内容简介
本书阐述了红外干燥中的传热、传质理论问题,也探讨了红外干燥中的工程问题,并介绍大量的红外干燥实验研究及红外干燥应用研究。本书分为7篇共22章。
第1篇阐述了红外辐射加热理论;第2篇介绍了电红外与燃气红外辐射加热器;第3篇介绍了红外热辐射干燥动力学-影响红外干燥速率的内在因素与外在因素及工程干燥优化温度的选择;第4篇介绍了涂料的红外干燥及薄层涂膜(烤漆)干燥试验研究;第5篇介绍了红外木材干燥,其内部水分迁移的理论、实验室实验与工程研究;第6篇介绍了中药饮片热风与红外干燥工业生产基础数据实验研究及果蔬应用干燥研究;
第7篇介绍了中药饮片、果蔬干燥机及高效节能干燥机进展。
本书可供能源动力、汽车、食品、化工、建材、冶金、林产加工、化工机械、工程热物理、环保、理疗、保健、纺织、太阳能等专业人员阅读参考,也可作为上述领域的大学生、研究生、博士生的选修教材。
目录
第1篇红外辐射理论
第1章红外辐射的基本理论002
1.1红外辐射的基本概念002
1.2普朗克黑体辐射定律004
1.3爱因斯坦光电效应量子论006
1.4维恩位移定律009
1.5斯蒂芬-玻尔兹曼定律009
1.6兰贝特定律012
1.7基尔霍夫定律013
第2章表面间的辐射换热015
2.1角系数及黑体表面间辐射换热015
2.2灰体表面间的辐射换热019
2.3辐射与对流换热热流密度的计算022
2.4辐射换热热流密度与对流换热热流密度的对比研究——节能减排的理论研究025
第3章国际与国内红外标准、量子学说和分子内部的能级034
3.1国际标准红外辐射波长的划分034
3.2历史上对红外区波段的划分035
3.3红外国家标准与国际标准036
3.4量子学说和分子内部的能级036
3.5分子的振动机理——红外吸收光谱的产生038
3.6红外发射光谱与吸收光谱的测量040
第2篇电红外与燃气红外辐射加热器
第4章电红外辐射加热器044
4.1碳化硅红外辐射加热器044
4.2乳白石英红外辐射加热器045
4.3镀金石英红外辐射加热器046
4.4陶瓷红外辐射加热器047
4.5电阻带式红外辐射电加热器047
4.6集成式电阻膜红外辐射加热器050
4.7高温烧结直热式YHW型红外辐射加热器050
4.8搪瓷红外辐射加热器051
4.9灯形红外辐射加热器052
第5章燃气红外辐射加热器054
5.1表面燃烧式多孔陶瓷板燃气红外辐射加热器054
5.2多孔陶瓷板金属网燃气红外辐射加热器055
5.3金属网燃气红外辐射加热器055
5.4多孔介质燃气红外辐射加热器056
5.5非回流式燃气燃烧辐
试读
1.本书研究内容得到了国家自然科学基金项目4项资助、天津市自然科学基金项目5项资助、国家中医药管理局项目1项资助。作者研究团队经过二十多年的不断努力,搭起了实验台、建起了模拟实验装置、购买了大量的先进仪器及设备,从大量的实验室实验进而步入工厂,进行工程试验验证与创新。本书研究结果获四项国家科学技术进步奖。
2.「美」J·金克普利斯认为由于物料的结构复杂,所以传热传质过程(干燥过程)的机理较其他传质过程要复杂的多。「苏」A.C.金兹布尔格提出:近代干燥学发展的第四阶段,是把干燥过程看作是能量和物质(水)的综合迁移。中国的张洪沅、丁绪准、顾毓珍教授在化学工业过程及设备一书中指出:“固体物料的干燥机理分表面气化控制与内部扩散控制,并作了详细的论术”。但内部扩散控制极为复杂,如何控制?供温与内部扩散控制又存在什么关系?本书以视图的方式进行了清晰的表述。以恒温与变温、恒参数与变参数、单参数与多参数、稳态与非稳态的各种实(试)验,探求规律。从实验到工程、从机理到规律。
前言/序言
红外辐射加热技术以其热效率高、无环境污染、保证产品品质等诸多优点而得到人们的关注。由于这些优点,近几十年来,红外辐射加热技术在涂料、塑料加工、汽车制造、食品加工、木材加工、制药、印刷、造纸、纺织印染、医疗卫生、机械制造、化工与电子等领域得到广泛应用,该技术用于干燥可使常规的干燥效率从10%提高到60%~77%。
红外辐射加热技术实现了辐射源光谱与被加热物体吸收光谱的共振,不需加热介质,大大减少了能量损失,提高了热能利用率并减少了污染。红外辐射加热换热有以下4个特点。
① 热辐射的加热特性:加热体1与被加热体2间,物体2获得净热量Q1.2与温度的4次方差成正比。
② 热辐射的光谱特性:物体2获得的净热量与加热体的发射光谱ε1和被加热物体的吸收光谱ε2有关。
③ 热辐射换热相互作用的方向性、距离与形状的关系特性,即角系数X1.2特性与系统黑度εs有关。
④ 热辐射换热,物体2获得净热量,与相互作用的换热面积F1、F2有关。
传统的辐射传热学一般只讲述普朗克电磁波理论,而鲜少讲述爱因斯坦的光电效应量子论。随着科技的发展,光电效应论的应用日益普遍,尤其对生物与生命材料、人体皮肤、草药、植物材料、发酵材料、热敏性材料等的吸收光谱。由于在黑体炉或样品炉中高温加热会使材料分解,导致测试有误,因而必须用光电效应量子论得到常温下的傅里叶变换红外吸收光谱。本书阐述了爱因斯坦的光量子论与密立根的实验验证,并介绍了潘建伟世界领跑的“墨子号量子卫星”。
本书的研究内容得到了国家自然科学基金项目4项资助、天津市自然科学基金项目5项资助、国家中医药管理局项目1项资助。笔者所在的研究团队经过20多年的不断努力,搭起了实验台,建起了模拟实验装置,购买了大量的先进仪器及设备,从大量的实验室实验进而步入工厂,进行工程试验验证与创新。本书的研究结果荣获4项国家科学技术进步奖。
本书以视图方式做出供温曲线、木板的多层温度曲线与蒸发面曲线,读者可以一目了然、清晰地看到木材中的水分是如何从内部迁移出来的。供温曲线有升速、恒速与降速段,板内温度曲线也对应有升速、恒速与降速段,水分的迁移也是很有规律地从不同的层面有条不紊地排出,充分地显示了理想的干燥过程应是能量的供、需相平衡的过程。书中图13-3~图13