[科普中国]-远红外电热管

简介

远红外辐射电热管简称红外辐射加热管2（又称远红外加热管），系以耐高温稀有金属制成的丝状辐射体，经特殊工艺绕制后封闭在特种透明石英玻壳内，再经抽真空并充以惰性混合气体制成。这种加热管在通电后产生的一定波长的红外线辐射能量，具有高强度、高热效、高穿透性、低能耗的显著特点。它完全克服了普通乳白玻璃红外加热管不抽真空、热惯性大、温度控制精度低、（热熔胶机、点胶机、热熔胶机配件、加热管）热效率低、寿命短的固有缺陷。利用这种加热管制成加热器、热风器、烘箱、烘道等加热设备能大大地提高工作效率，缩短加热周期，节约加热能源，降低生产成本，因而得到了广泛的应用。并且，利用红外辐射加热技术不论是对被加热工件还是对环境都没有污染。因此，远红外辐射加热管是一种真正意义上的“绿色产品”。

原理概述远红外辐射电热管的工作原理是2：电流在通过以特殊材料制成的加热管的加热丝时，加热管会辐射出一定波长的红外线，当红外线被物体吸收时，物体即被加热。利用这一特性来加热物体的技术就叫做红外辐射加热技术。由于不同材质的物料对不同波长的红外线的吸收程度不同,为了适应不同的加热对象，通过改变加热丝的材料成分和绕制方法，可以产生不同波长的红外线辐射。现在，用于工业用途的红外辐射主要是波长0.76～1.6μm左右的短波、波长1.6～4μm左右的中波和波长大于4μm的长波。短波红外辐射又叫近红外辐射，中波和长波又叫远红外辐射。由于红外辐射的热惯性极小而热效率很高，利用中波、长波红外辐射技术，可以高密度、高能量、高强度地对工件进行加热，以达到提高加热质量、缩短加热时间、节约加热能源、降低投资额度、减少环境污染的目的，这就是工业界所说的远红外辐射加热技术。

远红外加热管的起源和应用范围远红外加热技术3于20世纪70年代诞生于美国，最早由美国宇航局（NASA）用于模拟人造卫星接近太阳时，表面温度快速上升到2000℃时的升温过程。70年代中期为了进行航天飞机飞返大气层时与空气摩擦产生高温的实验，远红外加热技术被用来模拟航天飞机表面温度由-273℃低温迅速升温到1800℃高温的过程。随后不久，该技术向民用领域扩散，到20世纪90年代中期，在美、德、日等西方发达国家，远红外辐射加热技术已普遍应用于涂装、印刷、包装容器、塑料加工、印染、食品加工、木材干燥、化工制药、热处理等几乎所有需要加热的行业。20世纪70年代中期，红外辐射加热技术传入中国，在少量行业中被试用。由于对这一技术的应用前景不够了解，其发展比较缓慢。至20世纪90年代，远红外辐射加热技术被引进中国。由于缺少对远红外加热技术的推广和宣传，加上对这一技术的核心部件红外辐射加热管的制造技术掌握不够深入，因此，直到20世纪90年代末，这一技术在我国的应用和发展还处于西方发达国家90年代初、中期的水平。最近几年，远红外辐射加热技术的优点逐步被认识，红外辐射加热管的制造水平日益提高，其在国内各行业的应用范围日见广泛。适用于几乎凡是需要加热的行业：涂装、印染、食品、电子、医药、纺织、木材、纸业、汽车、塑料、家俱、制鞋、金属、热处理、包装机械、取暖等等。适用于各种不同的加热对象：塑料、纸张、油漆、涂料、空气、纺织品、纸板、印刷线路板、皮革、橡胶、油料、陶瓷、玻璃等等。

远红外电加热管的特点1.波长控制在0.76～25μm左右红外辐射，用户可根据被加热工件的材质和物理特性选择不同波长的加热管，或选择不同波长的加热管形成最佳的组合方案2。
2.加热管的热效率很高，在一定波长和方向上红外辐射效率可达86%以上。
3.红外辐射加热管的热惯性极小，通电后1～2秒可达额定功率的50%左右，约2～4秒钟后即可全功率运行，升温、降温迅速准确。

