高红外辐射加热节能技术在铝型材涂装中的应用
铝合金门窗的节能技术和应用
从 １７ 的 ３５Ｗ／ Ｋ 提高 到 １９ 的 １ ９ ７年 ． （ ・） ｍ ９ ５年 ．Ｗ／ ８ （ Ｋ ， 了 ２０ ｍ ・）到 ０９年更 是 提高到 １３ （ Ｋ 。 －Ｗ／ ・ ） ｍ 从表 １ 可见 ， 响断 桥铝 型材 传热 系 数 ｕ 的 因 影 ｆ 素是 ： （） １隔热 条宽度 。 （） ２隔热 条形 状 ： ｃ形 、 、 如 Ｔ形 空腔 等 。 （） ３ 腔形 设 计及 辅 助 措 施 ： 沫 材料 、 封 条材 泡 密
一 ．
ｎ 一 一 ： 一 ｉ 一
上海 阿格 坦姆 建筑科技有 限公 司 俞 晖
铝 合金 门窗 的节 能技术和应 用
１ 铝合金 门窗的性 能 Nhomakorabea腔， 通过空 气对流带来 的热量传递 ， 占总热量 的 ３％。 ５ 而辐 射是 指高 温侧 热量 通过 远红 外线方 式 向低 温侧 传递 ， 占总热 量 的 １％。普通 铝 型材 的传 热 系数 Ｋ ５
因为 隔热 铝型 材是 通过 滚压 方式 把铝 合金 基材
和 隔热条组 合 在一起 ， 为达 到产 品设计 标 准 ， 铝合 对 金基材 的制作精度 和隔热条材 质提 出 了很高 的要求 ， 在此 仅对 隔热条 材质展 开讨 论 。
时间内 ｌ（ ） ｓ秒 通过单位面积（ｍ ） １ 的传热量 ， 单位为 Ｗ／ ） （ ・ 。传热系数描述的是 因温差而产生的热传 ｍ Ｋ 递， 作用原理是传导 、 对流和辐射 ， 组成要素是玻璃 、
质等 。
３ 铝 型材 隔热条 的选 用
阳辐射和室外热空气通过建筑 围护结构传人室 内， 防止 围护结 构 内表 面温 度过 高 而采取 的建 筑构 造措
施 。建 筑保 温 是 为减少 冬季 通 过建筑 围护结构 向外
喷漆烘道加热原理
喷漆烘道加热原理喷漆烘道加热是一种常用的喷漆设备，在汽车修理行业、家具制造业等领域得到广泛应用。
它通过加热空气，提高喷涂表面的温度，使喷涂材料更容易干燥和固化。
本文将详细介绍喷漆烘道加热的原理和工作方式。
一、喷漆烘道加热的原理喷漆烘道加热是利用加热元件产生热量，并通过风机将热空气送到喷涂区域，提高喷涂表面的温度。
常见的加热元件有电热管、红外线灯管等。
1.1 电热管加热原理电热管是一种利用电能将电能转化为热能的设备。
它由一个内置的加热丝和一个绝缘材料的外套组成。
当电流通过加热丝时，加热丝会发热，进而加热外套。
外套的热量通过对流和辐射的方式传递给空气，从而提高空气温度。
1.2 红外线灯管加热原理红外线灯管是利用电能将电能转化为红外线辐射能量的设备。
它由一个发热丝和一个玻璃管组成。
当电流通过发热丝时，发热丝会发出红外线辐射，辐射能量被喷涂表面吸收后转化为热量，从而提高表面的温度。
二、喷漆烘道加热的工作方式喷漆烘道加热通常由加热单元、风机、温度控制器和安全保护装置等组成。
其工作方式如下：2.1 加热单元工作方式加热单元根据不同的加热原理，通过控制电流大小和加热时间来调节加热丝或发热丝的温度。
通过调节加热单元的工作参数，可以控制喷漆烘道加热的温度范围。
2.2 风机工作方式风机通过旋转叶片产生气流，将加热后的空气送到喷涂区域。
风机的工作方式受到温度控制器的控制，可以调节风量大小和送风方向，以适应不同的喷漆需求。
2.3 温度控制器工作方式温度控制器是喷漆烘道加热中的核心部件，它通过感应器检测喷涂表面的温度，并根据设定的温度范围自动调节加热单元的工作状态。
