紅外線乾燥機，又稱紅外輻射加熱器，是把電能或其他形式的能量轉變成輻射能的器件，是紅外加熱系統中的關健部件，
紅外乾燥機主要由兩部分組成，即熱源和輻射基體。
基本介紹
- 中文名：紅外線乾燥機
- 外文名：infrared drier
- 類型：機械設備
- 優點：速度快，質量好，效率高等
- 領域：太陽能光伏、植絨、木材、食品等
- 別稱：紅外輻射干燥器
發展歷史,原理,分類,套用,優點,存在問題,發展趨勢,
發展歷史
製造紅外線乾燥機，輻射材料是關鍵，尤其是高發射率的塗層材料。
早期使用的紅外線燈泡主要發射近紅外輻射，採用的輻射材料是金屬鎢絲；
上世紀60年代使用的金屬電熱管的表面一般塗覆低發射率鋁粉漆，至於陶瓷加熱器，由於粘土成分複雜，以致影響到它的輻射性能；
到了70年代中期人們才開始系統地研究和發展紅外輻射材料，並取得突破。
21世紀，乾燥機發展更趨向高品質、低能耗、環保型的產品結構。
原理
紅外線亦稱“紅外光”。在電磁波譜中，波長介於紅光和微波間的電磁輻射。在可見光的範圍以外，波長比紅光要長，有顯著的熱效應。紅外線乾燥技術正是利用其特有的熱效應。紅外線容易被物體吸收並且其有輻射、穿透力與電磁波對極性物質，如水分子有特別的親和力的特點，深入物料內部，轉化為物體的內能，使物體在極短的時間內獲得乾燥所需的熱能，內外同時作用，更為有效，徹底地除去物料中的結合水，從而達到更為理想的乾燥效果，從而避免加熱熱傳媒體導致的能量損失，有益能源節約，與此同時紅外線產生容易，可控性良妤，加熱迅速、乾燥時間短。
紅外線的波長區間大致為0.75nm至1000nm，因其波長位於紅色光波長(0.6nm至0.75nm左右)外而得名。在低於2000℃的常規工業熱工範圍內，紅外線是最主要的熱射線。
人們有時將紅外線又劃分為“近紅外”、”中紅外”、”遠紅外”等若干小區間，所謂的遠、中、近，是指其在電磁波譜中距紅色光的相對距離遠近而言。紅外輻射屬於熱輻射，熱輻射的若干基本概念均適用於紅外輻射傳熱過程。
分類
1、陶瓷類紅外線乾燥機
（1）旁熱式陶瓷紅外線乾燥機
目前國內常用旁熱式陶瓷類紅外線乾燥機有主要有板式、管式、燈式三種。
（2）直熱式半導體陶瓷紅外線乾燥機
直熱式半導體陶瓷紅外線乾燥機主要有三種型式：燒結型、厚膜型、薄膜型。
燒結型是整個基體通過燒結工藝處理，成為一種具有半導電特性的陶瓷材料；厚膜型是在陶瓷襯底表面塗上一層0.2~0.35mm厚，經處理過的半導體陶瓷漿料，然後進行二次燒結；薄膜型是在陶瓷襯基上通過高溫氣相沉積法成膜；
這三種型式都是電能直接施加於基體之上，使之發熱，產生紅外輻射。
2、玻璃類紅外線乾燥機
玻璃類紅外線乾燥機種類較多，有高矽氧石英玻璃、鍍金石英玻璃、微晶玻璃、乳白石英玻璃等製成的紅外線乾燥機。
目前使用較為普遍的是乳白石英紅外線乾燥機。
乳白石英玻璃是以天然的水晶和脈石英為原料，災採用石墨電極坩堝的真空電阻爐中熔融（1740℃）拉制而成的一種石英材料。具有較強的遠紅外輻射和對可見光、近紅外光的阻光特性。發熱體一般是鎳鉻和鐵鉻鋁材料，其全部輻射進入乳白石英後，由於空氣折射率為1，石英玻璃折射率為1.16，根據光的折射原理，光要產生折射，同時還產生反射和部分散射。
3、金屬類紅外線乾燥機
金屬類紅外線乾燥機以金屬為基體，表面塗覆（或燒結）紅外輻射圖層，這塗層可以是金屬氧化物或碳化物等。金屬類紅外線乾燥機也有直熱式與旁熱式之分，直熱式即通常稱為電阻帶紅外線乾燥機。旁熱式有金屬管狀、網狀，搪瓷管狀、板狀等。
（1）直熱式金屬紅外線乾燥機
直熱式金屬紅外線乾燥機是以鐵鉻鋁合金電阻帶或鉻鎳合金電阻帶為電熱基體，在其表面噴塗燒結鐵錳酸稀土鈣或其他高發射率塗料而製成的電阻帶，按一定的要求組合成電阻帶式的紅外線乾燥機。此類乾燥機廣泛套用於輕工產品中的烤漆、固化、乾燥;化纖、紡織、印染產品的脫水、固色、熱定型；食品、藥物、塑膠、木材、皮革、玻璃、陶瓷、電子元件等加工，特別適用於金屬的低溫冶煉和熱處理等。
