红外线烘干原理？

红外线干燥原理

红外线干燥是利用辐射传热干燥的一种方法。红外线辐射器所产生的电磁波，以光的速度直线传播到达被干燥的物料，当红外线的发射频率和被干燥物料中分子运动的固有频率（也即红外线的发射波长和被干燥物料的吸收波长）相匹配时，引起物料中的分子强烈振动，在物料的内部发生激烈摩擦产生热而达到干燥的目的。

在红外线干燥中，由于被干燥的物料中表面水分不断蒸发吸热，使物料表面温度降低，造成物料内部温度比表面温度高，这样使物料的热扩散方向是由内往外的。同时，由于物料内存在水分梯度而引起水分移动，总是由水分较多的内部向水分含量较小的外部进行湿扩散。所以，物料内部水分的湿扩散与热扩散方向是一致的，从而也就加速了水分内扩散的过程，也即加速了干燥的进程。

由于辐射线穿透物体的深度（透热深度）约等于波长，而远红外线比近红外线波长，也就是说用远红外线干燥比近红外线干燥好。特别是由于远红外线的发射频率与塑料、高分子、水等物质的分子固有频率相匹配，引起这些物质的分子激烈共振。这样，远红外线即能穿透到这些被加热干燥的物体内部，并且容易被这些物质所吸收，所以两者相比，远红外线干燥更好些。

红外线干燥特点

①干燥速度快、生产效率高、特别适用于大面积表层的加热干燥。

②设备小，建设费用低。特别是远红外线，烘道可缩短为原来的一半以上，因而建设费用低。若与微波干燥、高频干燥等相比，远红外加热干燥装置更简单、便宜。

③干燥质量好。由于涂层表面和内部的物质分子同时吸收远红外辐射，因此加热均匀，产品外观、机械性能等均有提高。

④建造简便，易于推广。红外线辐射元件结构简单，烘道设计方便、便于施工安装。
红外线是太阳光线中众多不可见光线中的一种，由英国科学家赫歇尔于1800年发现，又称为红外热辐射，太阳光谱中，红光的外侧必定存在看不见的光线，这就是红外线。也可以当作传输之媒界。太阳光谱上红外线的波长大于可见光线，波长为0.75～1000μm。红外线可分为三部分，即近红外线，波长为0.75～1.50μm之间；中红外线，波长为1.50～6.0μm之间；远红外线，波长为6.0～l000μm之间。
高于绝对零度（-273.15℃）的物质都可以产生红外线。现代物理学称之为热射线。医用红外线可分为两类：近红外线与远红外线。含热能，太阳的热量主要通过红外线传到地球。

原理：
红外线亦称“红外光”。在电磁波谱中，波长介于红光和微波间的电磁辐射。在可见光的范围以外，波长比红光要长，有显著的热效应。红外线干燥正是利用其特有的热效应。
红外线容易被物体吸收并且其有辐射、穿透力与电磁波对极性物质，如水分子有特别的亲和力的特点，深入物料内部，转化为物体的内能，使物体在极短的时间内获得干燥所需的热能，内外同时作用，更为有效，彻底地除去物料中的结合水，从而达到更为理想的干燥效果。
红外线的波长区间大致为0.75nm至1000nm，因其波长位于红色光波长(0.6nm至0.75nm左右)外而得名。在低于2000℃的常规工业热工范围内，红外线是最主要的热射线。
人们有时将红外线又划分为“近红外”、”中红外”、”远红外”等若干小区间，所谓的远、中、近，是指其在电磁波谱中距红色光的相对距离远近而言。红外辐射属于热辐射，热辐射的若干基本概念均适用于红外辐射传热过程。

由于红外线具有典型的热作用可利用红外线进行加热。根据红外线的分类可将红外线加热器分为以下三种，短波加热器，中波加热器和长波加热器。短波加热器以卤素加热管为代表，中波加热器以碳素加热管为代表，长波加热器以陶瓷加热器为代表。

红外线加热管是利用红外线原理的管状加热器。它具有品质优良、热效率高、功率密度大、升温迅速、省电、寿命长等特点，是80年代迅速发展起来的一项节能加热技术，在我国被列为重点推广项目，并取得了可喜的经济效益。

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红外线的波长为0．75μm-1000μm，介于电磁波和可见光之间，以辐射的形式向外传播。工业上，把0．75μm~1．5μm波长的红外线称为近红外线，把1．5μm-1000μm波长的红外线称为远红外线。远红外线同可见光、紫外线、X射线等都属于电磁波，它们的传播速度一样，每秒钟可达30万公里。红外线的主要作用是热作用。
大多数有机物和水等的吸收光谱，在2．5μm~25μm范围内。当辐射源的波长与被加热物的吸收波长一致时，该物质就易于吸收红外线。远红外线的波长正好在这个范围内。当热源温度在200℃~727℃范围时，有80%以上的总辐射能集中在2．5μm~15μm区间．超过15μm，能量还有15％ (200t)至4％(600℃)，而250℃以上的辐射能则更少了。由此可见，远红外线的大部分能量易被物质吸收。
物质的分子在吸收红外能后，可使光子的能量完全转变成分子的振动即转动能量；也可使分子的转动能量发生改变。并且，振动光谱有一种加宽振动、转动的作用，能扩大以平衡位置为中心的振幅，加剧其内部的振动。由于电子的运动和分子的振动是处在极高的速度下，这种运动不断地使晶格、键团的振动在其相互间产生碰撞。这种运动状况的变化，犹如两种快速运转的物体加快了摩擦而发热升温，所以，其升温速度快。同时，红外辐射加热物品时，是按照红外辐射能穿透的部位，其温度往往比表面来得高。如对红外线辐射后的玉米粒，测量其内部温度比表面温度要高5℃-10℃。因此，在脱水干燥中受红外辐射加热的物品，均处于内高外低的温度梯度和湿度梯度同时作用，不断地将内部的水分转移出来，并扩散蒸发，达到快速干燥的目的。
工业上，远红外加热与热风加热干燥相比有许多的优点：烘烤时间可大大缩短；电力消耗可减少到1／2~1／3；还可大大节省空间。而且使用方便，造价低，便于温控，设备简单，投资小，便于生产。