当温度低于设定值时，温度控制器会启动加热单元，提高喷涂表面的温度；当温度达到设定值时，温度控制器会停止加热单元，以保持喷涂区域的稳定温度。
2.4 安全保护装置工作方式安全保护装置用于监测喷漆烘道加热过程中的安全性。
常见的安全保护装置有过温保护装置和漏电保护装置等。
高温红外涂料及其应用综述
３高温红外节能涂层技术的实现途径
（１）提高红外发射材料的发射率 提高红外节能涂层效率的一个重要途径就是提高红外发射材料的发射率。孙汉东等【１ ３Ｊ认为影响红 外涂层发射率的两个主要因素是涂层的吸收系数以及散射系数。对高红外辐射涂料则希望具有很小的 散射系数，通过配方优化和工艺设计实现涂层材料的微晶化可以大大减少散射系数，并使材料具有良 好的抗热震性，提高涂层的使用寿命。 同时他们认为，根据介质在紫外到红外波段吸收的３种主要形式：基本吸收，自由载流子吸收和 声子吸收。在整个紫外到红外光谱区，只有基本吸收和晶格振动吸收具有较高的吸收系数。二者之间
光谱发射率的定义为：
８ｐ确班卷锱
ｓ（乱仍五）表征了物体在特定波长处向给定方向的辐射与黑体辐射接近的程度。当臼为零时即
为我们所说的法向光谱发射率。
材料发射率和材料的组成、表面粗糙度、表面元素价态、波长及观察角度等因素有关。它会随着
外界条件的变化而变化，准确地进行测量是一个很大的问题，尤其是在高温条件的测量是个不小的挑
卿脚一（剐Ｆ
其中：Ｑ为热量；正、互为两个物体表面的温度；Ｃ为辐射传热系数；Ｆ为传热面积。
可以看出，辐射传热增量和温度的４次方成正比，所以辐射传热的速度快于传导传热和对流传热。 红外涂料中的红外辐射材料往往都有很高的辐射率，这有效地提高了辐射传热系数，同时红外涂层还 能增加传热面积。这样的结果使得辐射换热量增加，强化了传热的能力，从而达到节能的目的。
２Ｉ。
综上所述，根据红外辐射的特性进行相关理论研究和工艺研究，结合计算机技术实现红外辐射材 料的设计和调控，实现按波长匹配原理加热，必将进一步推广其在工业和人们日常生活中的应用。
参考文献： 【１】任卫纽外陶瓷【Ｍ】武汉：武汉工业大学出版社，１９９８．
天然气触媒催化燃烧(或电)红外辐射固化(干燥)技术
结
成本
主要产品
• THERMOREACTOR ® 型号 : VR 10000 功率: 6 ~ 14 kW
THERMOREACTOR ® 型号: VRX 20 功率: 24 kW
• THERMOREACTOR ® 型号l: RX 500 功率: 4 ~ 12 kW
空气内循环-
VR系列天然气触媒红外线加热器
保养，年数长了只需换一些电线即可。 3、中波只加热涂料：只加热工件表面的粉末或油漆，不加热空气，也不加热金属，所以工件 从炉子里出来后很快就可以冷却。 4、升温迅速，固化时间短：不到两分钟就可以把涂料升温到200度，一般涂料只需要8-10分 钟左右就可以固化，所以固化炉占地面积只需要原来的1/2到1/3。 5、涂料颜色更鲜艳：比热风循环方式固化的颜色更好。 6、粉末涂料在炉内不易吹掉：没有热风，或热风速度很小，所以工件进入固化炉内，表面粉 末不会被吹掉。 7、废气处理功能：天然气循环版同时具有处理炉内80-90%的有害气体功能。
Suzhou Green Coating Technology Co.,Ltd Address：No.8, Wu Pu Lu Yi Xiang Road, Sheng Pu Town, Suzhou Industrial Park. TEL：0512-8886 6668 FAX：0512-6724 5155 Http//: E-mail:szh8488@
