【正文】 [I,J]=find(Edd)。 k=asin(z/R)。%輸入測(cè)試點(diǎn)的坐標(biāo) D=。 z0=0。) text(428,39。 m=[300,700]。)。bx39。 E(j)=0。 hold off。)。 Eblambda(i,j)=c1.*(lambda*10^(6))^(5)./(exp(c2./((lambda*10^(6)).*t))1)*10^(18)。)。 title(39。 本章小結(jié) 本章主要討論了以下三方面： (1) 烘干爐結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)； (2) 烘干爐一些構(gòu)件的選取，例如，選取輻射管功率的大小，輻射管的分組及其布置；還有通風(fēng)裝置的布置等； (3) 遠(yuǎn)紅外參數(shù)的選取。 通風(fēng)控制 對(duì)于烘干爐，當(dāng)可燃?xì)怏w集中揮發(fā)時(shí)，必須迅速用風(fēng)機(jī)抽出氣體以保證安全，抽出氣體進(jìn)入催化燃燒裝置，從催化裝置出來(lái)的氣體在大于爐膛，以減少能量損失。 （ 4）距離系數(shù) f1 的選定 由于輻射距離為 400mm，兩側(cè)輻射管中心距為 800mm，由《遠(yuǎn)紅外輻射加熱技術(shù)》表 219，取距離系數(shù) f1= （ 5）射角系數(shù) f2 的選擇 角系數(shù)忽略不計(jì)。黏膠帶在爐內(nèi)的烘烤時(shí)間為 min5 。再經(jīng)穩(wěn)壓二極管 ZD 和電阻 2R 穩(wěn)壓后的電壓加在右邊單結(jié)晶體管 2T 的觸發(fā)電路上。當(dāng)走帶停止時(shí)，帶基在輻射器的直接照射下，容易產(chǎn)生皺褶損壞帶基。在圖 213 與圖 214 右上角圖中相比較，在核心區(qū)域均勻度增加了。在右上圖中可知，在軸線(xiàn)方向，輻射均勻，有條紋就體現(xiàn)了不均，特別在中間也就是熱管的正對(duì)面，有一小塊能量很高，這會(huì)產(chǎn)生不良的結(jié)果，實(shí)際上這就是我們所說(shuō)的“射差問(wèn)題”，后邊將給與一定的討論。2z 是測(cè)試面上的一點(diǎn)以?huà)佄锞€(xiàn)切線(xiàn)為對(duì)稱(chēng)軸的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)。 在直照度計(jì)算中已經(jīng)推導(dǎo)出一點(diǎn)對(duì)測(cè)試面上的輻射照度，再反照度里其表達(dá)式為： 2c o s c o sW E dscr M Al??? ?? ? ? 式中 rWE 表示一點(diǎn)對(duì)一點(diǎn)的輻照度。dA 切平面 l 為鏡像到 39。 222c o sEd( , ) ( , ) ( , )( , ) ( , ) ( , )srDM AD x y D y z D z xDDD??? ? ? ? ? ?? ? ???? （ 28） 式中 D? 是輻射元件表面反射罩反射可看見(jiàn) P 點(diǎn)的區(qū)域。39。 由我們的假設(shè)，上式可以簡(jiǎn)化為： ???????? ?? dd zyzyrMWE rrrrd ??????????? ? ?? 4 )sincos()sincos(10 10 式中： ?c o s02 ???? ryyy r ， ?sin02 ???? rzzz r ， 222d rrr xzy ??? ，02020 ar ct an yy zz ???? ， 2022021 )()(a r c c o s yyzzr????? )/arcsin( 2 Rz?? ? 為測(cè)試面點(diǎn) P 處的法線(xiàn)與 y 軸夾角， R 為測(cè)試屏半徑。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 9 從而，相對(duì)匹配度為： bEQp 吸? （ 24） 式中 bE 表 示 溫 度 為 T 的 物 體 的 黑 體 輻 射 力 ， 4ETb ??? ， 8 24W5 .6 7 1 0 (m K )? ??? 。很顯然，用全部拋物面和輻射元件來(lái)推導(dǎo)對(duì)整個(gè)測(cè)試面的輻照度是相當(dāng)復(fù)雜的，因?yàn)檎麄€(gè)反射面不能用一個(gè)具體的函數(shù)來(lái)表達(dá)且 y 和 y0 的調(diào)節(jié)使得它們不斷變化，因此我們從拋物面群中取出一個(gè)拋物面，再在輻射元件上取一個(gè)微元環(huán)，建立微元環(huán)對(duì)測(cè)試面輻射的幾何模型，最后進(jìn)行疊加就可以了。 (3)由于爐堂內(nèi)壁涂了遠(yuǎn)紅外涂料后，涂層 表面溫度顯著增加，但它本身的吸收熱量很少，只有耐火磚的 1/10，大部分熱量被它輻射回來(lái)，使?fàn)t內(nèi)溫度明顯提高。其節(jié)能機(jī)理簡(jiǎn)單地說(shuō)有如下三點(diǎn)： (1)熱傳遞的基本 方式 ，即傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射。 本課題是設(shè)計(jì) YHL15014G 烘干爐。目前探測(cè)器的靈敏度可以比普通的水銀溫度計(jì)高 1萬(wàn)倍 。 