大型鋼結(jié)構(gòu)件水性漆觸媒催化紅外快速烘干系統(tǒng)

催化式紅外烘干系統(tǒng)原理和***

1、催化式燃氣紅外加熱原理

無焰燃燒
催化反應(yīng)溫度低于起燃點，沒有火焰，安全，沒有安全隱患

工作溫度
催化反應(yīng)溫度在100°C-450°C之間，低于天然氣起燃點

開始工作
催化反應(yīng)需要先經(jīng)過電預(yù)熱，當催化層溫度達到120°C以上，通天然氣才正常反應(yīng)

一旦達到活化催化劑墊120°C溫度（250°F）墊準備發(fā)射紅外能量

天然氣或丙烷和大氣中的氧氣在催化墊上發(fā)生化學(xué)反應(yīng)

反應(yīng)產(chǎn)生紅外及水和二氧化碳副產(chǎn)物

2、催化式燃氣紅外加熱工作程序

1：電預(yù)熱工作，催化層溫度需達到120℃，天然氣才能在其表面與空氣反應(yīng)，所以加熱器運行前必須將其內(nèi)部溫度預(yù)熱至120℃，預(yù)熱時間為20分鐘；

2：當熱電偶測得加熱器內(nèi)部溫度超過130℃時，控制系統(tǒng)自動關(guān)閉預(yù)熱電源，并打開燃氣電磁閥，通入天然氣與烘箱內(nèi)部氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生熱量輻射紅外線；

3：催化式紅外加熱器輻射強度可通過調(diào)節(jié)燃氣供應(yīng)量進行調(diào)節(jié)

（當內(nèi)部測溫系統(tǒng)檢測到工件表面達到工藝所需溫度時，通過PLC控制自動燃氣流量調(diào)節(jié)閥的開度，減少燃氣供應(yīng)量達到系統(tǒng)保溫）

4：當系統(tǒng)停止時，關(guān)閉所有供氣管路。
3、催化式紅外的***

3.1 快速升溫

紅外能快速提升工件加熱溫度，縮短升溫時間。大多數(shù)有機物和水等的吸收光譜，在2．5μm~25μm范圍內(nèi)。當輻射源的波長與被加熱物的吸收波長一致時，該物質(zhì)就易于吸收紅外線。遠紅外線的波長正好在這個范圍內(nèi)。由此可見，遠紅外線的大部分能量易被物質(zhì)吸收。 物質(zhì)的分子在吸收紅外能后，可使光子的能量完全轉(zhuǎn)變成分子的振動即轉(zhuǎn)動能量；也可使分子的轉(zhuǎn)動能量發(fā)生改變。并且，振動光譜有一種加寬振動、轉(zhuǎn)動的作用，能擴大以平衡位置為中心的振幅，加劇其內(nèi)部的振動。由于電子的運動和分子的振動是處在極高的速度下，這種運動不斷地使晶格、鍵團的振動在其相互間產(chǎn)生碰撞。這種運動狀況的變化，猶如兩種快速運轉(zhuǎn)的物體加快了摩擦而發(fā)熱升溫，所以，其升溫速度快；

另外紅外干燥和升溫速率遠高于熱風(fēng)干燥，其固化時間僅為原有熱風(fēng)固化時間的1/3左右，這是由于熱風(fēng)熱傳遞強度較低，熱風(fēng)向油漆表面對流熱量的同時，油漆表面的溫度同時也在向工件金屬內(nèi)部和反面?zhèn)鲗?dǎo)，如果二者傳導(dǎo)速率沒有明顯的梯度，那么油漆表面和工件同時在升溫，升溫速度較慢。如果單純提高熱風(fēng)溫度，也可以在一定程度上提高油漆和工件表面的升溫速率，減少油漆固化時間，但同時由于油漆表面升溫過快，可造成油漆表面先于油漆內(nèi)部固化，封閉內(nèi)部VOC的揮發(fā)，導(dǎo)致油漆表面與工件之間的結(jié)合力不好，附著力測試不合格甚至出現(xiàn)氣孔等缺陷，且空氣中的雜質(zhì)可能會污染工件漆膜表面等缺陷。

由于紅外加熱主要是針對油漆表面加熱，且油漆表面升溫速度遠遠高于油漆對工件內(nèi)部的傳導(dǎo)。且紅外具有穿透性，油漆可以實現(xiàn)內(nèi)外同時固化，因此適當提高輻射溫度不會對油漆表面固化質(zhì)量出現(xiàn)不良影響。

由于紅外有選擇性的進行油漆表面加熱，工件內(nèi)部升溫較慢，儲熱不多，其冷卻速度也較熱烘干燥快很多。

催化式紅外爐溫曲線

     催化式紅外+熱風(fēng)循環(huán) 爐溫曲線

   3.2.提高產(chǎn)品質(zhì)量
   紅外輻射波長與工件（涂料）匹配，使分子產(chǎn)生共振，工件（涂料）吸熱快，迅速升溫。所以其烘干方式是一個由內(nèi)到外的過程。烘干之后的工件（涂料），附著力強。相對于傳統(tǒng)的由外至內(nèi)的熱風(fēng)烘干，烘干質(zhì)量上有質(zhì)的提高。并且可根據(jù)客戶需求，調(diào)整工藝參數(shù)，使其更符合工藝要求。
   3.3、省能源，降低企業(yè)生產(chǎn)***
   由于催化式紅外較高的能源轉(zhuǎn)換效率、較高的能量利用率（不加熱空氣）、較低的能源氣體價格，所以***的降低了企業(yè)的生產(chǎn)***。（見圖分析）

   3.4、壽命長、維護***低
   催化式紅外發(fā)生器只是給能源氣體提供催化環(huán)境，本身并不參加化學(xué)反應(yīng)，所以使用壽命長（30年）；平時 也無需對發(fā)生器進行維護。

   3.5、***
   催化式紅外發(fā)生器反應(yīng)溫度在120℃至500℃之間，低于天燃氣的682℃的著火點，所以使用可靠，無起***炸的風(fēng)險。
   3.6、占地面積小
   由于催化式紅外發(fā)生器，結(jié)構(gòu)簡單，模塊化設(shè)計，所以占地面積非常小。

  3.7、環(huán)保
   催化式反應(yīng)屬于低溫氧化反應(yīng)，其反應(yīng)的產(chǎn)物為二氧化碳和水。不會產(chǎn)生CO和NOX。

4 小結(jié)

由運行對比表可算出：催化式紅外固化爐運行費是直接式熱風(fēng)循環(huán)爐的45%左右；是間接式樣熱風(fēng)循環(huán)爐的30%左右；是電紅外的50%左右；是燃氣紅外（間接式紅外）的55%左右。燃氣催化式紅外固化爐可以給企業(yè)帶來相當可觀的經(jīng)濟效益。

而設(shè)備后期維護性上，燃氣催化式紅外加熱器壽命可達30年，中間使用過程無需維護，而熱風(fēng)循環(huán)爐的燃燒器常見故障：點火失敗、噴嘴霧化不均勻、然燃燒器馬達故障。電紅外發(fā)生器由于能量密度較高，針對大工件作業(yè)時，發(fā)生器的布置和使用***不高。

因此燃氣催化式紅外具備:節(jié)約能源，降低企業(yè)運行費用，高質(zhì)量的烘烤質(zhì)量，***的維護下，安全的使用性，自動化控制，占地面積小，環(huán)保等***。