红外辐射加热烘干计算示例

将一千克常温水煮开（水温为20℃）需要335KJ的热量，而要将一千克煮开的水完全蒸发，则需要2258KJ，所以将一千克常温下的水完全蒸发总共需要2593KJ。我们知道，1千瓦时等于3600KJ，那么在不计热量损失的情况下，1千克水（水温为20℃）要完全蒸发成水蒸气，需要使用功率为2593÷3600=0.72Kw的加热器加热一小时。但是在实际应用中，使用红外辐射器将一千克水蒸发所需的实际能量，还与诸多因素有关系，这些因素包括加热器的类型，加热系统的选型和设计，受热物的物理和化学特性等。

加热器的类型

我们知道辐射效率主要取决于该辐射器的发射率：同样的外形，同样的电功率，发射率越高的红外线辐射器辐射能量越多。市面上常见的红外线加热器，发射率在0.7~0.9不等，而我司提供的红外线加热器，发射率接近理想黑体，达到0.92，可尽可能的将电能转化成红外辐射能。

加热系统的选型与设计

为了尽可能的达到减低能耗的目的，与红外线辐射器配套使用的反射器、加热系统也非常重要。反射器的材料选择、形状设计，以及成套加热系统的设计，安装方式等都是关键因素。我司生产的CBSI加热系统、CEBI加热系统，经过多年设计经验总结得来的，与加热器可完美匹配，从而可确保加热系统能够提供更高的辐射效率。

受热物的物理和化学特性

我们可以通过对加热系统的结构设计来提高加热效率，然而，受热材料的物理特性是无法改变的，因此我们不能通过改变受热物来提高加热效率。所以，在进行加热时受热物的不同往往会导致加热效果上的很大差异。比如，材料是表面湿润，或者是被水完全浸透（类似于纤维），又或者含有化学成分（例如含有无机物）等，由于上述情况难以被量化，因此无法从理论上设计出完全理想的加热系统，我们建议通过实践验证进行系统设计（如设备大规模生产前先建造一个小型的模拟系统进行试验）。

我们从大部分的应用案例中总结出了这样的关系式：

工业应用中，1千克水（20℃）完全蒸发需要1~1.5千瓦时的热量

关系式中的上下限不仅取决于受热物的材质，还和干燥系统的设计有很大关系。因此，如果出现下面这种情况很正常：有时1千瓦时的热量可以用来干燥饱含水分的轻质织物，而某些时候耗用1.1千瓦时的热量却只能干燥含水量为20%的同种织物。

下面举例说明：

假设1米宽的纤维（300克每平方米）利用红外辐射加热系统烘干水分，需要从100%含水量，经过烘干后将含水量下降到只有8%，且该加热系统每小时要处理155平方米的纤维。需要使用多大功率的加热系统？

那么根据该假定，每小时要蒸发的水分为43L，假设每升水需要1.2千瓦时的热量，那么该加热系统的总功率必须达到52Kw。

如果设计的加热系统尺寸为2.4米长，1米宽的矩形，那么上面所讲的52Kw的总功率，最好能够被分成：前面三分之二长度的辐射区域采用650W的辐射器（因为材料还比较湿润，需要更多的热量），后三分之一长度的辐射区域使用400W的辐射器（此时的受热物已比较干燥）。因此该加热系统将由两部分组成：前部使用16套CEBI/1000加热系统，每套系统由四个650W的红外辐射器构成，占总长的三分之二；后部使用8套CEBI/1000加热系统，每套由4个400W的红外辐射器构成，这样就能够满足功率的需求（=54.4Kw）。

然而，实际应用中，在一个加热系统中选用的加热器通常是同种类型的，而且加热系统的尺寸还受到现场环境的制约。所以最优的系统方案是采用热电偶配合温度控制模块，对加热系统进行温度控制。采用这种方式的加热系统能够在任何时间调节温度来更好的进行调控。