• 由外至内烘干涂 膜
辐射固化
• 红作用于涂膜分子的化学键 • 当光谱频率与涂层的吸收频
带对应时，辐射能被化学键 化学键吸收，形成谐振状态、 引起化学键的断裂，从而达 到干燥与固化的目的 • 能量直接传递至涂膜 • 由内而外的烘干、固化
红外线的种类
红外涂层的作用
红外涂层的作用
红外涂层是一种具有特殊功能的涂层，它可以在红外波段范围内起到很好的反射和吸收作用。
具体来说，红外涂层的作用包括以下几个方面：
1. 抗辐射热：红外涂层可以有效地反射热辐射，使物体表面温度降低，从而起到抗辐射热的作用。
这种涂层广泛应用于太空技术、航空航天等领域。
2. 隐形效果：红外涂层可以吸收或反射人眼无法看到的红外光线，从而达到隐形效果。
这种涂层被广泛应用于军事领域，可以提高军事车辆、飞机等的隐蔽性能。
3. 节能减排：红外涂层可以有效地降低物体表面的温度，从而减少能量的排放，达到节能减排的效果。
这种涂层可以被应用于建筑物、汽车、电器等领域。
4. 其他应用：红外涂层还可以用于环境监测、医疗器械、红外测温等领域。
例如，在医疗领域，红外涂层可以用于保护医疗器械不受辐射污染。
综上所述，红外涂层是一种具有特殊功能的涂层，具有抗辐射热、隐形效果、节能减排等多种作用。
随着科技的发展和应用领域的扩大，红外涂层的应用将会越来越广泛。
- 1 -。
高频燃烧-红外吸收法测定铝粉中的硫含量
按筛上物和筛下 物的质量 比进行加权平均计算样品 中总的硫含量 。成分相对标准偏差小于 ２ ％，加标 回收率在 ９ ％～ ０ ％之 ７ １５
间， 精密度和准确度能满 足 日常生产要求 。
关键词 高频 感应 炉 红 外吸 收 法
１ 前 言
测定
铝粉 筛分
硫
人红外碳硫分析仪进行测量 。 将标准样 品中 ｓ的含量 标 准值 输入计算机 ， 建立校准 曲线 。校准样品 的测量
高频燃烧 一红外吸收法测定铝粉 中的硫含量
高频燃 烧 一红外 吸收 法测 定 铝 粉 中的硫 含 量
孙广玉 杨觎 李爱民 （ 津钢铁 集 团有 限公 司技 术 中心 ， 天 天津 ３００ ） ０３ １
［摘要 ］ 以纯铁 、 、 做助熔剂 ， 锡 钨 采用高频感应炉燃烧红外吸收法分别测定铝粉筛分后筛 上物和筛下物 中的硫含 量 ， 再
０． ８， ０． ７ ２０ １ ７， ０． ０ ２２ ， ０． ６ ， ０ １ ５ ０ １ ２ １９ ．７ ， ．８ ，
０． ９３ １
１ ．０ １８ ２８ ５ ．４
不平 滑
． ０ ０８ ６， ０７ ， １ ， ０ ０， ０７１ ０．３２ １ 下 ０５ ０ ｇ 纯 铁 ０． ９ ０． ０８ ０．４１ ０．９０ ０． ２， １ ， ０．２５
开始 我们计划 采用筛 上物 和筛下 物按质 量 比例 称量后一次进行分析 的方 法进行 ， 试验过程 中发现这 样做 比较 繁琐 ， 每次称样量不一 致 ， 称量时不易准确 ，
近， 我们采用生铁 国家标准样 品建立 校准 曲线 。称取 ０ ０ 标准样 品置 于预先盛有 ０８０ｇ高纯铁 、． ０ ． ０ｇ ３ ． ０ ０５ ０
Ｃ ＝ Ｃ ￣ ＋ ２ Ｍ２ ／ Ｍ１ （ ＩＭＩ Ｃ ￣ ） （ ＋Ｍ２ ）
耐火材料 高温红外辐射率
耐火材料高温红外辐射率
耐火材料是一种能够在高温环境下保持稳定性和耐受性的材料。
在高温环境中，材料的性能很重要，因为它们必须能够承受高温下
