一、紅外加熱管應用在許多工業(yè)加熱過(guò)程中，包括涂料干燥和固化、成型、壓花、層壓、連接、焊接、褐變、加熱、預熱和微生物還原。

所有材料吸收紅外光譜的一部分，在表面反射一部分，并允許一部分輻射通過(guò)材料。通過(guò)選擇合適光譜的加熱管，讓材料最大程度地吸收紅外輻射并且轉化為熱量。

石英玻璃紅外加熱管經(jīng)常被證明優(yōu)于傳統熱源，如暖空氣、蒸汽、陶瓷、氣體或金屬發(fā)射器。因為紅外加熱管能夠傳遞大量的能量，并且精確地匹配到產(chǎn)品材料和形狀，是理想的加熱工具。其有以下優(yōu)點(diǎn)：

• 紅外輻射不需要接觸產(chǎn)品，也不需要傳遞介質(zhì)；
• 紅外加熱管能夠與被加熱的材料精確匹配，即有效被材料吸收；
• 快速的響應時(shí)間，能夠控制輸出熱量；
• 能夠對材料局部或者全部加熱，可控制加熱區域，可控制加熱時(shí)間。

與熱氣加熱相比，這意味著(zhù)更少的能耗，更快的加熱速度和更好的加熱效果。

為了實(shí)現成功的加熱過(guò)程，重要是選擇適合的紅外加熱管，其波長(cháng)、形狀和功率輸出要與被加熱的產(chǎn)品匹配。精確匹配才能保證紅外輻射在產(chǎn)品中迅速轉化為熱量，而不會(huì )將不必要的熱量轉移到周?chē)?，同時(shí)也節省了時(shí)間和金錢(qián)。

1. 波長(cháng)選擇

在不同的加熱溫度下，紅外加熱管中的紅外發(fā)射器，在不同的波長(cháng)區間表現出不同的輻射特性。

波長(cháng)對加熱過(guò)程有顯著(zhù)影響。短波輻射（＜2um）可以穿透到一些固體材料中，保證加熱均勻。中波輻射（2-4um）大部分被表面吸收，即主要加熱表面，經(jīng)常被用來(lái)加熱塑料、玻璃和水。

表1，典型紅外發(fā)射器在不同溫度、不同波長(cháng)下的熱量分布

其中：

• Ceramic/Metal Sheathed 陶瓷加熱器/金屬套電阻加熱器；
• Standard Medium Wave 標準中波；
• Carbon 碳纖維；
• Fast Response Medium Wave 快中波；
• Short Wave 短波；
• Halogen/NIR 鹵素/近紅外；
• High Powered Halogen/NIR 高功率鹵素/近紅外。

2. 加熱管的正確選擇

如果一個(gè)短波紅外加熱管溫度大大降低，那么其中波段紅外能量會(huì )大大增加。然而，這么做會(huì )導致短波加熱管輸出功率大大降低，損失了經(jīng)濟性。因此，對于中波的加熱應用，只能使用中波紅外加熱管，其在相同溫度下輸出功率能夠增加五倍。

      圖1：不同的紅外發(fā)射器在不同波長(cháng)的功率輸出

     圖2：塑料如PE和PVC，對中波紅外能量吸收效果好

   3. 紅外加熱管組成

        典型的紅外加熱管構成如下。外形上有單管、雙管和燈珠等形式。

    加熱管內的紅外發(fā)射器，根據應用要求，可設計為碳纖維、短波、快中波、標準中波、鹵素短波/近紅外。試驗對比表明， 碳纖維紅外對水基涂料干燥效率，明顯優(yōu)于短波紅外，且能夠節約大約70%的能量。同時(shí)，碳纖維紅外也更適用于對玻璃和塑料的加熱過(guò)程。

     上圖從左到右，依次短波紅外、碳中波紅外加熱管

• 碳纖維紅外加熱管，結合中波紅外的高能量密度和快速響應速度的優(yōu)點(diǎn)。
• 短波紅外加熱管，光譜特性與鹵素紅外相類(lèi)似，但在壽命、強度和耐久性等方面具有明顯優(yōu)勢。
• 快中波紅外加熱管，光譜特性介于短波和中波紅外發(fā)射器之間。長(cháng)度可達6.5米。
• 中波紅外加熱管，具有經(jīng)濟性、穩定性和良好的使用壽命。適用于大多數材料的加熱過(guò)程。
• 鹵素短波/近紅外加熱管，光譜位于近紅外區域，最大功率密度為每平方米1兆瓦，響應時(shí)間非?？?。

4. 仿型紅外加熱管

能夠均勻加熱由塑料、玻璃或金屬制成的圓盤(pán)、棒和管材。其有短波和中波紅外加熱管可選。

  這些紅外加熱管的形狀與被加熱產(chǎn)品的形狀相匹配。常被用來(lái)塑料焊接，以及去毛刺。紅外加熱管按照塑料件上有毛刺的輪廓造型，以無(wú)接觸方法加熱，在幾秒鐘內將毛刺熔化掉。另外，紅外加熱管按照焊接筋輪廓造型，在十幾秒鐘內熔化焊接區域。

非常適合用于塑料焊接和鉚接，也是彎曲管子、拉伸塑料或玻璃纖維的理想工藝。