Nguyên tắc cơ bản của sưởi ấm hộp

Tạo một lỗ nhỏ trên hộp và làm nóng nó từ bên ngoài.
Sử dụng phương pháp sưởi ấm này, bạn cũng có thể tạo ra một lò điện nhiệt độ cao với cấu trúc đơn giản.

Giả sử bề mặt bên trong của hộp có độ phản xạ 100% thì toàn bộ năng lượng ánh sáng đầu vào từ ánh sáng chiếu xạ sẽ bị phản xạ ở những nơi khác ngoài lỗ chiếu xạ.
Vật duy nhất hấp thụ năng lượng ánh sáng này là vật thể bên trong hộp, vì vậy nếu toàn bộ ánh sáng có thể được hấp thụ và chuyển thành nhiệt năng thì giới hạn gia nhiệt có thể đạt tới khoảng 1800oC.
Đây là phương pháp có thể làm nóng đồng đều các vật thể có khả năng hấp thụ hồng ngoại kém, các vật thể tương đối lớn và các vật thể phân tán đến nhiệt độ cao với hiệu quả cao.
Chìa khóa thành công của phương pháp sưởi ấm này nằm ở việc tạo ra một chiếc hộp có độ phản chiếu cao.

Không giống như lò nung thông thường, nguồn nhiệt và hộp có thể được tách rời nên có thể sử dụng trực tiếp trên băng tải.
Hộp sưởi ấm cũng có thể được chế tạo thành một cấu trúc hai phần cho phép bạn đưa vật cần làm nóng vào và lấy ra.
Hình dạng của hộp không chỉ giới hạn ở hình chữ nhật như trong hình mà còn có thể có bất kỳ hình dạng nào như hình tam giác, hình cầu hoặc hình trụ.

Lý tưởng nhất là thành trong của hộp phải có bề mặt gương có độ phản chiếu cao như mạ vàng, nhưng khói có thể thoát ra từ vật được nung nóng, gây khó khăn cho việc duy trì bề mặt có độ phản chiếu cao.

Một lựa chọn khác là sử dụng vật liệu gốm có khả năng hấp thụ tia hồng ngoại cao. Ánh sáng chiếu xạ được vật liệu gốm hấp thụ, chuyển thành nhiệt và bức xạ nhiệt được sử dụng.
Tuy nhiên, sự truyền nhiệt bằng bức xạ nhiệt chỉ xảy ra từ vật có nhiệt độ cao sang vật có nhiệt độ thấp nên cần phải làm nóng vật liệu gốm vừa đủ. Trong quá trình hoạt động liên tục, nhiệt độ bên trong lò tăng lên nên thời gian hao hụt chỉ là lúc khởi động. Khi nhiệt độ tăng, cường độ năng lượng của bức xạ nhiệt tới vật được làm nóng sẽ tăng nếu có sự chênh lệch nhiệt độ, nhưng trong trường hợp này cần phải xem xét khả năng chịu nhiệt của vật liệu gốm.

Gia nhiệt trong buồng chân không

Một phương pháp khác là sử dụng thủy tinh thạch anh làm lỗ chiếu xạ và làm nóng nó trong buồng chân không.
Vì bên trong có thể được tạo ra trong môi trường không oxy hóa nên có thể xử lý nhiệt không oxy hóa.
Ngoài ra, một số loại phản ứng hóa học có thể được thực hiện trong một loại khí đặc biệt.
Nó đặc biệt thuận tiện cho các lò điện đòi hỏi sự sạch sẽ.
Vì không có bộ phận làm nóng bên trong lò nên không có chất gây ô nhiễm phát sinh từ bộ phận làm nóng và bên trong vẫn sạch sẽ.
 

Nguyên lý cơ bản của sưởi ấm mái vòm

Sử dụng nắp vòm khi làm nóng một khu vực tương đối rộng hoặc làm nóng đồng đều vật liệu dạng tấm.
Nếu nắp vòm của bạn yêu cầu độ bền, bạn cũng có thể sử dụng gương ngưng tụ của chúng tôi làm nắp vòm.

Năng lượng ánh sáng chiếu từ lỗ chiếu xạ được chiếu lên vật được nung nóng và một phần bị hấp thụ.
Nói chung, vật liệu có độ phản chiếu cao phản xạ năng lượng ánh sáng và không tạo ra nhiệt độ cao.
Trong trường hợp sưởi ấm mái vòm, năng lượng ánh sáng không được hấp thụ sẽ bị phản xạ lại, phân tán và hấp thụ nhiều lần trong mái vòm.
Sự phản xạ và hấp thụ lặp đi lặp lại dẫn đến nhiệt độ cao hơn so với sưởi ấm mở.
Việc gia nhiệt không oxy hóa có thể được thực hiện bằng cách đổ đầy khí trơ vào vòm.
Phương pháp gia nhiệt này đặc biệt hiệu quả đối với các thiết bị vận chuyển hoạt động không liên tục, chẳng hạn như bảng chỉ số.