（2）金屬管狀紅外線乾燥機
常見的金屬管狀紅外線乾燥機的型式有直型、U型、W型，也有其他異型結構。它通常在金屬管內裝入電熱絲，在金屬管和電熱絲之間填充氧化鎂粉作為絕緣和導熱層，在金屬管的外壁塗覆紅外輻射材料，兩端用緊固件連線。
4、燃氣紅外線乾燥機
高效節能幹燥設備
高效節能幹燥設備隨著城鎮燃氣事業的發展，燃氣紅外線乾燥機被日益廣泛地套用。所渭燃氣，是指所有的燃料，包括煤氣、液化石油氣和天然氣等。燃氣紅外乾燥機具有結構簡單、初投資低、起動和停車快、溫度能迅速調節以及能源利用率高等優點。
燃氣紅外乾燥機按加熱方式可分為：表面燃燒式和間接加熱式。
5、隧道乾燥機
“隧道體”為保溫複合板，與物料直接接觸部件可採用碳鋼、不鏽鋼、鋁合金等材料，熱風蒸汽、電、紅外線、油、氣等均可作為“熱源”。
遵循“間歇入料出料”，順序入料、出料的原則，推移裝置簡單而且能耗低，料車均在軌道上移動。隧道外的軌道上進行裝料、卸料操作，占地面積小；乾燥時間自由控制，乾燥效果理想。
6、高效節能幹燥設備
匹配加熱乾燥技術實現中波+短 波+（JET）噴射，中波+（JET）噴射，短波+（JET）噴射等多種結合的烘乾方式，高效率、乾燥品質好。
套用
紅外線乾燥機套用時可根據被乾物料的特點，一般可分為兩大類，即薄層易乾物料與厚層難乾物料。
1、薄層易乾物料
薄層易千物料如塗層、油漆、瓷釉、紙張、玻璃纖維氈、染織物、布匹絲綢定型等，這類物料的於燥均屬表面汽化控制過程，雖然油漆的乾燥還存在油漆的固化過程，但總的來看均可按吸收光譜的最大吸收峰，根據維思位移定律選擇輻射加熱器的溫度。這裡還有高溫與中溫乾燥之分，在我國的大量實踐已表明高溫定向輻射對這類薄層物料的乾燥、固化均起到極為良好的效果，但對竹漆乾燥還以中溫輻射干燥為宜，因此，按被乾工件的實際條件最後確定。
2、厚層難乾物料
厚而難乾物料的乾燥，一般可按偏匹配吸收原理吸收峰選取輻射加熱器的溫度，但這還遠遠不夠，還要根據物料的特性，認真研究被乾物料的傳熱傳質特性，制定合理的乾燥工藝，對新物料最好先作熱譜圖實驗，為工程實驗研究提供最佳化工藝參數。但最好是在固定床或與上程結構相似的爐內進行模擬實驗，取得最佳化的乾燥工藝參數。一個好的紅外輻射於燥過程一定要按本章的輻射傳熱傳質基本規律進行實驗與工程設計二我國現行的很多紅外輻射加熱乾燥烘道大都沒有達到最佳化的千燥過程，很需挖潛，提高於燥效率、節約能源，向集約型發展。
3、各主要行業的紅外輻射加熱乾燥簡介
（1）塗飾工業
家用電器，如電冰櫃、洗衣機、電風扇、縫紉機。
交通工具，如腳踏車、機車、汽車、火車皮以及它們的一些零部件的表面塗飾油漆的於燥固化。
包裝容器，防腐塗料的烘乾等。
（2）紡織業，棉紗脫水、人選纖維織物熱定型及織物拉幅烘下、羽絨生產過程中的連續烘下，滌綸切片等。
（3）塑膠業，注塑過程加熱、原料樹脂的乾燥、泡沫皮革的硬化、各種乳膠、糊狀樹脂的脫水硬化加工、各
種膠帶的粘接劑的乾燥、滌綸一綿綸混紡帶坯及熱成型綿塑水管的供乾。
（4）造紙業，特種紙張的塗敷、上色、膠化、上光、印花牆紙等等的千燥，瓦楞紙供乾，油氈生產線的原紙
烘乾。
（5）製革和製鞋業，染色及本色皮革、毛皮等的乾燥，膠膜活化，聚氯乙烯鞋底的熔接，合成材料成形前的增塑。
（6）食品加工業
茶葉、乾菜及各種水果的脫水乾操，麵包、餅乾的烘烤，食品保溫加熱，罐頭內層塗漆烤乾，果脯、方糖烘烤，酒的陳化，花生、瓜子、板粟、大米等無砂紅外炒熟。有食品烤箱，油炸鍋之類的現成商品。
（7）工藝美術，絹花供乾，漆器供乾，瓷漆乾燥。
