Industrie Infrarotstrahler für thermische Prozesse

Infrarotstrahler

Infrarotstrahler übertragen mittels elektromagnetischer Wellen kontaktlos Wärme bzw. Energie. Die Infrarotstrahlung/Wärmestrahlung ist gerichtet und benötigt kein Übertragungsmedium, sodass nur das Produkt erwärmt bzw. thermisch bearbeitet wird. Abhängig von der IR Strahler-Temperatur emittieren Körper im kurz-, mittel- oder langwelligen Infrarotbereich. Ist der für den thermischen Prozess richtige Infrarotstrahler ausgewählt, erhöhen sich Effizienz und Durchsatz. IBT bietet Infrarot Heizstrahler für industrielle Fertigungsprozesse aller Wellenlängenbereiche an, sodass entsprechend der Anforderungen an Ihren Prozess der optimale IR Strahler ausgewählt wird.

Weitere Informationen zu Infrarotstrahlung bzw. Wärmestrahlung finden Sie hier.

Heizstrahler Typen und die Optimierung der Infrarotstrahlung in Ihrer Anwendung

Um Infrarot bei Wärmeprozessen möglichst effizient nutzen zu können, ist es erforderlich, den richtigen Heizstrahler auszuwählen. Wärmestrahlung bzw. Infrarotstrahlung kann von Oberflächen absorbiert, transmittiert und reflektiert werden (Link). Ziel muss es sein, dass das zu erwärmende Produkt möglichst viel Strahlung absorbiert. Je nach Wellenlänge der IR Strahlung und dem Werkstoff des Produktes unterscheiden sich die Anforderungen an den Heizstrahler/Infrarotstrahler.

Wasser beispielsweise absorbiert besonders gut im mittelwelligen Infrarotbereich. Deshalb eignen sich mittelwellige Infrarotstrahler vor allem bei Trocknungsvorgängen, wie der Trocknung von Wasserlacken und anderen wasserhaltigen Produkten. Das Gleiche gilt für Kunststoffe. Jedoch sind auch andere Kriterien für die Strahlerauswahl entscheidend. Reaktionsgeschwindigkeit, benötigte Leistungsdichte, Lebensdauer und optional Lebensmitteltauglichkeit müssen in den Entscheidungsprozess einbezogen werden.

Strahlungswärme oder Konvektion?

Als gängiges Trocknungsverfahren im industriellen Bereich werden größtenteils Konvektions-Lösungen eingesetzt. Bei der Konvektionstrocknung wird die Luft erwärmt. Diese wiederum erwärmt den Körper. Dadurch entstehen erhöhte Verluste sowohl in der Wärmeübertragung als auch im Energieeinsatz. Die Erwärmung des Mediums erfolgt indirekt und daher sehr verzögert. Weiterhin wird durch die zirkulierende Luft Staub aufgewirbelt. Beispielsweise bei Lacktrocknungsprozessen führt das zu unerwünschten Verunreinigungen auf der Lackschicht.

Infrarot Heizstrahler bieten eine optimale Alternative. Die Erwärmung eines Zwischenmediums ist nicht erforderlich und erfolgt somit kontaktfrei. Die direkte Erwärmung und das fehlende Zwischenmedium minimiert Wärmeverluste. Damit geht ein geringerer Energieeinsatz einher, d. h. Strahlungswärme hilft Energie sparen. Aufgrund der höheren Leistungsdichte der Infrarotstrahler (bis 200 kW/m²) sind Aufheizraten bis zu 100 °C/s realisierbar.

In verschiedenen Anwendungen fordert der Prozess eine Kombination von Wärmestrahlung und Konvektion, bspw. bei der Trocknung. Die Strahlungswärme verursacht die Verdunstung des Wassers auf der Oberfläche des zu trocknenden Gutes. Es wird in die Raumluft abgegeben. Hier sorgt die Konvektion für das Entfernen der feuchten Luft.

Elektrische Heizelemente: Infrarotstrahler und -module kundenspezifisch und in Serienfertigung

Bei IBT.InfraBioTech GmbH erhalten Sie unterschiedlichste Infrarot Heizstrahler, die insbesondere für die Industrie geeignet sind. Unser Produktportfolio umfasst Formate von Spotstrahlern über Module bis hin zu gesamten Anlagenlösungen. Einzigartig ist, dass unsere Produktlinien herstellerunabhängig das gesamte Wellenlängenspektrum vom kurz- bis langwelligen Infrarotbereich abdecken.

Neben der Verwendung der am Markt etablierten Infrarotstrahler in der Industrie, entwickeln wir für unsere Kunden anwendungsangepasste Heizelemente, welche von Kleinauflagen bis hin zur Serienfertigung reichen. Meist werden unsere Infrarot Heizstrahler elektrisch betrieben, jedoch setzen wir bei Bedarf auch gaskatalytische Infrarotstrahler ein.

Übersicht Infrarotstrahler Industrie

KIR - Kurzwellige Infrarotstrahler:
  • Metallische Heizwendel innerhalb eines mit Schutzgas befüllten Quarzglasrohres
  • Einzelrohrstrahler/Doppelrohrstrahler
  • Leistungsdichte bis 200 kW/m² oder 6,6 W/mm
  • Sehr hohe Reaktionsgeschwindigkeit (1 s ON/OFF)
  • Strahlertemperatur bis 2400 °C
  • Wellenlänge des Emissionsmaximums: 0,78 µm bis 1,4 µm
SIR - Schnelles mittelwelliges Infrarot:
  • Heizwendel innerhalb eines Quarzglasrohres (evakuiert oder Atmosphäre) oder Metallfolienstrahler
  • Metallische oder Karbonheizwendel
  • Leistungsdichte bis 120 kW/m² oder 3,3 W/mm
  • Hohe Reaktionsgeschwindigkeit (1-5 s ON/OFF)
  • Strahlertemperatur bis 1400 °C
  • Wellenlänge des Emissionsmaximums: 1,2 µm bis 3,0 µm
STIR - Mittelwelliges Infrarot:
  • Metallische Heizwendel innerhalb eines Quarzglas- oder Keramikrohres
  • STIR-beschichtetes Quarzglas oder Keramikrohr zur Erhöhung des Emissionsgrades
  • Leistungsdichte bis 40 kW/m² oder 2 W/mm
  • geringe Reaktionsgeschwindigkeit (1-3 min ON/OFF)
  • Strahlertemperatur bis 800 °C
  • Wellenlänge des Emissionsmaximums: 2,5 µm bis 6,0 µm
MIR - Mittelwelliges Infrarot:
  • Metallische Heizwendel innerhalb eines Quarzglasrohres oder Keramikstrahler
  • Leistungsdichte bis 76 kW/m²
  • geringe Reaktionsgeschwindigkeit (1-5 min ON/OFF)
  • Strahlertemperatur bis 800 °C
  • Wellenlänge des Emissionsmaximums: 2,5 µm bis 6,0 µm

Ingolf Jaeger

Vertriebsleiter
Dipl.-Ing. für Maschinenbau

E-Mail: i.jaeger@infrabiotech.de
Tel.:      +49 (0) 3731 1683-15

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