Lampe chauffante infrarouge à immersion en quartz pour le chauffage propre de liquides chimiques

Lampe infrarouge à immersion au quartz

Propriétés du substrat : Fabriqué en verre de quartz transparent de haute pureté (teneur en SiO₂ ≥ 99,9 %), extrêmement stable chimiquement. À l’exception de l’acide fluorhydrique (HF) et de l’acide phosphorique concentré chaud, il résiste à la corrosion de presque tous les milieux acides et alcalins, ne libère pas d’ions métalliques et garantit ainsi la pureté du liquide de procédé.

Mécanisme de chauffage : Le filament (fil d’alliage de tungstène, atteignant une température d’environ 2000 °C) génère de la chaleur par effet Joule lorsqu’il est alimenté, ce qui entraîne une élévation rapide de sa température. La paroi interne en quartz est chauffée principalement par le rayonnement infrarouge émis par le filament chaud. Le quartz présente une transmittance et une absorptivité élevées dans la bande infrarouge ; après avoir absorbé l’énergie radiative, la paroi de la lampe s’échauffe de manière homogène. Par la suite, la surface externe de la lampe en quartz transfère l’essentiel de la chaleur au liquide contenu dans le réacteur par convection forcée (complétée par la conduction à travers la paroi de quartz elle‑même), assurant ainsi une montée uniforme de la température du liquide dans le réacteur.

Avantages de ce chemin de transfert de chaleur :

Phase de radiation – Le rayonnement infrarouge n’a pas besoin d’un milieu matériel et peut traverser directement l’entrefer d’air à l’intérieur de la lampe pour atteindre la paroi en quartz, assurant une réponse thermique rapide et évitant la surchauffe locale du filament.

Étape de convection – l’écoulement du liquide augmente le coefficient de transfert thermique convectif à la surface de la paroi de la lampe ; la chaleur est « évacuée » par le liquide plutôt que de s’accumuler sur la paroi, ce qui réduit considérablement le gradient de température à la paroi et prolonge la durée de vie de la lampe au quartz.

Effet global – Le transfert de chaleur à deux étapes, combinant rayonnement et convection, assure un taux de chauffage élevé tout en évitant les surchauffes locales et les problèmes de cokéfaction souvent associés aux barres de chauffe métalliques traditionnelles, qui présentent une résistance thermique de surface élevée.

Résistance aux chocs thermiques : Le verre de quartz présente un coefficient de dilatation thermique extrêmement faible (≈ 0,55 × 10⁻⁶/°C). Il résiste à des cycles thermiques sévères (par exemple, des variations rapides entre la température ambiante et 800 °C) sans se fissurer, ce qui améliore considérablement sa fiabilité en conditions d’utilisation caractérisées par de fréquentes phases de démarrage et d’arrêt.

Caractéristiques de conception structurelle (lampe infrarouge à immersion au quartz à double lampe)

Les lampes à chaleur rayonnante infrarouge à double tube sont largement utilisées dans des applications industrielles de chauffage rapide à haut rendement. La lampe IR est constituée d’un double tube en quartz. Le filament chauffant est en alliage de tungstène. Nous proposons des doubles tubes en quartz de 23 × 11 mm et de 33 × 15 mm, adaptés à différents besoins clients. La longueur totale d’une lampe IR à double tube peut atteindre 6,0 mètres.

Réponse rapide – Temps de réponse de 1 seconde, vitesse de chauffage rapide, température du filament pouvant atteindre 2000 °C.

Haute isolation électrique – résiste à plusieurs milliers de volts, ce qui dépasse largement les normes générales de sécurité industrielle.

Positionnement centré du filament – la configuration à deux tubes maintient le fil chauffant centré géométriquement, ce qui engendre un champ thermique symétrique et évite la formation de points chauds locaux.

Recommandation complémentaire concernant le manchon protecteur extérieur en quartz

Dans des conditions d’utilisation extrêmes (par exemple, une eau de dureté élevée, des solutions sujettes à la cristallisation des sels ou des environnements caractérisés par un fort écoulement et une forte érosion), il est possible d’ajouter, au-dessus de la lampe de chauffage principale, un manchon protecteur amovible en quartz, servant de barrière.

Toutefois, il convient de noter que la double paroi en quartz augmente la résistance thermique, réduisant ainsi l’efficacité thermique globale d’environ 5 % à 10 %.

Dans des conditions de fonctionnement normales, la paroi extérieure de la lampe à quartz à double tube offre déjà une excellente résistance à la corrosion et à l’encrassement ; un manchon de protection n’est généralement pas nécessaire. Néanmoins, il convient d’éviter que la lampe ne soit soumise à toute force mécanique externe susceptible de provoquer sa rupture.

Paramètres d’installation technique (disposition en anneau de 12 lampes infrarouges)

Éléments essentiels du câblage électrique et des dispositifs de verrouillage de sécurité

Équilibrage de charge triphasé

Le 12 chauffage lampe s sont répartis de manière égale entre les trois phases, avec 4 lampe par phase. Selon la tension nominale du chauffage lampe s et les conditions d’alimentation électrique sur site, choisissez l’une des options suivantes :

Connexion en étoile (Y) – adaptée à lampe Il est conçu pour une tension nominale de 220 V, avec une alimentation triphasée de 380 V entre phases.

Connexion en delta (Δ) – adaptée pour lampe Il est conçu pour une tension de 380 V, avec une alimentation triphasée de 380 V entre phases.

Verrouillage de prévention des tirs à sec (obligatoire)

Un interrupteur de niveau (de type à flotteur ou capacitif) doit être installé dans le réacteur et raccordé en câblage fixe au circuit principal de chauffage.

Lorsque le niveau du liquide descend en dessous de la partie supérieure de la zone de chauffage de 600 mm, tout le chauffage… lampe Les s doivent être automatiquement déconnectés.

Il est strictement interdit d’alimenter en énergie le… lampe s sans protection liquide – le tir à sec risque de ramollir, déformer, voire faire fondre instantanément la paroi en quartz en raison d’une température excessive.

Méthode de sortie principale
Les conducteurs d’alimentation sortent verticalement vers le haut depuis la zone froide et sont acheminés à travers des borniers en céramique (résistant à des températures ≥ 1000 °C, avec une haute résistance d’isolement). Cela empêche efficacement le retour de condensation le long des câbles jusqu’aux bornes de raccordement.