在早期應(yīng)用中，用紅外燈泡作為輻射源，由于受到種種限制，只能作為近紅外能輻射源，再后來(lái)，日本科學(xué)家研究出來(lái)氧化鎂管和碳化硅板，紅外加熱效果得到比較明顯的提高。 Secondly, according to the analysis model of direct illumination reflected illumination model is set up. Based on the model of direct illumination. Finally, the parative analysis of direct illumination, reflection intensity of illumination each influence factors and prehensive factors to them draw useful conclusions. Studies of infrared technology, based on the analysis of the 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 III current design theory and application of infrared radiation absorption, on the basis of proposed the best matching absorption design[1]. Coating for engineering background, pares the soft foundation of hot air drying and infrared drying characteristics, analyses the advantages and difficulties of infrared drying and must solve the problem, research determines the optimum matching ponents conform to the surface temperature。 最后，對(duì)比分析直照度、反射照度各自的影響因素 并對(duì)他們綜合因素 的影響得出有用結(jié)論。 本 論文的設(shè)計(jì)重點(diǎn)是輻射場(chǎng)的優(yōu)化。本論文解決的主要手段是利用計(jì)算機(jī)編制程序進(jìn)行大量的計(jì)算得出目標(biāo)要求的結(jié)果，這里我采用 Matlab 編制程序。 與傳統(tǒng)的蒸汽、熱風(fēng)和電阻等加熱方法相比， 紅外加熱 具有 一下五個(gè)常見(jiàn)特點(diǎn)： 加熱速 度快、新產(chǎn)品質(zhì)量好、設(shè)備占地面積小、 節(jié)能節(jié)約 和加熱效率高 等 優(yōu)點(diǎn)。日本由于缺乏能源資源 ,對(duì)節(jié)能技術(shù)給予高度的重視。在當(dāng)前我國(guó) 國(guó)慶的基本情況下 , 遠(yuǎn)紅外加熱水平的提高 , 在節(jié)能和提高加熱干燥物質(zhì)量方面具有十分重要的意義。在處理最佳均勻溫度場(chǎng)時(shí)，在確定最佳輻射溫度的前提下，利用受熱物體任意點(diǎn)處的溫度與輻照度成正比的關(guān)系，通過(guò)比較空間任意點(diǎn)的輻照度，尋找?guī)讉€(gè)點(diǎn)的輻照度中插值最小的輻射器的距離，并哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 3 進(jìn)行調(diào)節(jié)、比較，尋找最佳輻射器間距，最終達(dá)到輻照度近似均勻一致。由于爐內(nèi)溫度升高，燃料的燃燒更加充分，節(jié)能效果因此 更 顯著。目標(biāo)要求在多個(gè)拋物面和輻射元件組合下， 圖 21 紅外輻射簡(jiǎn)易裝置 圖 22 紅外輻射平面示意圖 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 5 調(diào)節(jié) y 和 y0(見(jiàn)圖 23)使測(cè)試面上受熱比較均勻；其次選擇最適合的溫度使測(cè)試面的吸收程度最高，即最佳匹配吸收。 表 21 二甲苯的吸收光譜 波長(zhǎng) m，? 吸收率 ,%k 8 6 70 60 70 7 12 4 0 波長(zhǎng) m，? 吸收率 ,%k 2 7 2 10 57 20 30 70 60 70 波長(zhǎng) m，? 吸收率 ,%k 30 40 10 5 24 8 20 9 28 10 波長(zhǎng) m，? 10 11 吸收率 ,%k 39 10 13 5 22 10 28 5 10 50 波長(zhǎng) m，? 吸收率 ,%k 30 85 51 79 50 74 30 將上表中的點(diǎn)依次首尾相連得到模擬吸收光譜圖 (如圖 24)，得到吸收光譜后我們就可以選取最適溫度使二甲苯的吸收最大。因此我們將熱源件表面先分割成多個(gè)小微元環(huán) dL ，在將一個(gè)環(huán)分割成一些小微元面 dA，可將 dA近似看作一個(gè)點(diǎn)輻射源，計(jì)算出 dA 對(duì) P 點(diǎn)的輻照度，然后對(duì)整個(gè)圓環(huán)進(jìn)行積分，最后將全部的微元環(huán)進(jìn)行疊加，這樣就得到了整個(gè)測(cè)試面上的輻照度，當(dāng)然 P 點(diǎn)的輻照度也就知道了。