Устройство инфракрасного нагрева

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники(72) Авторы Достанко Анатолий Павлович Ланин Владимир Леонидович Костюкевич Анатолий Александрович Тхостов Михаил Хаджи-Муратович(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники(57) 1. Устройство инфракрасного нагрева, содержащее трубчатый излучатель, на одном конце которого установлен источник нагрева, а на другом конце - вентилятор, рефлектор,расположенный над излучателем, отличающееся тем, что снабжено вторичным тепловым излучателем, замыкающим отражающую поверхность рефлектора и выполненным из материала с высокой температуропроводностью, и теплоизолирующими элементами. 2. Устройство инфракрасного нагрева по п. 1, отличающееся тем, что теплоизолирующие элементы выполнены тороидальной формы с переменным углом раскрытия, закрепленны на трубчатом излучателе с возможностью их перемещения. 3. Устройство инфракрасного нагрева по п. 1, отличающееся тем, что в качестве источника нагрева применен электрический нагреватель. 102872014.08.30 Полезная модель относится к устройствам инфракрасного нагрева для сушки от влаги сельскохозяйственной продукции, древесных материалов, лакокрасочных покрытий, пропитанных намоточных изделий и др. Известен электрический излучательный обогреватель 1, содержащий источник инфракрасного излучения в виде галогенных кварцевых ламп, рефлектор, частично непрозрачный для ИК-излучения экран, установленный со стороны обогреваемой зоны, и теплоизолирующую пластину, установленную позади рефлектора, причем источник излучения, рефлектор и экран образуют незамкнутый объем с удельной мощностью ИКизлучения 0,02-0,75 Вт/см 2. Недостатками обогревателя являются сложность его конструкции, неравномерность теплового поля при сушке длинномерных объектов, необходимость использования источника электрического тока. По своей технической сущности и достигаемому техническому результату к предложению заявителя наиболее близким является патент России Инфракрасный газовый отопитель 2. Инфракрасный газовый отопитель включает стальной трубчатый излучатель,на одном конце которого установлена горелка, соединенная с источниками газа и воздуха,а на другом конце установлен вентилятор, а также рефлектор, расположенный над излучателем, и средства крепления излучателя и рефлектора. В данном устройстве источник газа выполнен в виде газогенератора биомассы, горелка снабжена средствами формирования устойчивого факела большого калибра, а газогенератор выполнен в виде газогенератора древесных отходов. Недостатком данного устройства является наличие значительного температурного градиента на протяженных поверхностях нагреваемых объектов, что может вызвать термическое повреждение высушиваемых материалов. Задача предлагаемой разработки состоит в повышении равномерности температурного поля на протяженных поверхностях нагреваемых объектов и устранении значительного температурного градиента, что позволит исключить вероятность термического повреждения высушиваемых материалов. Поставленная задача решается тем, что устройство инфракрасного нагрева снабжено вторичным тепловым излучателем, замыкающим отражающую поверхность рефлектора и выполненным из материала с высокой температуропроводностью, а также содержит теплоизолирующие элементы тороидальной формы с переменным углом раскрытия, закрепленные на трубчатом излучателе с возможностью перемещения, что обеспечивает равномерное распределение инфракрасной энергии и снижение температурного градиента на поверхности нагреваемых объектов. Сущность предлагаемой полезной модели заключается в том, что устройство инфракрасного нагрева, содержащее трубчатый излучатель, на одном конце которого электрический нагреватель, а на другом конце установлен вентилятор, рефлектор, расположенный над излучателем, снабжено вторичным тепловым излучателем, замыкающим отражающую поверхность рефлектора и выполненным из материала с высокой температуропроводностью, а также теплоизолирующими элементами тороидальной формы с переменным углом раскрытия, закрепленными на трубчатом излучателе с возможностью перемещения. Вторичный тепловой излучатель переотражает инфракрасное излучение от трубчатого излучателя и рефлектора и равномерно распределяет его по поверхности нагреваемых объектов. Теплоизолирующие элементы тороидальной формы с переменным углом раскрытия, закрепленные на трубчатом излучателе с возможностью перемещения, обеспечивают снижение температурного градиента на поверхности нагреваемых объектов. Сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели с получением вышеуказанного технического эффекта, поясняются фигурами. На фиг. 1, 2 представлена схема предлагаемого устройства инфракрасного нагрева. Устройство состоит из источника нагрева (отопителя) 1, трубчатого излучателя 2, рефлектора 3, теплоизолирующих элементов 4 тороидальной формы с переменным углом раскрытия,2 102872014.08.30 вторичного теплового излучателя 5, выполненного из материала с высокой температуропроводностью и замыкающего отражающую поверхность рефлектора, и вентилятора 6. Устройство используют следующим образом. С помощью отопителя 1, выполненного в виде газогенератора на древесных отходах или электрического нагревателя, в трубчатый излучатель 2 вводят тепловой поток газа или воздуха. Вентилятором 6 создают ламинарный поток воздушной массы внутри трубчатого нагревателя, обеспечивая достаточно равномерное распределение температуры по его длине. Рефлектором 3 повышают интенсивность инфракрасного излучения от трубчатого нагревателя, направляя его в рабочую зону сушки материалов. Повышение эффективности и равномерности инфракрасного нагрева достигается за счет использования вторичного теплового излучателя, который переотражает инфракрасное излучение от трубчатого излучателя и рефлектора и равномерно распределяет его по поверхности нагреваемых объектов. Теплоизолирующие элементы тороидальной формы с переменным углом раскрытия, закрепленные на трубчатом излучателе в местах наибольшего температурного градиента, обеспечивают равномерное тепловое поле заданной температуры на поверхности нагреваемых объектов. Пример. В инфракрасном нагревателе трубчатый излучатель был выполнен в виде тонкостенной трубы круглого сечения из нержавеющей стали длиной 180 см. Для увеличения степени черноты наружная поверхность трубы покрывалась термостойкой краской марки КО-811 черного цвета. На поверхности трубчатого излучателя на начальном участке располагались теплоизолирующие элементы, выполненные из теплоизоляционного материала, например -11, длиной 0,5 м и толщиной 10 мм. Вторичный излучатель в виде плоской пластины, изготовленной из материала с хорошей теплопроводностью (например, алюминия или его сплавов), также с двух сторон покрывался термостойкой краской марки КО-811 черного цвета. Расход потока теплоносителя оценивался косвенным методом путем измерения скорости потока воздуха на выходе вентилятора с помощью цифрового анемометра с выносным датчиком АТТ-1006 в диапазоне 0,8-12,0 м/с с разрешением 0,01 м/с и погрешностью(0,20,05) м/с. Измерение температуры на поверхности трубчатого и вторичного излучателя осуществлялось с помощью инфракрасного термометра 561 с точностью 1,0 от измеренного значения. При мощности отопителя 2,0-4,0 кВт перепад температуры по длине трубчатого нагревателя составляет 2-20, по длине вторичного излучателя составляет до 10-12, а на поверхности нагреваемых объектов - 8-10. Увеличение равномерности температурного поля по сравнению с трубчатым излучателем обусловлено многократным облучением поверхности вторичного излучателя потоком ИК-излучения от трубчатого излучателя и параболического рефлектора. Фиг. 2 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3