遠紅外輻射加熱裝置應用對比淺析

遠紅外電加熱是一種傳熱與輻射過程、它是利用耐高溫的電阻發熱帶(最高工作溫度達1300℃)通電發 熱、通過碳化矽遠紅外輻射傳熱條並將熱源體所發射出來的紅外線均勻地輻射給被加熱物料，並同時被物 料充分吸收轉化成熱能、以達到平穩加熱升溫的目的。
   

a、物料工藝情況： “雙烯開環釜”是生產產品的關鍵設備之一、釜內物料進行的是高溫高壓反應，其反應 溫度為208℃、壓力為0.6Mpa、設備原為夾套內電熱油浴加熱，技術改造後改用碳化矽遠紅外加熱，該設備經 過二年的使用：運行穩定、節能顯著、各項經濟和技術指標均超過改造前水平。
   b、運行方式對比：電熱油浴是在釜的夾套中注入導熱油、油中插人電加熱管，由電加熱管通電加熱導熱 油，間接使釜升溫。由於導熱油是不流動的、且傳熱係數小、熱效率低、無形中必須要將夾套內油加熱到一 定的溫度、要多消耗一部分電能屬“二傳手加熱”；而且導熱油常期在高溫情況下易老化結碳、嚴重影響了傳 熱效果(每年需要更換導熱油幾次)。另外電加熱管本身的使用壽命短(國家標準在3000小時以內)加上管的 表麵發熱與油直接接觸短、時間長就會結焦，電加熱管的熱量無法傳出很容易造成電熱管燒壞，並且更換電 熱管相當麻煩、必須停機要將夾套內油全部放掉，影響了正常生產。另外電熱管使用不安全不能達到防爆 要求。而遠紅外加熱技術它多數可采用“集裝式和密封防爆式”兩種加熱形式，是直接與釜體組裝連接在一 體(輻射麵與釜壁間隙約6mm)，外觀如同容器一樣美觀、運行無噪音、無汙染、操作簡便、改善了操作環境。 降低了勞動強度，加熱部分可分為上、中、下分段單獨控製加熱、控製部分可通過P，D調功和調壓。操作，任 意調整功率大小，並能自動加熱恒溫、根據用戶要求加熱設備的控製也可與計算機、打印機、智能編程相配 套使用，自動化程度高。

   c、電熱轉化效率對比：開環釜原來共裝9支電熱棒、三相接電，通電電壓380V。電流22A。加熱反應時 間3小時，其耗電計算為：Q=∑PT=(9UI)×3=[9×(0.38×22)]×3=225.7KWh。根據一釜物料的原料種類、化學性 能及反應情況、計算一釜科反應完成時的耗熱量：Q=1.24x1000000kcal=144.24kwh。即改造前的電熱轉換率 為64%。改造後用遠紅外加熱共分三組加熱、單相通電、通電升溫分段進行加熱反應時間3小時結果情況 如下：

共耗電量：Q =3∑PT=3（40×0.05×1/4+70×0.1×1/4+95×0.15×1/4+110×0.19×4/9=158.5kwh,電熱轉換率為92%。

    d、運行費用對比：改造前開環釜帶夾套、材質為ICrl8Ni9Ti)、容積1500L、去掉導熱油夾套改裝用遠紅外 輻射直接加熱、經過一年的運行使用、每天按生產兩釜料計算節能情況：Q 二(225.72—144.24)x2x450= 73332KWh。按一度電0.5元計算、其運行費用共降低：73332x0.5=3.66萬元。很明顯運行費用大為降低、另 外與導熱油每年的損耗量、導熱油價格的上漲、電熱管元件更換費、停產檢修費等全部費用計算對比，其運行 費用降低更可觀。

    e、對環境影響對比：電熱油浴加熱時。隨著導熱機油濕度的升高，夾套上排空口不斷有有害氣體排出 對人體有害，因油泄露且造成環境汙染；電熱管接線區在高溫下油不斷地流到接線部位上很容易造成燃燒、 發生意外事故。而遠紅外加熱方式，運行無汙染，達到防爆要求，遠紅外輻射反而對人體有益，屬潔淨生產工 藝符合IS014001環境管理體係的要求。

    f、遠紅外加熱與蒸汽加熱對比：目前不少用戶還在采用蒸汽加熱，所有飽和水蒸汽壓力基本上在IMpa 以下，有低壓蒸氣和高壓蒸氣之分，低壓蒸汽一般指0.4Mpa以下、高壓一般指0.4N+0Mpa，飽和水蒸氣的利用 價值主要在本身的汽化潛熱，而汽化潛熱則隨著壓力的增大而減小，即壓力越高反而熱利用率越低，據用戶 統計水蒸汽的熱效率一般為80%左右，另外蒸氣的成本也在逐年上升，如從“溫度與時間”的升溫曲線上來對 照就能很明顯看出：采用高壓水蒸汽給物料加熱升溫所耗能量遠大於遠紅外加熱方式。同時蒸氣加熱還要 有高壓鍋爐等輔助設備，而遠紅外加熱則不需要這些條件，由此說明用遠紅外加熱取代高壓蒸氣加熱具有明 顯的對比效果。

對照結論:通過對兩種加熱方式進行對照;遠紅外加熱方式與導熱油加熱相比顯著節能53%按生產一釜 物料節電950度×0.5元/度=節電475元/釜,每年節省導熱油1噸費用和電熱管更換費、停產檢修等損 失費。根據以上數據對照表明:使用遠紅外加熱在很短時間內就能收回設備投資。由於遠紅外加熱升溫速 度快而平穩從而提高了用戶的生產產量、提高了產品質量,改善了職工的勞動強度和工作環境。且遠紅外 加熱裝置具有結構設計合理、外表美觀、安裝操作方便、溫度易控製(可分上、中、下三段分開控製)安全防 曝等優點。