他們的誤差也可以忽略不計(jì)，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中從 X 方向來(lái)說(shuō)，利用 1m 范圍內(nèi)，也就是說(shuō)邊沿地區(qū)不是利用的主要區(qū)。 同樣，由我們的假設(shè)上式可以寫(xiě)成： 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 14 2d d d c o s sMpA ??? ? ? ? ?， 式中 M 是輻射元件表面的輻射強(qiáng)度。對(duì)于給定的測(cè)試面上的 P 點(diǎn)，利用函數(shù)關(guān)系式可以求出 a ， s? ，因而就可以計(jì)算出輻射元件的反射輻照度。對(duì)于給定一個(gè) ? 角時(shí)，在這一點(diǎn)所能照射到的拋物面范圍最終能得到一個(gè)鏡像曲面，如圖 211 所示，這個(gè)曲面上的任意一點(diǎn)都對(duì)應(yīng)著測(cè)試面上一點(diǎn)，且由圖可以看出由一點(diǎn)發(fā)出的射線(xiàn)不能相交可知，它們之間是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。2 Rz?? 。 圖 212 微元環(huán)的反射照度 在這里我們也將上圖中的微圓環(huán)進(jìn)行疊加。測(cè)試面劃分成以 格，在下圖中也分別從平行于熱元件的軸線(xiàn)方向和垂直于軸線(xiàn)方向描繪出微哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 20 元環(huán)的反射輻照度，其次給出了從頂端看的等輻射線(xiàn)。 y的范圍取 —，步長(zhǎng)取 ， 其所對(duì)應(yīng)的方差 值為： eee = +005 * 由此可知隨著 y的增加方差逐漸減小，方差越小越均勻，可取 ?y 。當(dāng) 走帶開(kāi)始后，加熱器才通電，從而確保帶基不被考?jí)?。斷開(kāi)電源，繼電器線(xiàn)圈斷電，恢復(fù)原狀。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 25 (7) 測(cè)溫 在爐體上每隔一定的距離開(kāi)有測(cè)溫孔，插入熱電偶，油控溫儀表自動(dòng)進(jìn)行控制。 如果加熱爐工件表面的輻照強(qiáng)度處處相等，則加熱質(zhì)量不難保證，根據(jù)輻照度的均勻性主要決定于爐內(nèi)輻射器的組合方式和工藝。用位式控制儀控制溫度 反射裝置設(shè)計(jì) 為了獲得管狀熱管的輻射線(xiàn)，采用拋物面型的反射罩。 plot(x,y,39。)。%光譜輻射溫度 j = 0。 end %繪制普朗克定律曲線(xiàn)圖 axis([0 10 0 max(Eblambda(:))])。Ebλ(W/m^3)39。%吸收率 K(%) c1=*10^(16)。 end E(j)=E(j)/(*(T(j)/100)^4)。)。 for i=1:401 if(EE(i)==zd) x=i。426K39。 %輸入熱源柱體的半徑 LL=。 zx=1。 y=(R+)sqrt(R^2z^2)。 Ed(i)=sum((((y1.*cos(p)+z1.*sin(p)).*(y1.*cos(k)+z1.*sin(k))).*M*r**LL/pi)./d.^4)。 xaa=xa(mm:nn,:)。 z1=zz0sin(p).*r。 for i=1:((xsxx)/bc+1)*((zszx)/bc+1) x=xa(i)。 xx=1。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 32 y0=。 nn=[,]。)。) title(39。 EQ=sum(EQ1.*(*10^(6)))。 x=xx.*10^(6)。)。b39。%第一輻射常量 c2 = *10^(2)。 xlabel(39。 y =[8, 6, 70, 60, 70, 7, 12, 4, 0, 9, 2, 7, 2, 10, 57, 20, 30, 70, 60, 70, 30, 40, 10, 5, 24, 8, 20, 9, 28, 10, 39, 10, 13, 5, 22, 10, 28, 5, 10, 50, 30, 85, 51, 79, 50, 74, 30]。 為提高加熱效率，盡量減少爐體熱損失設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的以下幾點(diǎn)： （ 1） 按定向集中的原則設(shè)計(jì)，盡量避免由爐內(nèi)壁向外散熱； （ 2） 加強(qiáng)爐壁的反射； （ 3） 提 高爐墻的熱阻，減輕爐墻的自重，采用高溫絕熱材料保溫，主要原因是價(jià)格便宜，重量輕； （ 4） 烘干爐的鐵板外殼導(dǎo)熱快，散熱好，因降低烘干爐外表面的溫度； （ 5） 盡量減少爐體尺寸和總重，以減少自身蓄熱和散熱面積。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 26 各個(gè)輻射管的表面