| FORFATTER | DATE LAGET | VERSJON | DOKUMENTNUMMER |
|---|---|---|---|
| Dr. Peter Marshall | 1 desember 2017 | V1.1 | CC11 - 00120 |
Introduksjon
Denne artikkelen studerer påvirkningen av å utsette Ceramicx aluminisert stål og rustfritt stål infrarøde reflektorer for høye temperaturer på materialets refleksjonsevne. En sammenligning blir gjort mellom nye og oksyderte reflekser for å måle påvirkningen av dette på den prosentvise strålingsvarmefluksen.
materialer
To standardformede reflekser (RAS 1) for keramiske elementer ble brukt i denne studien. En gang var Ceramicx standard aluminiumsstål mens den andre var rustfritt stål. Den samme sort glasserte 1000W FTE ble brukt i alle tester.
Metode
Reflektorene ble plassert i ovnen ved 600 ° C i 8 timer under standard atmosfæriske forhold. Etter oppvarming fikk de avkjøle seg i ovnen til de var kalde. Når denne prosessen var fullført, ble en 1000W svart glasert FTE montert på reflektoren og varmefluxen registrert ved bruk av standardprosedyren.
Ceramicx Herschel varmefluksrobot undersøker den totale varmefluksen (W.cm.)-2) som er hendelse på sensoren. Varmeapparater kan monteres i Herschel og analyseres ved bruk av 3D Infrarød varmefluks kartleggingsrutine. Dette automatiserte systemet bruker en infrarød sensor som er robotstyrt rundt et forhåndsbestemt koordinatsystem foran varmeavgiveren som testes. Sensoren har et maksimalt varmefluksnivå på 2.3 W.cm-2 og måler IR i båndet 0.4-10 mikrometer. Koordinatsystemet er et kubikknett 500mm foran varmeavgiveren, se figur 1. Roboten beveger sensoren i trinn i 25mm langs en serpentinbane i X- og Z- retningene, mens varmeutstrålingen er montert på en glidevogn som trinnvis i 50mm trinn langs Y-retningen.
Resultatene fra maskinen kan korreleres til en prosentandel av den totale energiforbruket som returneres som strålende varmefluks fra varmeren. Dette avtar med avstand fra varmeren når den strålende varmefluxen avviker fra varmeren.
Resultater
Varmebehandling
Etter varmebehandling viste den aluminiserte stålreflektoren et matgrått område i den sentrale delen av reflektoren mens rustfritt stålreflektoren viste dyp blå / lilla farge, som vist i figur 1, nedenfor.
Måling av varmefluks
Ubrukte aluminiserte og rustfrie stålreflekser viser at den maksimale prosentvise varmefluksen registreres ved 100mm fra elementet, som vist i figur 3 nedenfor. Resultatene fra varmefluksen viser at den prosentvise registrerte varmefluksen er høyere for aluminiumsstålreflektor enn for rustfritt stålreflektor, i samsvar med mye litteratur publisert hittil av Ceramicx og andre.
Langvarig eksponering for høye temperaturer fører til oksidasjon og derfor reduserer reflektorens effektivitet. For aluminiumoksisert stål forårsaker det synlige oksydlaget en reduksjon på 18.6%, som vist i figur 4, nedenfor. For rustfritt stål er denne reduksjonen 2%, noe som er godt innenfor rammene for eksperimentell feil.
Toppvarmefluksen for ubehandlet aluminisert stål var høyere enn for rustfritt stål. Dette ble forventet gitt refleksjonsegenskapene til aluminiumisert stål er bedre enn rustfritt stål. Etter varmebehandling viser tabell 1 at toppvarmefluksen for aluminiumisert stål falt dramatisk da oksydlaget på materialet absorberer den infrarøde strålingen. Motsatt viste fargeforandringen for rustfritt stålreflektor, i tråd med den prosentvise varmefluksmåling, bare en liten nedgang.
Det ble ikke observert noen tydelig endring i emisjonsmønsteret til elementet. Videre var endringen i varmefluks, som en funksjon av avstand, som forventet.
konklusjonen
Som tidligere vist av Ceramicx, øker bruken av en polert aluminisert stålreflektor den prosentvise strålingsvarmefluksen som sendes ut mot varmemålet sammenlignet med rustfritt stål. For applikasjoner med lavere temperatur, hvor det ikke er sannsynlig at oksidasjon av aluminium vil skje, blir aluminiumsstål vist å være et bedre ytelsesmateriale. For applikasjoner med høyere temperatur, der aluminiumoksidasjon trolig vil skje, er rustfritt stål et bedre valg da det fører til en større andel strålingsenergi rettet mot målmaterialet.
Ansvarsfraskrivelse
Disse testresultatene bør vurderes nøye før du avgjør hvilken type infrarød emitter som skal brukes i en prosess. Gjentatte tester utført av andre selskaper kan ikke oppnå de samme funnene. Det er en mulighet for feil ved oppnåelse av oppsettsbetingelsene og variablene som kan endre resultatene inkluderer merkevaren for emitter som brukes, effektiviteten til emitteren, strømmen som leveres, avstanden fra det testede materialet til emitteren som brukes og miljøet . Stedene der temperaturene blir målt, kan også variere og påvirker derfor resultatene.
