CN1808032A - 红外辐射加热聚能板 - Google Patents
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Abstract
一种红外辐射加热聚能板，其特征在于：该加热聚能板由钢质骨架(1)、固定板(2)、铝合金板(3)、钢质内衬板(4)以及陶瓷纤维板(5)构成，钢质骨架(1)外部呈方形，固定板(2)布置在钢质骨架(1)的后部，铝合金板(3)和钢质内衬板(4)布置在钢质骨架(1)的前端部，通过螺钉固定在钢质骨架(1)上，在固定板(2)与钢质内衬板(4)之间填有陶瓷纤维板；上述铝合金板(3)的红外反射面上设有按菲涅尔光学透镜原理制作的环状波带，铝合金板(3)的反射面经过抛光和黑色陶瓷阳极氧化处理。同现有技术比较，本发明具有如下的突出优点：1)对于波长为1.0～30μm的红外辐射，反射率达到98％，热导率为0.67KW/cm·k；2)内部填有陶瓷纤维板，具有良好的隔热保温性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种红外辐射加热装置，特别涉及一种红外辐射加热聚能板。
背景技术
工业炉的加热过程是依靠热量的对流、传导和热辐射来实现的，在高温下的热交换主要依靠热辐射，热传导可以忽略不计。通常加热元件或炉体传输给被加热工件的热量为：Q＝α对流A(T-T0)+λεTA(T4-T0 4)，式中：
α对流为对流传热系数
A为加热面积
λ为辐射波长
εT为加热的热辐射系数
T为加热元件(或炉壁)温度，T0为工件的温度
在高温下，式中的一次热辐射成为热能传递的主要部分，它与加热元件和工件之间的温度的四次方之差成正比，也与热辐射系数(热辐射率)成正比，可见，提高热效率可通过提高炉壁反射或加热元件表面的热辐射率来实现，从而达到提高生产效率，节约能源的目的。通常在炉壁或加热元件表面涂覆氧化物涂层，如陶瓷复合材料，一般辐射率为83％，并要求该氧化物涂层具有高温化学稳定性及高温耐热抗震性，涂层的热膨胀系数小，便于施工等要求。
英国Fuijikura Euorope公司采用了普通铝材经黑色阳极氧化后与钢板复合后作为干燥炉的炉壁内衬，获得明显节能效果，其辐射率与氧化物涂层相同。
发明内容
本发明的目的在于提供一种红外辐射加热聚能板，用作红外加热干燥炉炉壁板，其表面设有按菲涅尔光学透镜原理制作的环状波带，其红外热能反射率由常规的83％提高到98％，同时内部装有隔热保温性能良好的陶陶瓷纤维板，导热系数大幅度降低。
一种红外辐射加热聚能板，其特征在于：该加热聚能板由钢质骨架1、固定板2、铝合金板3、钢质内衬板4以及陶瓷纤维板5构成，钢质骨架1外部呈方形，固定板2布置在钢质骨架1的后部，铝合金板3和钢质内衬板4布置在钢质骨架1的前端部，通过螺钉固定在钢质骨架1上，在固定板2与钢质内衬板4之间填有陶瓷纤维板5；上述铝合金板3的红外反射面上设有按菲涅尔光学透镜原理制作的环状波带，其焦距为500～1000mm，环距为0.3mm，反射面尺寸为500×500mm；铝合金板3的反射面经过抛光和黑色陶瓷阳极氧化处理，红外辐射经铝合金板3上的环状波带反射后形成的聚能区域P示于图3，在布置红外加热干燥炉炉壁板时，可对所述红外辐射加热聚能板部件进行现场拼装。
同现有技术比较，本发明具有如下的突出优点：1)对于波长为1.0～30μm的红外辐射，反射率达到98％，热导率为0.67KW/cm.k，表面硬度不小于1000HV，氧化膜绝缘性能为2000～2500V/100μm，耐温不小于2050℃；2)内部填有陶瓷纤维板，具有良好的隔热保温性能，在表面温度为800℃时其导热系数为0.106～0.108w/m.k；3)该红外辐射加热聚能板部件，可作为红外加热干燥炉炉壁板材，进行现场拼装。
附图说明
图1为红外辐射加热聚能板结构示意图。
图2为在铝合金板3按照菲涅尔光学透镜原理制作的环状波带图。
图3为红外辐射经铝合金板3上的环状波带反射后形成的聚能区域P的示意图。
具体实施方式
实施例1：
用于家用冰箱散热器阴极电泳涂装固化炉的红外辐射加热聚能板。
目的：散热器阴极电泳涂层，采用红外辐射加热，辅助风循环对流，炉壁上装有红外辐射加热聚能板，提高热效率。
工件材料与结构：镀铜冷拔钢管加工成冷凝器，用钢丝焊接固定，表面要求阴极电泳涂层防腐。
涂料：水性阴极电泳漆。
涂层厚度：15～20μm(底面合一)。
涂装工艺：工件脱脂及磷化处理后阴极电泳，固化温度160～180℃，保温20分钟
测试结果：
1)原炉壁采用热镀锌板厚度1.2mm，平均升温时间20分钟，保温时间16分钟。
2)采用聚能板作为炉壁板，厚度0.8mm，内衬钢板厚度0.8mm，平均升温时间15分钟，保温时间20分钟。
积极效果：用聚能板作炉壁板可以缩短升温时间25％，延长了保温时间25％，确保了涂层的产品质量，又达到了节能效果。
实施例2：
汽车钢圈阴极电泳/喷漆复合涂装用的红外辐射加热聚能板。
目的：汽车钢圈阴极电泳后，喷涂溶剂型丙烯酸面漆，固化采用了高红外辐射加热与辅助循环风对流固化炉，炉壁采用了红外辐射加热聚能板，提高炉温的稳定性。
工件材料与加工后的结构：工件材料采用Q235-A钢板，厚度3～4mm，加工成型汽车钢圈，经表面磷化处理后阴极电泳涂装，涂层厚度20μm，然后进行喷涂油漆固化。
涂装工艺：丙烯酸油漆涂装工艺，湿碰湿(w/w)，二层涂层一次烘干固化(2CB)，固化温度140～160℃，保温30分钟。
测试结果：
| 序号 | 检测项目 | 镀锌板炉壁 | 聚能板炉壁 |
| 1 | 工件加热到120℃所需要时间 | 15分钟 | 10分钟 |
| 2 | 温度升温滞后时间 | 2秒 | 15秒 |
| 3 | 温度降温滞后时间 | 2秒 | 6秒 |
积极效果：用聚能板做炉壁板，上述表数据分析可知：炉温能量损失小，炉温的稳定性好。
Claims (2)
1.一种红外辐射加热聚能板，其特征在于：该加热聚能板由钢质骨架(1)、固定板(2)、铝合金板(3)、钢质内衬板(4)以及陶瓷纤维板(5)构成，钢质骨架(1)外部呈方形，固定板(2)布置在钢质骨架(1)的后部，铝合金板(3)和钢质内衬板(4)布置在钢质骨架(1)的前端部，通过螺钉固定在钢质骨架(1)上，在固定板(2)与钢质内衬板(4)之间填有陶瓷纤维板(5)；上述铝合金板(3)的红外反射面上设有按菲涅尔光学透镜原理制作的环状波带，其焦距为500～1000mm，环距为0.3mm，反射面尺寸为500×500mm。
2.根据权利要求1所述的红外辐射加热聚能板，其特征在于：铝合金板(3)的反射面经过抛光和黑色陶瓷阳极氧化处理。
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Publications (2)
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2006
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