紅外加熱管應用在許多工業(yè)加熱過程中，包括涂料干燥和固化、成型、壓花、層壓、連接、焊接、褐變、加熱、預熱和微生物還原。

  所有材料吸收紅外光譜的一部分，在表面反射一部分，并允許一部分輻射通過材料。通過選擇合適光譜的加熱管，讓材料最大程度地吸收紅外輻射并且轉(zhuǎn)化為熱量。

  石英玻璃紅外加熱管經(jīng)常被證明優(yōu)于傳統(tǒng)熱源，如暖空氣、蒸汽、陶瓷、氣體或金屬發(fā)射器。因為紅外加熱管能夠傳遞大量的能量，并且精確地匹配到產(chǎn)品材料和形狀，是理想的加熱工具。其有以下優(yōu)點：

紅外輻射不需要接觸產(chǎn)品，也不需要傳遞介質(zhì)；紅外加熱管能夠與被加熱的材料精確匹配，即有效被材料吸收；快速的響應時間，能夠控制輸出熱量；能夠?qū)Σ牧暇植炕蛘呷考訜?，可控制加熱區(qū)域，可控制加熱時間。

  與熱氣加熱相比，這意味著更少的能耗，更快的加熱速度和更好的加熱效果。

  為了實現(xiàn)成功的加熱過程，重要是選擇適合的紅外加熱管，其波長、形狀和功率輸出要與被加熱的產(chǎn)品匹配。精確匹配才能保證紅外輻射在產(chǎn)品中迅速轉(zhuǎn)化為熱量，而不會將不必要的熱量轉(zhuǎn)移到周圍，同時也節(jié)省了時間和金錢。

1. 波長選擇

  在不同的加熱溫度下，紅外加熱管中的紅外發(fā)射器，在不同的波長區(qū)間表現(xiàn)出不同的輻射特性。

  波長對加熱過程有顯著影響。短波輻射（＜2um）可以穿透到一些固體材料中，保證加熱均勻。中波輻射（2-4um）大部分被表面吸收，即主要加熱表面，經(jīng)常被用來加熱塑料、玻璃和水。

  表1，典型紅外發(fā)射器在不同溫度、不同波長下的熱量分布

  其中，

Ceramic/Metal Sheathed 陶瓷加熱器/金屬套電阻加熱器；Standard Medium Wave 標準中波；Carbon 碳纖維；Fast Response Medium Wave 快中波；Short Wave 短波；Halogen/NIR 鹵素/近紅外；High Powered Halogen/NIR 高功率鹵素/近紅外。2. 加熱管的正確選擇

  如果一個短波紅外加熱管溫度大大降低，那么其中波段紅外能量會大大增加。然而，這么做會導致短波加熱管輸出功率大大降低，損失了經(jīng)濟性。因此，對于中波的加熱應用，只能使用中波紅外加熱管，其在相同溫度下輸出功率能夠增加五倍。

  圖1：不同的紅外發(fā)射器在不同波長的功率輸出（相對比較）

  圖2：塑料如PE和PVC，對中波紅外能量吸收效果好

  圖3：用中波紅外，水蒸發(fā)更快，因為在這個波段水吸收紅外效果好。

3. 紅外加熱管組成

  典型的紅外加熱管構成如下。外形上有單管、雙管和燈珠等形式。

  圖4 紅外加熱管構成

  加熱管內(nèi)的紅外發(fā)射器，根據(jù)應用要求，可設計為碳纖維、短波、快中波、標準中波、鹵素短波/近紅外。試驗對比表明， 碳纖維紅外對水基涂料干燥效率，明顯優(yōu)于短波紅外，且能夠節(jié)約大約70%的能量。同時，碳纖維紅外也更適用于對玻璃和塑料的加熱過程。

  圖5 上圖從左到右，依次為 碳纖維、短波、快中波、標準中波紅外加熱管

  圖6 上圖從左到右，依次鹵素短波/近紅外、碳纖維紅外加熱管

碳纖維紅外加熱管，結合中波紅外的高能量密度和快速響應速度的優(yōu)點。短波紅外加熱管，光譜特性與鹵素紅外相類似，但在壽命、強度和耐久性等方面具有明顯優(yōu)勢?？熘胁t外加熱管，光譜特性介于短波和中波紅外發(fā)射器之間。長度可達6.5米。中波紅外加熱管，具有經(jīng)濟性、穩(wěn)定性和良好的使用壽命。適用于大多數(shù)材料的加熱過程。鹵素短波/近紅外加熱管，光譜位于近紅外區(qū)域，最大功率密度為每平方米1兆瓦，響應時間非?？臁?. 異型紅外加熱管

  紅外加熱管已經(jīng)開發(fā)出多種形式，以解決對不同產(chǎn)品的局部區(qū)域精準加熱的問題。其優(yōu)勢如下：

可對邊、角、圈和小面進行準確加熱；小區(qū)域意味著高功率；響應時間快，在1s內(nèi)實現(xiàn)開啟和關閉；單元易于集成在自動化線中；局部加熱，節(jié)約能源。4.1 仿產(chǎn)品輪廓的紅外加熱管

  這些紅外加熱管的形狀與被加熱產(chǎn)品的形狀相匹配。常被用來塑料焊接，以及去毛刺。紅外加熱管按照塑料件上有毛刺的輪廓造型，以無接觸方法加熱，在幾秒鐘內(nèi)將毛刺熔化掉。另外，紅外加熱管按照焊接筋輪廓造型，在十幾秒鐘內(nèi)熔化焊接區(qū)域。

4.2 聚光紅外加熱管

  聚光紅外加熱管，能夠給很小的區(qū)域帶來高強度的熱量。該形式加熱管非常適合去毛刺、焊接或鉚接等工藝。采用短波紅外加熱管，能夠在幾秒內(nèi)開啟和關閉，應用靈活，也避免對周圍元件的損害。光斑直徑2-5mm。

4.3 螺旋紅外加熱管

  能夠均勻加熱由塑料、玻璃或金屬制成的圓盤、棒和管材。其有短波和中波紅外加熱管可選。

4.4 小表面短波紅外加熱管

  非常容易安裝在產(chǎn)品邊緣，在短時間內(nèi)向有限區(qū)域傳遞較高的能量。

4.5 Omega紅外加熱管

  非常適合用于塑料焊接和鉚接，也是彎曲管子、拉伸塑料或玻璃纖維的理想工藝。

4.6 帶槽紅外加熱器

  在雙管的一側(cè)帶有槽，有點像加熱通道，適合對化學纖維和繩索進行加熱。