紅外加熱管用于涂料干燥固化、成型、壓花、層壓、連接、焊接、褐變、加熱、預(yù)熱、微生物還原等多種工業(yè)加熱過程中。
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材料。通過選擇合適的光譜加熱管，材料可以最大限度地吸收紅外輻射并轉(zhuǎn)化為熱量。
石英玻璃紅外加熱管常被證明優(yōu)于傳統(tǒng)熱源，如暖空氣、蒸汽、陶瓷、氣體或金屬發(fā)射器。紅外加熱管是理想的加熱工具，因?yàn)樗軅鬟f大量的能量，并與產(chǎn)品材料和形狀準(zhǔn)確匹配。它有以下優(yōu)點(diǎn)：
紅外輻射不需要接觸產(chǎn)品或傳遞介質(zhì)；紅外加熱管能準(zhǔn)確匹配加熱材料，即有效吸收材料；響應(yīng)時(shí)間快，能控制輸出熱；局部或全部加熱材料，控制加熱區(qū)域和加熱時(shí)間。與熱氣加熱相比，這意味著能耗更低，加熱速度更快，加熱效果更好。
為了實(shí)現(xiàn)成功的加熱過程，選擇合適的紅外加熱管，其波長(zhǎng)、形狀和功率輸出應(yīng)與加熱產(chǎn)品相匹配。準(zhǔn)確的匹配可以確保紅外輻射在產(chǎn)品中迅速轉(zhuǎn)化為熱量，而不會(huì)將不必要的熱量轉(zhuǎn)移到周圍，節(jié)省時(shí)間和金錢。
1. 波長(zhǎng)選擇紅外加熱管中的紅外發(fā)射器在不同的加熱溫度下，在不同的波長(zhǎng)范圍內(nèi)表現(xiàn)出不同的輻射特性。
波長(zhǎng)對(duì)加熱過程有顯著影響。短波輻射(um）可穿透一些固體材料，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，常用于加熱塑料、玻璃和水。
表1，典型的紅外發(fā)射器在不同溫度和波長(zhǎng)下的熱分布
其中，
Ceramic/Metal Sheathed 陶瓷加熱器/金屬套電阻加熱器；Standard Medium Wave 標(biāo)準(zhǔn)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. 正確選擇加熱管如果一個(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(dǎo)致短波加熱管輸出功率大大降低，損失了經(jīng)濟(jì)性。因此，對(duì)于中波的加熱應(yīng)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:不同波長(zhǎng)的紅外發(fā)射器功率輸出(相對(duì)比較)
圖2：塑料如PE和PVC，吸收中波紅外能量效果好
圖3:用中波紅外，水蒸發(fā)更快，因?yàn)檫@個(gè)波段水吸收紅外效果好。
3. 由紅外加熱管組成典型的紅外加熱管組成如下。形狀有單管、雙管、燈珠等。
圖4 由紅外加熱管組成
根據(jù)應(yīng)用要求，加熱管內(nèi)的紅外發(fā)射器可設(shè)計(jì)為碳纖維、短波、快中波、標(biāo)準(zhǔn)中波、鹵素短波/近紅外。試驗(yàn)對(duì)比表明， 碳纖維紅外對(duì)水基涂料的干燥效率明顯優(yōu)于短波紅外，可節(jié)約70%左右的能量。同時(shí)，碳纖維紅外也更適合玻璃和塑料的加熱。
圖5 上圖從左到右，依次為 標(biāo)準(zhǔn)中波紅外加熱管碳纖維、短波、快中波
圖6 上圖為鹵素短波/近紅外和碳纖維紅外加熱管
結(jié)合中波紅外高能密度和快速響應(yīng)速度的優(yōu)點(diǎn)，碳纖維紅外加熱管。短波紅外加熱管具有類似鹵素紅外的光譜特性，但在壽命、強(qiáng)度和耐久性方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)。在短波和中波紅外發(fā)射器之間，快中波紅外加熱管具有光譜特性。長(zhǎng)度可達(dá)6.5米。中波紅外加熱管經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定、使用壽命好。適用于大多數(shù)材料的加熱過程。鹵素短波/近紅外加熱管，光譜位于近紅外區(qū)域，最大功率密度為每平方米1兆瓦，響應(yīng)時(shí)間非常快。4. 異型紅外加熱管紅外加熱管開發(fā)了多種形式，以解決不同產(chǎn)品局部區(qū)域的精確加熱問題。其優(yōu)點(diǎn)如下：
準(zhǔn)確加熱邊、角、圓、小面；小區(qū)域意味著高功率；響應(yīng)時(shí)間快，1s內(nèi)部開關(guān)；單元易于集成在自動(dòng)化線中；局部加熱，節(jié)能。.1 紅外加熱管模仿產(chǎn)品輪廓這些紅外加熱管的形狀與加熱產(chǎn)品的形狀相匹配。它通常用于塑料焊接和去除毛刺。紅外加熱管根據(jù)塑料部件上毛刺的輪廓進(jìn)行加熱，并在幾秒鐘內(nèi)熔化。此外，紅外加熱管根據(jù)焊接筋的輪廓在十秒鐘內(nèi)熔化焊接區(qū)域。
4.2 聚光紅外加熱管聚光紅外加熱管能給小區(qū)域帶來高強(qiáng)度熱量。這種加熱管非常適合去除毛刺、焊接或鉚接。短波紅外加熱管可在幾秒鐘內(nèi)打開和關(guān)閉，應(yīng)用靈活，避免損壞周圍部件。光斑直徑2-5mm。
4.3 螺旋紅外加熱管圓盤、棒和管道由塑料、玻璃或金屬制成，可均勻加熱。它有短波和中波紅外加熱管。
4.4 小表面短波紅外加熱管很容易安裝在產(chǎn)品邊緣，在短時(shí)間內(nèi)將高能量傳遞到有限的區(qū)域。
4.5 Omega紅外加熱管非常適合塑料焊接和鉚接，也是彎管、拉伸塑料或玻璃纖維的理想工藝。
4.6 帶槽紅外加熱器雙管一側(cè)有槽，有點(diǎn)像加熱通道，適合加熱化纖和繩索。
