1tom331

13. ELEKTROTERMIA 664

— osłona może być wyposażony w odbłyśnik wewnętrzny lub zewnętrzny. Szczególnie dobrymi właściwościami charakteryzują się lampy halogenowe (atmosfera z dodatkiem jodu) o trwałości do 2000 h. Powszechne zastosowanie znajdują promienniki lampowe o mocach do 500 W (dwużarnikowe do 1550 W z odbłyśnikami ze złota); ich trwałość osiąga 2000 h- 5000 h.

Odrębną grupę stanowią promienniki rurowe z osłonami ze szkła zwykłego kwarcowego lub wykorowego. Ich długości wynoszą do 1 m (z kwarcu do 4 m), średnica rurek 5-t-32 mm. Istnieją również promieniki z dwoma równoległymi żarnikami o przekrojach 15 x 33 mm. Promienniki w rurkach kwarcowych z atmosferą halogenową należą do najbardziej wydajnych źródeł promieniowania. Przy temperaturach żarnika przekraczających 3000 K uzyskuje się gęstość liniową mocy do 300 W/cm. Zastosowanie tego typu promienników pozwala osiągnąć gęstość napromieniowania wsadu ok. 700 W/m² (praca ciągła), a nawet 2000 W/m² przy pracy dorywczej.

4. Promienniki o ceramicznych lub metalowych płaszczach promieniujących. Żarniki tych promienników są zaprasowane w ceramice. Średnice promienników 6-^30 mm, długości sięgają 4 m, obciążenia powierzchniowe 10-s-70 W/cm², liniowe 3-1-20 kW/m, maksymalne temperatury 1150°C, trwałość do 5000 h.

Poza omówionymi powyżej najbardziej rozpowszechnionymi promiennikami podczerwieni istnieją łukowe lampy wyładowcze, wykorzystujące promieniowanie gazów i par metali. Moce takich lamp dochodzą do 30 kW (wysokoprężne, wypełnione ksenonem) [13.4],

Promienniki nadfioletu są przeznaczone do pracy w trzech obszarach:

—    UV-A, dla którego ż > 0,315 pm,

—    UV-B pracujące w zakresie 0,28 pm < / < 0,315 pm,

—    UV-C przy X < 0,28 pm.

Są to w przeważającej mierze lampy rtęciowe, bezelektrodowe i ksenonowe.

13.5.3. Urządzenia promiennikowe atmosferyczne

Do grupy tej należą nagrzewnice, suszarki i piece wyposażone w promienniki jako źródła ciepła. Urządzenia te są budowane na ogół z segmentów promiennikowych (rys. 13.16).

b)

Rys. 13.16. Przykłady urządzeń promiennikowych atmosferycznych:

a)    piec promiennikowy z segmentów z odbłyśnikami eliptycznymi;

b)    nagrzewnica z segmentów

z odbłyśnikami parabolicznymi;

c)    piec z segmentami promiennikowymi i odbłyśnikowymi;

d)    nagrzewnica z segmentami promiennikowymi i odbłyśnikowymi 1 - wsad, 2—element promieniujący,

3    — korpus segmentu z odbłyśnikiem,

4    segment bezpromiennikowy z odbłyśnikiem

Można wyróżnić pięć głównych obszarów zastosowań tych urządzeń:

—    nagrzewanie metali w procesach obróbki cieplnej i plastycznej;

—    obróbka cieplna niemetali — głównie tworzyw sztucznych — w celu zwiększenia ich plastyczności, utwardzenia żywic, wulkanizacji;

—    suszenie powłok (lakiery, farby, emalie, kleje), płatów (tkaniny, papier, skóry) oraz drobnic (materiały sproszkowane, ziarno). W zależności od przeznaczenia stosuje się napromienienia 15 30 kW/m² przy użyciu promienników średniofalowych oraz 90 ^ 100 kW/m² z użyciem promienników krótkofalowych. Moc urządzeń suszar-niczych przelotowych sięga kilku megawatów, a długość ich komór — kilkudziesięciu metrów;

—    ogrzewanie pomieszczeń oraz przestrzeni otwartych (trybuny stadionów, place budowy, stoiska uliczne);

—    rozmrażanie ładunków masowych przymarzniętych do metalowych skrzyń rozładowywanych wagonów.

13.5.4. Urządzenia promiennikowe próżniowe

Do grupy tej zaliczyć należy piece i suszarki próżniowe. W skład takich urządzeń poza elementami promieniującymi wchodzi izolacja cieplna oraz układ próżniowy. Źródła ciepła to najczęściej promienniki o nieosłoniętych żarnikach metalowych (dla wysokich temperatur z metali trudnotopliwych) lub niemetalowych (zwykle grafit). Istnieją urządzenia z komorą gorącą (o temperaturze pracy do 1100"C), w których izolacja cieplna jest wykonywana podobnie jak w piecach rezystancyjnych komorowych (rys. 13.17a, b) oraz urządzenia z komorą zimną (zwykle chłodzoną wodą), w których izolację cieplną może tworzyć system metalowych ekranów odblaskowych (rys. 13.17c). Zaletami urządzeń próżniowych są: ochrona wsadu przed utlenianiem, czystość technologiczna, możliwość uzyskania temperatur do 3000^::C, odgazowanie warstw przypowierzchniowych wsadu, wysoki stopień bezpieczeństwa pracy.

Główne zastosowania to:

—    obróbka cieplna metali (hartowanie, odpuszczanie, starzenie, wyżarzanie stali stopowych, stopów miedzi, srebra, tytanu, aluminium itp.);

odgazowanie metali trudnotopliwych, oczyszczanie próżniowe metali, lutowanie lutami twardymi, osadzanie próżniowe metali;

—    suszenie próżniowe, charakteryzujące się znacznie niższymi temperaturami wrzenia czynników odparowywanych.

Rys. 13.17. Schematy promiennikowych pieców próżniowych: a) z gorącą komorą próżniową i źródłem ciepła w obszarze o ciśnieniu atmosferycznym; b) z gorącą komorą próżniową i źródłem ciepła w obszarze

0    obniżonym ciśnieniu; c) z zimną komorą próżniową i źródłem ciepła w obszarze o ciśnieniu roboczym

1    źródło ciepła, 2 — komora próżniowa, 3 — iżołacja cieplna, 4 zbiornik próżniowy, 5 — do układu pompowego, 6 — do układu pompowego (próżnia pośrednia), 7 — doprowadzenia prądowe