的压力和热量。
耐火材料通常用于各种应用，包括炉子、燃烧室、
烟囱、锅炉和其他高温设备中。
高温红外辐射率是指材料在高温下辐射红外光的能力。
在高温
环境中，材料会产生红外辐射，而高温红外辐射率则是描述了材料
在高温下辐射红外光的能力。
这一性能对于耐火材料来说尤为重要，因为它们通常用于高温设备中，需要能够有效地控制和减少热量的
辐射。
耐火材料的高温红外辐射率对于材料的选择和设计至关重要。
一些耐火材料具有较高的红外辐射率，这意味着它们能够在高温下
更有效地辐射热量。
这种性能可以帮助减少设备的热量积聚，提高
设备的效率，并且有助于降低设备表面的温度，减少热辐射对周围
环境的影响。
另一方面，一些耐火材料可能具有较低的红外辐射率，这可能
意味着它们在高温下会吸收更多的热量而不会有效地辐射出去。
这
可能会导致设备过热，影响设备的性能和寿命。
因此，在选择耐火
材料时，需要考虑其高温红外辐射率，以确保材料能够在高温环境
下表现出良好的热辐射特性。
总的来说，耐火材料的高温红外辐射率是一个重要的性能指标，对于材料在高温环境中的应用具有重要意义。
通过选择具有适当高
温红外辐射率的耐火材料，可以确保设备在高温下能够有效地控制
热量的辐射，提高设备的效率和性能。
高温红外辐射涂料加热炉中喷涂后的技术分析
HTEE高温红外辐射涂料在加热炉中内壁喷涂后的技术分析摘要：PX装置加热炉在喷涂HTTE高温红外辐射涂料后，有效地降低了炉壁透过率，增加了反射率，从而提高了加热炉的热效率，解决了加热炉外壁温度高的问题，有效降低了瓦斯消耗，降低了装置能耗。
一．前言我国炼油厂加热炉普遍存在加热炉负荷大，外壁温度高和热效率低的缺点，具有较大的节能改造潜力。
加热炉一般都是通过减少散热和蓄热损失实现节能，即使是国内外采用的增大辐射面积，也没有改变热射线呈“慢反射”的状态，也就是说，热源发出的辐射能没有充分被工件所吸收，这正是目前加热炉节能难以突破的重要原因。
加热炉内壁喷涂高温红外辐射涂料，正是利用这种原理来减少散热和蓄热损失实现节能。
我车间PX装置2005年9月利用大修期间对PX 装置三台圆筒炉内壁喷涂了高温红外辐射涂料，使用效果良好。
二．理论依据依据传热学基本理论：A-不同特性的物体发射的红外线特性（波长）不同，不同特性的红外线易为特性相同的物体所接收--即固体物质发射的红外线易为固体吸收，不易为气体吸收；B-热能传递的形式：幅射、传导、对流；C-热能在高温下主要（90%）以幅射的形式传递，其幅射强度与温度的四次方成正比；D-幅射热能的吸收能力与受热物体的表面黑度成正比；F-受热物体的热能传导强度与（该物体表面和内部的）温度梯度成正比，与热阻成反比。
根椐公式：α+ ρ+τ=1 其中α-吸收率ρ-反射率τ-透过率可知，在加热炉吸收率假定不变的情况下，增加加热炉反射率，降低加热炉的透过率，就可以增加加热炉的热效率，从而降低热负荷。
三．效果评价：PX加热炉喷涂前后数据对比项目进料量m3／h炉膛温度℃排烟温度℃瓦斯用量Nm3／h加热炉外壁温度℃外界气温℃BA-201 喷涂前18 618 331 146 62 24喷涂后18 643 351 132 56 21BA-301 喷涂前287 725 331 1706 66 24喷涂后287 747 351 1678 58 21BA-501 喷涂36 756 331 473 64 24前36 780 351 457 56 21喷涂后由上表可知：在相近的外界气温及加工负荷下，加热炉内壁喷涂了高温红外辐射涂料后，炉膛温度平均提高26℃，排烟温度提高20℃，瓦斯耗量下降20Nm3／h，加热炉外壁温度下降7℃左右。