（8）農副業，糧食烘乾，季節性很強的農副產品(如黃花菜、香菇、木耳等)的烘乾乾，竹製品除囊蟲害，雛雞孵化保溫，牧草乾制，蔬菜種子乾燥。
（9）木材工業，木質裝飾板的印刷，板類樹脂加工，木材的乾燥，木製家具的塗飾供烤，膠合板單板乾燥，地板塊乾燥。
（10）機電工業
電鍵絕緣漆供烤，高壓電器油漆洪烤鍍鋅，地道及隧道內電機烘乾去潮，螢光粉烘乾，砂芯（型）的乾燥，電焊條烘乾，金屬熱處理及熔煉。
（11）化學工業，試劑乾燥，合成橡膠熱處理，聚合材料加熱，矽酸鋁纖維脫水。
（12）公路建設渣油（瀝青）熔化。
（13）建材業，玻璃纖維氈乾燥，絕緣薄膜乾操，玻璃纖維窗紗乾燥等。
（14）醫療衛生，中草藥、人參、鹿茸的乾燥，嬰兒保暖床，滅菌消毒，玻璃儀器退火，各種紅外理療儀，紅外健身器。
（15）取暖，工廠大型車間取暖、人造環境取暖、舞台取暖、家庭取暖
（16）紅外陶瓷粉，保健內衣、保健服、床上保健用品、各種保健紡織品。
優點
1、紅外線乾燥機用電能產生紅外線，使被烘乾乾燥的物體產生從表面向內部吸收滲透的效果。乾燥速率較高，熱效率也較高，照射時不會留有陰影。
2、節能降耗
從乾燥方式入手的三種節能降耗方法：
（1）組合乾燥法
由於物料的多樣性及其性質的複雜性，用單一的乾燥方式來乾燥物料，往往達不到最終產品的質量要求，或者是消耗能量太大。如果把2種或2種以上的乾燥方式結合起來，在物料不同水分階段採用不同的乾燥方式，不僅可以有效提高幹燥效率，節約能源，而且可以較好地控制整個乾燥過程，有助於獲得高質量的產品，這種乾燥方式就稱為組合乾燥。
（2）風向控制法
順流乾燥和逆流乾燥是最常見的2種送風方式，各有其優缺點。混流乾燥則集二者的優點於一身，既使得乾燥均勻，又可加快乾燥速度，縮短乾燥時間，節約能源。
（3）分段乾燥法
同種乾燥方式有其不同的乾燥階段，可針對物料所處階段的特性，採用不同的乾燥參數，稱為分段乾燥。
存在問題
經幾十年的努力，我國紅外加熱輻射器品種已基本齊全，但經多年的實踐看來還存在以下幾個問題。
（1）法向全發射率還不夠高
只要仔細查閱日本及其他製造紅外乾燥機較好的國家，其管、板、燈等各種紅外線乾燥機提供的法向全發射率指標
均大於0.95，而我國國標大於0.83即認可。這一數值訂得偏低，不利於促進塗料的研製和發展。
（2）反射罩利用率太低
無論日本還是我國台灣省，對管式紅外輻射器均配置反射罩，有利於輻射器的熱回響時間的減少，有利於輻射能量的充分利用。但我國使用的管式輻射加熱器大都不帶反射罩，而反射罩製造價格又偏高，也給管式紅外輻射加熱器配裝輻射罩帶來了困難。這樣造成能源的浪費，應引起重視。
（3）熱回響時間太長
我國大多數管式、板式輻射加熱器，與國外的相比熱回響時間大多約為國外同種紅外輻射加熱器的2~3倍，這對節約能源亦極為不利，有關廠家、公司應以同行國際先進指標為目標努力超趕。
（4）無論是法國、英國還是我國的板式紅外輻射加熱器，凡是在板背面中心安裝接線端子的，其結果均是在紅外輻射板的中心區形成一個低溫區，這種設計均不合理，應作改進。
（5）外觀質量均有待提高，絕大多數產品外觀質量均達不到國際較好的水平。
（6）建議各廠家及研究單位、設計單位能運用紅外熱象儀檢驗板式或燈式紅外輻射加熱器的溫度場分布，並適當用這一先進測試手段定期抽檢紅外輻射器的製造質量。
發展趨勢
1、深入研究乾燥機理和物料乾燥特性，今後開發和改進乾燥機需要在掌握不同物料最優操作條件下進行；
2、產品將符合大型化、高強度、高經濟性，高原料適應性的特點；
3、重點研究組合式乾燥機、微波乾燥機和遠紅外乾燥機等新型高效乾燥機；
4、重視節能和能量的綜合利用，乾燥機產品會採用各種聯合加熱方式，如移植熱泵和熱管技術，開發太陽能等；
5、重點發展自動控制技術，保證實現最優操作條件；
6、適應環保需求，改進乾燥機環境保護措施以減少粉塵和廢氣外泄等。
