Отражатель для инфракрасного спиралеобразного излучателя

УДК 62-69

П.С. Носов

студент, специальность «Энергообеспечение

предприятий»,

ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный

университет»

С.В. Горячев

канд. техн. наук, доцент, кафедра теплоэнергетики, ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный

университет»

ОТРАЖАТЕЛЬ ДЛЯ ИНФРАКРАСНОГО СПИРАЛЕОБРАЗНОГО ИЗЛУЧАТЕЛЯ

Аннотация. В данной статье рассмотрены разные виды отражающих экранов для спиралевидных инфракрасных газовых излучателей. В зависимости от необходимой функции излучателя, предложены три вида конструкции отражателя и возможность установки дополнительного экрана.

Ключевые слова: газовый инфракрасный излучатель, отражатель, тепловые лучи, интенсивность излучения.

P.S. Nosov, Orenburg State University

S.V. Goryachev, Orenburg State University

REFLECTOR FOR INFRARED EMITTER SPIRALLY

Abstract. This article describes the different types of reflective displays for spiral infrared gas emitters. Depending on the desired function of the radiator, offered three types of reflector design and installation of additional screen.

Keywords: gas infrared emitter, reflector, heat rays, the radiation intensity.

Лучи инфракрасного спектра мало подвержены поглощению и рассеиванию атмосферой, благодаря чему обладают большой проницаемостью. Эта особенность позволила применить их в различных областях промышленности и коммунального хозяйства. В настоящее время инфракрасное излучение нашло широкое применение в отоплении больших помещений. Радиационная труба спиралевидной формы позволяет с помощью отражающего экрана направить большую часть теплового излучения с большей площади боковой поверхности на нагрев промышленного объекта.

Функция отражателя - направлять в сторону рабочего пространства излучаемое трубой тепло вниз и в стороны, а также преградить путь нагретого трубой воздуха к стене крепления для снижения конвективного вклада. Эти две задачи частично требуют противоположного решения, так как, чем ближе экран к трубе, тем лучше он преграждает путь потоку под отражателем. В то же время, чем дальше находится он от трубы, тем легче (и с меньшим отражением) излучение попадает в рабочее пространство (ведь каждое отражение означает потерю излучения).

КПД излучения растет, если фактор поглощения отражателя e мал, т.е. фактор отражения R большой. Отражатель не пропускает тепловые лучи, часть их он поглощает, а оставшуюся часть отражает (e +R = 1).

Отражатели целесообразно изготавливать из материалов с хорошими свойствами отражения. Для этого часто используется алюминий. При выборе профиля экрана нужно стремиться к изменению распределения интенсивности излучения в рабочем пространстве или к минимальным потерям излучения.

Ниже мы приведем три варианта экрана с разными целями. Пример изменения распределения - параболический экран (рис. 1), для которого в фокусе устанавливается спиралеобразная труба излучения. И тепловые лучи, направленные параллельным пучком непосредственно под экраном, отражаясь из фокуса от поверхности параболы, увеличивают интенсив-

ность излучения.

Рисунок 1 - Параболический экран

Если стремиться к минимизации отражения, то целесообразно выбрать такой профиль, для которого угол изгиба формы профиля продолжает угол 45° относительно перпендикуляра к продолженному радиусу трубы излучения (направление максимального излучения). Полученный таким образом профиль, напоминает форму обратного «удлиненного тюльпана» (рис. 2).

Рисунок 2 - Экран в форме «обратного удлиненного тюльпана»

Рисунок 3 - Энергоэффективный экран

Эффективнее всего было бы снабдить экраном каждую трубу отдельно. Такой экран имел бы относительно большие размеры. Основная проблема конструкции общего отражателя для спиралеобразного излучателя состоит в создании симметричного профиля центральной части отражателя (рис. 3).

В зависимости от необходимой функции отражателя, возможна установка дополнительного экрана. Ею может быть отражающая полоса вдоль одной или обеих сторон установленного основного отражателя. Для настенных отражателей он может ограничивать направление излучения на потолок. В другом случае он экранирует в боковом направлении или служит для увеличения концентрации излучения в определенном направлении.

Эффективность защитного экрана определяется выражением:

щ = _ 1 оо%.

где и А0 - интенсивность теплового излучения за и перед экраном соответственно.

Конструкция отражающих экранов обеспечивает повышение КПД газовых инфракрасных спиралевидных излучателей, уменьшает тепловые потери в ограждающих конструкциях (стенах), уменьшает затраты на изготовление и установку дополнительных энергосберегающих элементов отопительной системы и, в конечном итоге, дает экономию и соответствующее уменьшение себестоимости энергии, расходуемой в отопительной системе.

Список литературы:

1. Богомолов А.И. Газовые горелки инфракрасного излучения / А.И. Богомолов, Д.Я. Ви-гдорчик, М.А. Маевский. М.: Изд. лит. по стр-ву, 1967. 257 с.