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高红外辐射加热节能技术在铝型材涂装中的应用
高红外辐射加热节能技术在铝型材涂装中的应用
2高红外辐射在铝型材涂层快速固化
有机涂层固化工艺过程可分为两个阶段：即扩散阶段与固化阶段。
扩散阶段是热辐射透入涂层的阶段，主要是基材与涂层的预热升温，挥发组分的扩散移出；固化阶段亦称动力学阶段，是辐射作用于化学键的固化阶段，这—阶段要求有较高的温度，在此阶段所发生的化学反应的速度制约着干燥过程的进程，而化学反应的速度根据化学动力学的规程，温度每升高10℃可提高化学反应速度1～3倍，因此，这—阶段最好采用3μm波段左右的高温辐射。
各类有机涂层的成分中大都含有羟基和羧基，其固有振荡频率相应的波长在2.8～3.0μm，因此当红外辐射源的发射波长与有机涂层的强吸收频带对应时，则该辐射能直接作用于化学键，形成谐振状态并引起键的断裂，以达到快速干燥与固化的目的。
由于工件的质量、体积、表面积、导热系数的不同，工件在固化工艺温度下所经过的时间也有很大的不同，因而对铝型材而言，缩短固化时间是完全可能的。
实现快速固化要达到下面3个条件：
(1)保证工件在固化过程中上、中、下温度均匀；
(2)不论工件大小、质量如何，元件必须能瞬间提供大能量的热源；
(3)保证工件表面达到较高温度。
常规的设备(热风炉和远红外炉)都无法同时实现上述3点。
在一定温度范围内，固化效果通常与温度和时间的乘积成正比，因而提高温度可以缩短固化时间。
不同的加热方式采取同一固化工艺则效果不同。
实践和理论都证明快速固化是可以实现的。
采用辐射传热可以缩短固化时间。
经快速固化的铝型材表面丰满度、光洁度均比同样条件下传统工艺好。
3高红外加热元件与设备技术分析
3.1石英玻璃加热器技术分析
石英玻璃高红外辐射元件的热源为钨丝，温度高达2200～2400℃，辐射短波能量属近红外线；热源外罩石英管，由于衰减，外面温度约800℃，辐射中波红外线；背衬不锈钢，温度可达500～600℃，辐射低能量远红外线。
各波段红外线成分占有比例不均等，使之被加热物的吸收有最佳的能量匹配，并伴随有快速热相应特征。
使用寿命5000小时，从传热学分析，石英玻璃加热热效率在50~60%左右。
3.2高能量全波段红外辐射加热器技术分析
根据传热学电磁波辐射与有机涂层的固化波长的匹配原理，可以由涂层的波长与加热源的辐射波长相匹配即可达到快速固化的目的，传热效率在85~90%。
4高红外烘炉设计原理
工业炉的加热过程是依靠热的对流、传导和辐射来实现的。
在高温下，热交换主要靠热辐射，热传导可忽略不计。
在高温下，热辐射成为热能传递的主要部分，它与温度的4次方之差成正比，也与热辐射系数（热辐射率）成正比。
采用现代高辐射率涂层技术，可以取得改变材料表面的热辐射率、提高热交换效率、缩短加热时间、提高生产效率、节约能源、延长炉体及热交换部件的使用寿命等效果。
高能量全波段红外辐射加热器产生的红外辐射以电磁波的形式将能量传递出去，具有瞬时加热、节能显著，且占地面积小的特点。
由于它的波长覆盖了红外线的整个波段，有利于涂料中粒子的流平和交联反应迅速进行；并使涂层交联迅速挥发，加快固化、流平速度和减少涂装缺陷。
实现涂膜快速固化，同时提高了涂层质量。