Ngăn chặn tác động tiêu cực của các bản cập nhật

Khi sưởi ấm mở, không khí xung quanh vật được làm nóng cũng được làm nóng, giãn nở vì nhiệt và trở nên nhẹ hơn, tạo ra một dòng không khí đi lên.
Không khí ở nhiệt độ và áp suất bình thường chảy vào không gian đã trở nên loãng và áp suất thấp do không khí bốc lên.
Dòng không khí chảy này tiếp xúc với vật thể được làm nóng và làm mát nó, làm giảm hiệu suất sưởi ấm.
Không có luồng không khí làm mát nào được tạo ra trong hệ thống sưởi dạng vòm, tạo ra môi trường sưởi ấm hiệu quả.

So sánh sưởi ấm mái vòm bằng chiếu xạ mở và gương ngưng tụ

Nguyên lý cơ bản của sưởi ấm khung

Hiệu suất sưởi ấm có thể được cải thiện bằng cách làm một khung bằng vật liệu cách nhiệt và đặt nó lên trên vật cần làm nóng.

Vật được làm nóng trong hệ thống gia nhiệt khung được làm nóng bởi ba phần tử.
1. Làm nóng trực tiếp từ nguồn nhiệt
2.Sưởi ấm do ánh sáng phản chiếu từ tường
3. Sưởi ấm bằng nhiệt bức xạ trên tường

Ngăn chặn tác động tiêu cực của các bản cập nhật

Khi sưởi ấm mở, không khí xung quanh vật được làm nóng cũng được làm nóng, giãn nở vì nhiệt và trở nên nhẹ hơn, tạo ra một dòng không khí đi lên.
Không khí ở nhiệt độ và áp suất bình thường chảy vào không gian đã trở nên loãng và áp suất thấp do không khí bốc lên.
Dòng không khí chảy này tiếp xúc với vật thể được làm nóng và làm mát nó, làm giảm hiệu suất sưởi ấm.
Hệ thống sưởi khung tạo ra một môi trường sưởi ấm hiệu quả vì không có luồng không khí làm mát đi vào.
Bạn cũng có thể sử dụng khung cách nhiệt làm vật liệu che chắn cho những khu vực bạn không muốn sưởi ấm.
Nếu khung được sử dụng liên tục, bản thân khung sẽ nóng lên và hiệu quả làm vật liệu che phủ của nó sẽ giảm đi. Vì vậy, cần phải làm mát cưỡng bức để sử dụng liên tục.

Xác minh phương pháp gia nhiệt lại phản xạ – Sự khác biệt giữa gia nhiệt mặt phẳng và gia nhiệt khung

Bằng cách đưa khí trơ vào khung, có thể đạt được quá trình xử lý không oxy hóa hoặc oxy hóa thấp.
Phủ lên trên khung bằng kính thạch anh sẽ khiến khung hình trở nên hoàn hảo hơn.

So sánh chiếu xạ mở và sưởi ấm khung

Nguyên lý cơ bản của sưởi ấm rãnh

Sơ đồ này thể hiện trường hợp vật cần làm nóng nhỏ và bằng hoặc nhỏ hơn đường kính ngưng tụ (chiều rộng) của lò sưởi halogen.
Tạo một rãnh bằng phương pháp đơn giản và đặt vật cần làm nóng vào bên trong rãnh.

Vật được làm nóng trong quá trình gia nhiệt rãnh được làm nóng bởi ba phần tử.
1. Làm nóng trực tiếp từ nguồn nhiệt
2.Sưởi ấm do ánh sáng phản chiếu từ tường
3. Sưởi ấm bằng nhiệt bức xạ trên tường

Ngăn chặn tác động tiêu cực của các bản cập nhật

Khi sưởi ấm mở, không khí xung quanh vật được làm nóng cũng được làm nóng, giãn nở vì nhiệt và trở nên nhẹ hơn, tạo ra một dòng không khí đi lên.
Không khí ở nhiệt độ và áp suất bình thường chảy vào không gian đã trở nên loãng và áp suất thấp do không khí bốc lên.
Dòng không khí chảy này tiếp xúc với vật thể được làm nóng và làm mát nó, làm giảm hiệu suất sưởi ấm.
Hệ thống sưởi rãnh không tạo ra luồng không khí làm mát, tạo ra môi trường sưởi ấm hiệu quả.

Kiểm tra phương pháp gia nhiệt lại phản xạ – Sự khác biệt giữa gia nhiệt mặt phẳng và gia nhiệt rãnh

Bằng cách đưa khí trơ vào khung, có thể đạt được quá trình xử lý không oxy hóa hoặc oxy hóa thấp.
Phủ lên trên khung bằng kính thạch anh sẽ khiến khung hình trở nên hoàn hảo hơn.

So sánh chiếu xạ mở và sưởi ấm rãnh

Lấy HPH-60/F30/36V-450W làm ví dụ, được trang bị gương ngưng tụ Φ60 và có tiêu cự 30 mm, đường kính tiêu cự định mức là Φ8 nên phù hợp để gia nhiệt rãnh.
Thời gian cần thiết để đạt 800oC là trong vòng 20 giây khi gia nhiệt rãnh, nhưng điều này không thể đạt được ngay cả trong vòng 40 giây khi gia nhiệt mở.
Sử dụng đèn sưởi phản xạ ngược tạo ra sự khác biệt về độ giãn dài ở vùng nhiệt độ cao.
 

