陶瓷加熱板是如何加熱的?
在任何加熱裝置中,熱源均以對(duì)流、輻射和傳導(dǎo)三種形式的熱能傳遞給被加熱物體。導(dǎo)熱是指物體各部分無(wú)相對(duì)位移或不同物體直接接觸時(shí)依靠物質(zhì)分子、原子及自由電子等微觀粒子的熱運(yùn)動(dòng)而進(jìn)熱傳導(dǎo)的三種形式的熱量傳遞現(xiàn)象。對(duì)流是依靠流體運(yùn)動(dòng),把熱量由一處傳遞到另一處的現(xiàn)象。無(wú)論是導(dǎo)熱還是對(duì)流,都須通過(guò)冷熱物體的直接接觸或依靠常規(guī)物質(zhì)為媒介來(lái)傳遞熱量。但熱輻射的機(jī)理則完全不同,它是依靠物體表面對(duì)外發(fā)射可見(jiàn)和不可見(jiàn)的射線來(lái)傳遞熱量。輻射加熱的傳遞速度快,又不通過(guò)任何介質(zhì),因而大大減少了熱能傳遞過(guò)程中的損失,從而提高了熱能利用率。
在遠(yuǎn)紅外加熱技術(shù)中突出輻射加熱為主。遠(yuǎn)紅外線照射到被加熱的物體時(shí),一部分射線被反射回來(lái),一部分被穿透過(guò)去。當(dāng)發(fā)射的遠(yuǎn)紅外線波長(zhǎng)和被加熱物體的吸收波長(zhǎng)一致時(shí),被加熱的物體大量吸收遠(yuǎn)紅外線,使得物體內(nèi)部分子和原子發(fā)生“共振”——產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動(dòng)、旋轉(zhuǎn),而振動(dòng)和旋轉(zhuǎn)使物體溫度升高,從而達(dá)到加熱目的。利用這項(xiàng)技術(shù)提高加熱效率,重要的是注意匹配輻射。
所謂匹配輻射是指當(dāng)照射到物體上的紅外線頻率與組成該物體的物質(zhì)分子振動(dòng)頻率相同時(shí),分子就會(huì)對(duì)紅外輻射能量產(chǎn)生共振吸收,同時(shí)通過(guò)分子間能量的傳遞,使分子內(nèi)能(振動(dòng)能及轉(zhuǎn)動(dòng)能)增加,也就是分子平均動(dòng)能增加,表現(xiàn)為物體溫度升高。匹配吸收的主要含義是指紅外線加熱器發(fā)射出來(lái)的選擇性輻射的頻率與被加熱物質(zhì)分子本身的振動(dòng)頻率相一致,此時(shí)引起的共振吸收即為匹配吸收 。
匹配吸收對(duì)薄層加熱有重要意義,如烤漆、塑料加工和某些鹽類(lèi)的脫水干燥等。而對(duì)厚物料加熱意義不大,因?yàn)檫h(yuǎn)紅外線對(duì)一般物質(zhì)的穿透能力很低,一般只能穿透幾微米到幾毫米之間,其能量即使不被表面分子所吸收,也會(huì)被物體內(nèi)所吸收,在這種情況下主要設(shè)法降低反射率,以此來(lái)提高吸收率。某些被加熱物質(zhì)由于烘烤質(zhì)量或加工工藝要求,希望被加熱物體內(nèi)外同時(shí)受熱,如:木材的烘干,希望內(nèi)外同時(shí)受熱以免開(kāi)裂;又如塑料的熔化亦要求內(nèi)外同時(shí)受熱以免外部溫度過(guò)高而老化。因此,對(duì)這些物質(zhì)加熱時(shí)應(yīng)考慮非匹配吸收,讓一部分遠(yuǎn)紅外線透入體內(nèi),達(dá)到均勻加熱的目的。