与传统加热源相比，有以下优点：
（1）比普通电热丝加热方式节电80％以上。
（2）与热风炉比较，生产效率可提高2～6倍。
（3）在现有热风炉基础上进行改造，投资费用可在0.5～2年内回收。
（4）与电热风炉相比可降低30～50％装机容量。
（5）占地面积为常规设备的1/6—1/2，节省设备投资。
加热器的电气控制，有直通式、恒温控制和恒功率控制多种不同形式的控制方式，以适应不同的加热环境。
5高红外固化铝型材粉末喷涂和电泳涂层试验
5.1福建南平铝业有限公司实验结果
（1）粉末静电喷涂固化试验。
试验样分别采用200mm×100mm的铝板和长200mm的L8607
1）前处理工艺：
除油：常温，5min，以实际除油效果表面不挂水珠为准。
水洗：自来水冲洗后用纯水喷淋。
铬化：常温，5min，以颜色判断。
水洗：自来水冲洗后用纯水喷淋。
烘干：90℃，5min。
（2）固化试验：高红外固化炉总功率为27Kw。
分别喷白色亮光粉、白色砂纹粉和木纹粉。
试验结果见下表：
表2 RAL9016白色亮光粉
表3 PJA2195A白色砂纹粉
表4 MW0502 砂纹粉
5.2电泳涂层固化试验
首先：试验样采用长200mm的L8607。
（1）前处理工艺：
氧化处理：委托乐祥铝业在线氧化。
电泳：电泳电源为五源公司自制电源，电压100V,静置30s。
（2）固化试验：高红外固化炉总功率为27Kw。
分别对乐祥铝业和华业铝业的电泳漆进行固化试验。
试验结果见下表：
表5 乐祥铝业的电泳槽液
表6 华业铝业的电泳槽液
6项目可行性分析
6.1试验结果分析
（1）通过高红外固化的粉末喷涂涂层划格试验、铅笔硬度全部合格，耐冲击试验亮光粉全部合格，砂纹粉大部分合格，耐溶剂普遍偏差，这与生产线产品的检测结果相吻合。
电泳涂层铅笔硬度、水煮试验全部合格，耐碱试验不理想，这与生产线产品的检测结果也吻合；
（2）从以上试验结果来看采用高红外固化粉末涂层和电泳涂层是可行的，无论是固化时间，还是能耗方面，都具有很大的优势；
（3）虽然粉末喷涂涂层比电泳涂层膜厚更高，但电泳涂层固化时间明显比粉末喷涂涂层固化时间长。
分析其主要原因是：电泳漆膜是含水涂层，在固化前需要脱水；
（4）从试验过程中可以发现，功率匹配是固化合格的关键，必须确保烘烤过程中辐射器均在工作。
停止辐射，只靠温度保温，则固化时间将相应延长；
（5）由于试验烘烤炉只有热风搅拌装置，而没有热风循环装置，辐射功率需人工调节，没有自动反馈调节系统，烘烤炉炉温控制需通过开启、关闭炉门控制等设备条件的限制，有待于设备改进后做进一步的试验。
6.2高红外热辐射固化影响因素分析
从以上试验分析，高红外热辐射固化影响因素有以下几个方面：
（1）涂层材料：不同涂层材料的黑度（即吸收能力）不一样，黑度高的材料吸收能量强，热效率高。
涂料的黑度多数在0.80～0.90之间。
含水涂层固化时间需更长；
（2）介质：固化炉中的水分和溶剂蒸汽会吸收辐射能，并使辐射量衰减，不利于涂膜烘干，应及时排除；
（3）辐射距离：辐射距离对固化效果有很大的影响。
为了使涂膜有效地获得辐射能量，辐射距离不能太远。
一般平板为100mm，较复杂工件取250～300mm；
（4）温度均与性：由于辐射存在辐射阴影，炉温均匀性显得更为重要，因此在使用高红外辐射源的同时，必须同时进行热风循环；
（5）辐射器布置：由于辐射器表面温度很高，不能忽视热空气的自然对流导致室体上部温度较高。
因此在高度方向，辐射器数量自下而上递减。