1. Giảm khoảng cách

Khoảng cách từ máy sưởi đến vật cần làm nóng càng gần thì nhiệt độ có thể được làm nóng càng cao.

Trong dòng máy sưởi điểm halogen HPH-60,
Theo thứ tự f30>f60>f105, dù số watt bằng nhau nhưng nhiệt độ sẽ giảm khi khoảng cách tăng.

Khi ánh sáng bị khuếch tán, nó bị suy giảm. Vì vậy, khoảng cách càng gần thì hiệu quả sưởi ấm càng tốt.
Hiện tượng này cũng được quan sát thấy trong cuộc sống hàng ngày, nơi các nguồn sáng ở xa kém sáng hơn các nguồn sáng ở gần.

2. Chiếu xạ theo góc thẳng đứng.

Khi sưởi ấm bằng gương ngưng tụ loại ánh sáng song song, khoảng cách giữa tâm là như nhau và góc chiếu xạ là đường chéo, và góc chiếu xạ là thẳng đứng, nhiệt độ của mọi vật tăng lên.

3. Sử dụng ánh sáng không chiếu vào vật được làm nóng.

Một tấm phản xạ được sử dụng để phản chiếu ánh sáng không chiếu vào vật được làm nóng theo hướng của vật được làm nóng.
Vật liệu phản chiếu sử dụng vật liệu có độ phản xạ cao.

Ánh sáng không được hấp thụ sẽ bị phản xạ trở lại và góp phần làm nóng.

Ngoài ra, do bề mặt được làm nóng và bề mặt mà vật liệu được làm nóng được lắp đặt tiếp xúc với nhau,
Được sử dụng trên các bề mặt nơi lắp đặt vật liệu có khả năng hấp thụ tia hồng ngoại tốt và độ dẫn nhiệt cao.
Bề mặt hấp thụ ánh sáng và nóng lên, nếu bề mặt trở nên nóng hơn, nó có thể truyền nhiệt cho vật được làm nóng.
Phương pháp này hoạt động ngay cả khi bạn không sử dụng tấm phản xạ.

Tổng quan về phương pháp gia nhiệt lại phản xạ

Gia nhiệt tập trung bằng đèn halogen sử dụng gương ngưng tụ để tập trung năng lượng ánh sáng vào vật cần nung nóng đến nhiệt độ cao.
Trong số ánh sáng chiếu vào vật được làm nóng, ánh sáng phản xạ loại trừ ánh sáng bị hấp thụ càng nhiều thì nhiệt độ của vật sẽ càng thấp. Việc sưởi ấm chỉ bằng gương ngưng tụ sẽ làm giảm việc sử dụng ánh sáng phản xạ này.
Trong phương pháp gia nhiệt phản xạ lại, ánh sáng phản xạ này có thể được tái sử dụng bằng vật liệu phản chiếu, góp phần làm nóng và đồng đều nhiệt độ của vật cần gia nhiệt.

Làm nóng vật liệu có độ phản chiếu cao

Vật liệu có độ phản xạ hồng ngoại cao là vật liệu có độ hấp thụ hồng ngoại thấp. Vật liệu có khả năng hấp thụ tia hồng ngoại thấp có thể nói là khó nung nóng ở nhiệt độ cao.
Bằng cách tái sử dụng ánh sáng hồng ngoại phản xạ đi vào vật liệu, người ta có thể làm nóng nó lên.

Làm nóng các vật liệu nhỏ

Khối lượng càng nhỏ thì nhiệt độ tăng càng nhanh khi đun nóng.
Gia nhiệt phản xạ lại thích hợp để gia nhiệt các vật liệu cực nhỏ ở nhiệt độ cao. Chỉ sử dụng gương ngưng tụ có thể đạt nhiệt độ cao hơn nhiều so với phương pháp gia nhiệt.

Sưởi ấm đồng đều

Trong hệ thống sưởi ngưng tụ sử dụng đèn halogen, nguồn nhiệt là một điểm hoặc một đường. Vì lý do này, người ta thường cho rằng việc nung nóng ở dạng “mặt phẳng” là khó khăn.
Bằng cách thay đổi khoảng cách chiếu xạ và dịch chuyển tiêu điểm, có thể làm nóng hình dạng của bề mặt bằng cách sử dụng hệ thống sưởi ánh sáng ngưng tụ. Sử dụng phương pháp gia nhiệt phản xạ để gia nhiệt đều hơn.

Chất liệu phản quang

Mạ vàng

Nó là một vật liệu mạ vàng có độ phản chiếu cao.
Mạ vàng khó bị mất màu và có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời.

Đánh bóng nhôm

Nhôm đánh bóng là vật liệu tiết kiệm chi phí và có độ phản chiếu cao.
Độ phản xạ thấp hơn khoảng 10% so với mạ vàng.
Nó có thể được đánh bóng lại nên có thể sử dụng lâu dài nếu được chăm sóc cẩn thận.