板型红外线辐射加热装置探讨

摘要 常用的电红外线加热辐射源有灯型（反射式）、管型（石英管式）和板型（平面式）三种。其中板型红外线辐射源的辐射表面是一个平面，由扁平的电阻板组成，因其具有加热面积大，可以分摊热量的特点。具有工作温度高（可达到1000℃以上），热效率高的优势，有良好的发展前景。本文就板式红外加热器的优势原理进行分析，并对其具体的设计结构做一些探讨。

关键词 电红外线加热 板式红外加热器 结构

中图分类号：TF3 文献标识码：A

红外线干燥加热方式在近几年来以惊人的发展速度被接受并被广泛应用于工业和民用领域，几乎各种工业生产、加工和表面处理所使用的烘干和加热系统均可以采用红外线加热器。电红外线加热实际上是电阻加热的一种特殊形式，即以钨、铁镍或镍铬合金等材料作为辐射体，制成辐射源。通电后，由于其电阻发热而产生热辐射。常用的电红外线加热辐射源有灯型（反射式）、管型（石英管式）和板型（平面式）三种。其中板型红外线辐射源的辐射表面是一个平面，由扁平的电阻板组成，因其具有加热面积大，可以分摊热量的特点，具有工作温度高（可达到1000℃以上），热效率高的优势，有良好的发展前景。

板式加热器采用金属发热板或带材作为发热体，这是其优势的核心。对比传统的发热丝或管，不难发现。如：一根直径1MM的发热丝，将其做成厚度为0.2MM的加热带，其散热面积变为以前的2.5倍。所以辐射同样焦耳的能量，发热带的温度会大大降低。而且波长会向红外端靠近，可见光成分减少。这就是板式加热装置辐射能量大，热效率高，寿命长的原因所在。

目前比较流行的板式加热器结构如图1所示，板型红外线辐射源的辐射表面是一个平面，由扁平的电阻板组成，电阻板的正面涂有反射系数大的材料，反面则涂有反射系数小的材料，所以热能大部分由正面辐射出去。如图2，宽面朝被加热物。

但是，此种结构的板式加热器在实际制造过程中会有很多技术上的难题。

（1）涂层。电阻板的正面涂有反射系数大的材料，反面则涂有反射系数小的材料。且不管涂层的辐射或反射效果如何，加热板在加热过程中会有热胀冷缩，涂层能有效地附着在金属表面吗？

（2）隔热材料。加热板后面还是需要隔热材料的。那加热板和如何固定在隔热材料上呢？显然发热带背后涂了反射涂料的那一面不能直接接触隔热材料的，这样会导致传导热的流失。直线的发热带或板本身就是一种易变形的结构，何况还有热胀冷缩。

（3）连接导线。宽面朝被加热物的板材如何拐弯呢？要么是用一种扭曲结构，或是焊接额外的连接片，这造成了工艺的麻烦和不可靠性。

（4）如何改变发热密度。要改变设计，如将一块功率为5KW的发热板改成10KW。那发热板的电阻应为以前的1/2，需用以前宽度2倍的发热带。那岂不是需要准备很多种宽度规格的材料？

为解决上诉工程技术上的问题。可改用另外一种设计结构。这种结构很简单，发热板或带不采用宽面朝被加热物体，而是立起来，窄面朝被加热物，并采用一种波浪形的结构。如图3。当采用此种机构设计后，上述技术问题就迎刃而解了。

（1）涂层。不用加在发热金属表面了，直接在隔热材料上即可。（2）隔热材料。发热带的窄面自然地接触隔热材料。因其面积小，不会造成大的传导热流失。采用软性的隔热材料，插入一些固定脚，即可牢固地将发热带固定于隔热材料上。而且波浪形的结构是一种有弹性的稳定性结构，在热胀冷缩下可保证稳定性。（3）连接导线。此种结构可以自然拐弯，不需要额外的连接。（4）如何改变发热密度。只需要改变波浪的密度调整发热带的长度，就可随意地改变其电阻值，从而改变发热密度，也就是说一种宽度的发热带就可以了。

综上所述，此种平板加热器具有易于加工制造，结构稳定可靠的优点。

参考文献

[1] 秦占宏.远红外线加热装置技术动向.节能，1989（2）.

[2] 乌力吉编译.系列红外线加热器.橡塑机械时代，2007（6）.