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1、河北农业大学 硕士学位论文 红外烘道的烘干特性研究 姓名：杨占国 申请学位级别：硕士 专业：农业机械化工程 指导教师：刘俊峰 2009-06-07 摘 要 在印刷尤其是丝网印刷过程中，油墨的种类有很多。而这些油墨干燥或固化的工 艺则决定着印刷的质量和速度。因为基材与油墨的不同，不同的印刷过程要求的烘干 时间与温度都有很大区别。与其他的加热方式相比，红外辐射加热具有高效、快速、 非常好的操作控制性等优点，成为各种印刷尤其是高速印刷的优秀解决方案之一。远 红外加热固化技术的应用不仅成为工业产品的“美容师”, 明显地提高了工业产品质 量, 而且在节约能源和减少环境污染方面同样具有明显的经济效益和社会
2、效益, 一 般的加热烘道改造成远红外烘道后, 装机功率可下降 30%45%之多 。 红外烘道的 烘干特性研究一文共五个部分，第一部分从被烘物料（油墨）的组成，对于烘 干影响的关键部分进行了分析；第二部分阐述了红外线的基本特性，红外辐射的 基本理论依据，红外辐射器的结构及辐射特性，及根据辐射器和油墨吸收的相互匹配 特性原则如何进行红外辐射器的选择；第三部分阐述了红外涂料的组成、作用及 特性；第四部分从干燥静力学角度进行了换热分析；第五部分以实际的 HYP2000 烘道为载体阐述干燥过程中的温度、传动速度控制及烘道的具体设计计算分 析。文章为生产安全、高效、节能的烘干设备提供了必要的理论和现实依据
3、，为企业 提升，提供了有力的技术支持。论文采用理论和实际相结合的方法，除对影响红外烘 道烘干特性的主要因素进行了研究分析外， 还对反射罩等较为的细节的因素做了相应 研究和技术改进。 市场跟踪调查表明 HYP2000 红外烘道很好的完成了厂家的不同烘干 工艺要求，对本课题的研究成效提供了有力支持。 关键词： 红外线；烘道；干燥；油墨 The Characteristics of the Infrared Drying Tunnel Author: Yang zhan-guo Supervisor: Liu jun-feng Major: Agricultural Mechanization En
4、gineering Abstract Especially in the screen printing process，there is a lot of types of ink. These ink drying or curing process is determined by the quality and speed of printing. Since the substrate with different ink and different printing process required drying time and temperature are very diff
5、erent. With other heating methods， infrared radiation heating is an efficient, fast and very well controlled operation, etc. Its one of the best solutions of the variational printing, particular in the high-speed printing. As the “beautician“, far-infrared heating technology has not only clearly imp
6、roving the quality of industrial products, but also in reducing energy consumption and environmental pollution with the same obvious economic and social benefits. Contrast to the heating tunnel, the far-infrared tunnel can be usually reduced 30%45% power. “The characteristics of the infrared drying
7、tunnel“ is consisted total of five parts: in the first part, it concludes the composition of ink and the analysis of the key parts of the ink; in the second part, it consists subjects like these: the basic characters of infrared ray, the basic theory of infrared radiation bases on the structure of i
8、nfrared emitters and radiation characteristics, how to proceed with the choice of infrared emitters under the principle of the radiator and ink absorption matching each other; in the third part, it sets out the composition, role and characteristics of infrared coating; in the fourth part, it analyse
9、s the characters of the heat exchanger bases on the dry static theory；in the fifth part, it expounds the temperature, transmission speed control and the ways of designing, calculating and analysing by the actual HYP2000 bake road as the sample. It provides necessary theoretical and practical basis f
10、or the enterprises to upgrade, provides a strong technical support for the production of safe, efficient, energy-efficient drying equipment. Thesis combines the theory and practice and adds theory to experience, in addition to the effects of infrared drying bake Road, describes not only the main fac
11、tor for the research and analysis, but also such as more details of the factors that make the corresponding research and technological improvements, for example the reflective mask. Sold tracking survey showed that infrared drying tunnel HYP2000 completed the requirements of the different drying pro
12、cesses very well, it provides strong support for our research. Key words：Infrared ; Drying tunnel; Drying; Ink 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经 发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得 河北农业大学河北农业大学 或其他教育机构的学 位或证书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文 中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名： 签字日
13、期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解 河北农业大学河北农业大学 有关保留、使用学位论文的规定， 有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借 阅。 本人授权河北农业大学河北农业大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行 检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 （保密的学位论文在解密后适用本授权书） 学位论文作者签名： 导师签名： 签字日期： 年 月 日 签字日期： 年 月 日 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 电话： 通讯地址： 邮编： 红外烘道的烘干特性研究 1 1 引言 1.1 研究意义和背景 进入
14、 21 世纪，人类将面临着越来越严峻的能源危机。节约能源是我国乃至世界 持续发展节能的必然手段, 已引起世界各国的重视。 党中央提出的“科学发展”就是 要球节能发展。能源生产部门，如电力部门自身已投入如何调整好运行方式, 减少电 能在生产和分配过程中的损耗研究。 另一方面, 对用户而言, 高效节能的有效措施就 是采用和推广新技术，并不断完善新技术。 红外辐射烘干是一种高效节能的烘干方法，广泛应用在丝印后干燥，食品工业的 水分干燥上， 并在粮食、 化工、 造纸、 木材等工业部门的物料干燥中得到广泛的应用。 对红外干燥进行研究对节能具有重大意义。 本课题是保定融达电子设备有限公司委托项目， 企业想
15、通过新产品研发带动企业 整体技术革新，以此提高经济效益，增强企业竞争实力。特委托我研究室进行红外烘 道的研发，并确定以玻璃印刷品为研究载体。故课题对推动企业和丝印行业的技术改 进具有重要意义。同时为本研究室农业物料的烘干提供了一定知识储备。 1.2 红外加热技术的应用 1.2.1 红外加热技术在国外的初始应用阶段 红外加热技术在国外的初始应用虽然在 19 世纪初就发现了红外辐射,但真正广 泛的应用于工业生产、军事和各种科学研究领域却是到了第二次世界大战期间 9。30 年代, 美国福特汽车公司首先把红外辐射技术应用于汽车涂漆的烘干工艺上。 当时使 用红外灯泡作为辐射源,由于受玻璃灯罩的限制, 只
16、利用其中的近红外能量。直到日 本研制成功氧化镁管和碳化硅板,并宣传了远红外加热技术的优点,这一技术重新引 起了大家的注意。对许多化合物,应用远红外比用近红外线, 其加热效果要好得多。 随着工业和科学技术的高度发展, 能源的需求矛盾日益加深。 日本由于缺乏能源 资源,对节能技术给予高度的重视。日本在 1964 年开始研制远红外辐射元件,70 年代 初已广泛应用于生产,从此远红外加热技术迅速发展成为一个新兴领域,由于其明显 的节能效果,越来越多的国家重视这一技术的发展和应用。 1.2.2 远红外加热技术的应用现状 远红外加热技术在 70 年代仅限于 0450的中温加热领域。到了 80 年代已达 到 600750的中温加热领域。在以前的远红外加热烘道、烘箱中虽然强调以辐射 为主加热,但是还有一部分热能以传导、对流的形式加热。因此烘道、烘箱都要求做 到密闭、保温。到 90 年代中期研制成功的远红外定向强辐
