远红外烤炉设计

《远红外烤炉设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、远红外烤炉设计4.1远红外烤炉简介远红外线又称长波红外线,其波长范围从5.6微米至1000微米，它利用热物体源所发射出来的红外线照射到被加热物料上,并被吸收后转化成热能,以达到加热的目的。远红外线的传热形式是辐射传热，由电磁波传递能量。在远红外线照射到被加热的物体时，一部分射线被反射回来，一部分被穿透过去。当发射的远红外线波长和被加热物体的吸收波长一致时，被加热的物体吕量吸收远红外线，这时，物体内部分子和原子发生“共振”产生强烈的振动、旋转，而振动和旋转使物体温度升高，达到了加热的目的。辐射传递的热量与温度成四次方正比，加热时不需要传热介质，具有一定的穿透能力。4.2远红外辐射元件及涂料的

2、选择(一)远红外辐射元件埋入式陶瓷远红外辐射元件是我厂引进国外先进生产工艺及设备，自主研制开发成功的替代碳化硅板的先进产品，具有辐射率高，整体性好，热稳定性好，发热均匀、绝缘强度高、清洁卫生、安装方便。一、产品结构：导热体采用含硅95％以上，耐高温1800度的石英玻璃为主要原料，经化学反应形成二氧化硅，具有远红外性能，表面釉层由辐射性能较好的多种氧化物组成，经高温烧结后光滑、美观、耐磨、防腐等优点。发热体由Cr20Ni80电阻丝绕成螺旋式浇铸在导热体内烧制而成。二、性能优点及技术参数：整体抗折强度为440Kg／cm2；整体加热至800℃，置入冷水反复数十次不开裂；绝缘电阻值大于100兆欧，

3、辐射率0.9左右，辐射波长1-25微米以上。化学性能很稳定，在稀硫酸溶液中，加热体全浸24小时不会出现腐蚀性损坏。因其热效率、辐射率、安全系数、节能性均占有一定优势，所以在塑料、化工、轻工、电子、医药、食品等行业得到广泛使用。（二）远红外辐射涂料能够辐射远红外线的材料很多，如各种金属氧化物、碳化物、硼化物和氮化物等。根据被加热物的吸收特性及最佳匹配的要求，可选择单一物质或多种物质的混合物，作为辐射涂料。远红外辐射涂料的选择原则（1）“最佳匹配”原则（2）涂料的辐射率要高（3）无毒、热膨胀系数与基体相近（4）导热性、冷热稳定性好（5）原料价格低目前在食品工业中应用较多的远红外涂料有：碳化硅涂

4、料、氧化铁涂料、60SiC系高辐射涂料，4#分子筛红外辐射材料等[4]。4.3炉体的设计（一）炉体的机构目前国内食品行业普遍采用的炉体结构有三种形式：砖砌炉体，金属架炉体和预制构架。1．砖砌炉体它是最早使用的炉体结构，本身既是保温层，又是机架．一般用红砖或耐火砖砌成，很少需要钢材。这种炉结构简单，容易建造，加热稳定性好，适用于热强度大，长期运转的场合，但体积庞大、笨重，长久使用后易变形，通过炉墙的散热损失通常较大。目前它在饼干厂中的应用已逐渐减少。2.金属架炉体金属架炉体由型钢构型、金属薄板和保温材料组成。型钢构成骨架，金属薄板安装在构架两侧，中间填充保温材料。因此避免了金属构架吸热，减少

5、热量损失。这种结构的特点是炉体轻巧、灵活、热惯性小，而且可做成各种形式，以适应各种产品的烘烤要求。其缺点是成本高钢材用量大。依据苏打饼干的一些特性，本设计采用金属炉体架，底部采用砖砌炉架。（二）炉体尺寸的确定1.炉膛的断面形状和尺寸的确定图4-1炉膛断面示意图拱形顶炉膛断面的中心高度由下式确定：H拱=d+L1+L2+h式中：L1———上热元件至拱底的距离，一般取L1=30～70mm，取50mm；L2———下热元件至炉底的距离，一般取L2=30～70mm，取50mm；d———拱顶高mm，一般取120～150mm，取130mm；h———上下热元件间距离mm。h的确定：辐射距离是指管状元件中心或

6、板状元件的辐射涂层到钢带上表面之间的距离。根据照度定律可知，辐射能量的多少与距离的平方成反比，照度定律虽然只适合于点光源，但对于管状和板状元件来说，在制作较好的炉膛中，由于多次反射，共辐射能量与距离的关系约在1.25～1.5次方之间，如表4-1。表4-1辐射距离与辐射强度的关系辐射距离(m)0.180.250.500.751.00辐射强度（kcal/m2.h）11006202308060上表数据表明，辐射强度随着距离的增加而衰减，辐射距离越近，辐射强度越大，加热效率越高。同时辐射强度分布得不均匀性也越显著。（管状元件尤为明显）距离越近因为加热不均匀而影响烘烤质量，并且当距离小到一定范围时，

7、辐射强度的增加率也会显著减缓。辐射距离越大，辐射强度越小，同时导致炉膛尺寸增大，但是与此同时，辐射强度分布也趋于均匀。原则上，在保证辐射均匀性，不影响产品质量和不妨碍操作的前提下，辐射距离越近越好。对于隧道式食品烤炉，由于食品输送设备在炉道中移动，则不必考虑热量分布得不均匀性，几种食品的辐射距离见表4-2、表4-2几种食品的辐射距离食品名称饼干饼干月饼蛋糕上辐射距离d(mm)70～120100～180100～140150