4.加热管自身体积很小，而功率很大，单根加热管的额定功率可做到6000W以上，可以很容易地制成板状加热器、热风器、烘箱、烘道等远红外加热设备。
5.根据客户需要，在加热管外壁一定部位可喷镀含金、钛等贵重金属或锆、铝等氧化物的定向反射层，可大大提高加热效率，降低反射板的温度。
6.加热管的成本低而寿命长，2000W以下加热管在额定条件下的连续使用寿命超过5000小时，3000W以上加热管的使用寿命超过3000小时，因而可以大大降低运行成本。
7.用红外辐射加热管组成的各种加热设备均可以通过温控仪、晶闸管交流调功器或调压器等实现温度自动控制。因其热惯性小，故温度控制迅速准确。
8.功率从30W到6000W，电压从36V、110V、220V到380V，长度从60mm到3000mm，形状有单孔管、双孔管、Ω形管和异形管等，并可根据用户的需要生产各种规格的非定型管。
9.由于高能量、高密度辐射，加热工作所需的时间和烘道长度都大大缩短，节约了设备所占空间，直接减少了用户对设备和厂房的投资。同时，由于热效率高，可大大的节约电能，降低生产成本。

加热管安装及使用注意事项由于红外辐射加热管的材质及构造的特殊性，在加热管安装和使用过程中请务必注意以下几点4:

1.加热管不可以采用二端刚性固定，以避免加热管因不当的机械外力而破碎。
2.加热管二端瓷座与设备的支持件应尽可能采用自由配合，且轴向及四周间隙以不小于1～3mm为宜；若采用弹性夹持，亦应保证管体与刚性体之间有足够的热膨胀空间。
3.可能的条件下将加热管二端瓷头置于低温区，以延长加热管的使用寿命。
4.加热管在使用时一般应基本保持水平；若有特殊需要须倾斜或垂直使用，请与我公司商务部或产品部联系。
5.镀金反射层的加热管，请在安装和使用过程中避免硬物刮擦反射层。
6.加热管的电源引出线在安装时请套上耐高温的绝缘瓷套管或玻纤管，以避免可能产生的漏电危险。

7.红外辐射加热管及加热器均可与温控仪、晶闸管调功器、调压器等配套使用组成自动控温系统。由于加热管在冷态时的起动电流较大（持续时间很短），选配控温设备时请注意此特性。

碳纤维远红外线电热管产品简介
碳纤维电热管又名碳纤维远红外电热管、碳纤维远红外石英电热管。是一种继金属管、石英管、卤素管、陶瓷管等传统发热管之后，近两年来刚兴起的一种高科技产品加热元件，其优异的性能愈来愈受国内外广大客户的欢迎。其发热体——碳纤维，具有功率余量大、耐高温、高热能力强、使用寿命长、且功率可随意调节等优点，被誉为是“本世纪最具竞争力的高科技材料”。它的出现在电热领域掀起了一场新的革命，碳纤维发热体替代金属发热体将成为一种必然的趋势。
它是一种区别于金属丝、卤素等传统电热管的高科技产品，具有使用寿命长、电热转换效率高、远红外线辐射、健康环保等优异性能。碳纤维发热材料是本世纪最具有竞争力的高科技材料，许多经济发达国家纷纷研制生产和使用碳纤维发热材料，以取代传统的金属、PTC等的发热材料5。

特点该产品的发热基材是由聚丙稀腈和粘胶基碳纤维经特殊工艺复合而成的，其含碳量高达99.99%以上。具有功率余量大、耐高温、高热能力强等优点。电极选用耐高温的钼材料经特殊工艺加工而成，耐高温、寿命长。有效的保证了“远红外碳纤维电热管”的使用寿命。
符合GB/T2423.3-1993电子电工产品基本环境实验规规程，试验Ca:恒定湿热实验方法及GB4706.1-1998家用和类似电器的安全通用要求。

优点1、电热转换效率高,节能效果显著

a)碳纤维是纯黑体材料，在电-热转换过程中几乎不存在可见光，只要处理得当，在高温状态下使用不氧化，其单位面积电流的负荷也不会发生改变。在电热转换过程中不存在弥散性的局部击穿问题，也就不会存在电热功率衰减，因此具有升温迅速、热滞后小、发热均匀、热辐射传递距离远、热交换速度快、抗拉强度高等特点。工作过程中光通量远远小于金属发热体的电热管，电热转换效率高达95%以上（也就是说你用1000W的普通电热管，用碳纤维电热管的时候只需要700W）。在电-热转换过程，可见光很小。

b)烧水节能15.5%。
c)在相同功率下，比镍铬金属电热管辐射温度高30℃，比钨钼丝石英电热管高15℃。d)它所发出的远红外线，被人体、衣物、水等直接吸收性特强，在热传递过程中热量损失小，节能性强；
e)对碳水化合物吸收性更强，有良好碳原子谐振效应，产品效能大大提高。f)升温速度极快，电气性能稳定，升温速度极快。

碳纤维电热管通电以后，在频繁启动、关闭和长期连续工作中，功率稳定在一定公差范围之内，不会产生任何的瞬间功率冲击。其在通电2秒时就可以感到轻微灼手的热量，在3-5秒时就能达到额定功率。比一般传统的金属电热材料（镍铬、钨钼等金属材料）节能达30%以上。比同功率的钨钼材料的金属发热体热效率提高30%以上，升温的时间节省30%以上。在工作环境允许的情况下，工作温度可达1200摄氏度，完全可取代以金属为发热体的电热管。

2、无瞬间电流冲击
燃点不需要镇流器，起动时无脉冲电流冲击，使点灯电源、保护电路简单化，电源及相关电器使用寿命延长。

3、热辐射指向高，可提高设计定向热辐射。

4、环保

a)无光污染，不刺激眼睛和灼伤皮肤；

b)无紫外线辐射和有害气体

c)无高频辐射（只有远红外辐射），无微波、电磁波，同时还具有吸收有害光波的性能。

5、光辐射集中在1.5-15μm之间的红外波段。

碳纤维电热管与金属发热体的红外线等相比：

有机物吸收波长、红外辐射强度分别提高30%以上。用碳纤维电热管照射加工食品，因红外辐射渗透性强，调理时间短，食品食感能保持原汁原味。用碳纤维电热管加热制成的取暖器，因红外辐射强度高，具有促进人体血液循环的功能，有益人体健康，被誉为保健型取暖器。

6、远红外辐射效果佳，保健功能显著

远红外线碳纤维电热管是一种以辐射远红外线为主的发热体，电热辐射转换率达70%以上。它所发射出的远红外线的波长在1.5-15μm之间，这段波长的远红外线谱被称为“生命之光”，占整体波长的80%。同时它能够被空气中的水分子吸收产生共振摩擦热效应，实现了快速提高采暖环境温度的作用。特别是能有效的活化人体组织细胞、促进血液循环、加速新陈代谢、增强免疫能力，同时还具有防臭除湿抗菌等效果。

远红外碳纤维电热管释放的热量绝大部分是远红外辐射能量，与金属发热体不同，它完全避免了电磁场的产生，而且没有浪涌电流。同时由于碳素物体本身辐射的远红外线80%与人体红外线重合，因此在安全、节能、健康、舒适性等方面占有很大的优势，是目前性能最好的电热元件。

用碳纤维红外线石英电热管照射加工食品，因红外辐射渗透性强，调理时间短，食品食感能保持原汁原味。用碳纤维红外线石英电热管烤漆，能够有效地提高油漆表面质量，增加漆膜附着力度、强度更高，亮度更亮、韧性更好。加热制成的取暖器，因红外辐射强度高，具有促进人体血液循环的功能，有益人体健康，被誉为保健型取暖器。

7、耐酸性、耐腐蚀性强

石英玻璃是良好的耐酸材料（氢氟酸除外），相当耐酸陶瓷的30倍，相当于不锈钢（镍铬合金）的100多倍。是酸体加热的最佳选择。

8、使用寿命长达6000小时以上.

碳纤维石英电热管，其寿命（连续点烧）≥6000小时以上(6000---15000)，在频繁启动、关闭和长期连续工作中，发热体无氧化和击穿现象，发热光色均匀、管壁内外清洁。
碳纤维电热管在频繁启动、关闭和长期连续工作中，发热体无氧化和击穿现象，发热光色均匀。其寿命≥6000小时以上。

9、耐冷热骤变性强

10、美观大方，安装方便。
外管为透明的石英玻璃管，发热体通电后呈现柔和的桔黄色，两端配白色的瓷帽和引线，这种搭配外观上简洁大方，安装上更是简单方便。

产品应用范围广泛应用于取暖器、暖风机、浴霸、远红外理疗、美容仪器等各类取暖及远红外保健领域。
广泛应用于食品烘干机械、茶叶烘干机械、假发烘干等烘干和干燥及各类远红外烘干（干燥）烤箱领域。
广泛应用于烤漆、喷塑、塑料设备等及各种烘干通道。
广泛应用于蔬菜大棚保温种植、泵房干燥、除潮等领域
广泛应用于消毒柜、光波炉、面包机、多士炉、食品烤箱等。
广泛应用于各类酸质的加温、化学反应釜、电镀等化工领域。