जानवरों के इन्फ्रारेड हीटिंग के लिए विकिरणक और प्रतिष्ठान

कृषि में, सामान्य प्रयोजन के गरमागरम लैंप, गरमागरम लैंप, ट्यूब एमिटर और ट्यूब इलेक्ट्रिक हीटर (TEN) का उपयोग जानवरों को गर्म करने के लिए अवरक्त विकिरण के स्रोत के रूप में किया जाता है।

उज्जवल लैंप।

तापदीप्त लैंप वोल्टेज, शक्ति और डिजाइन में भिन्न होते हैं। गरमागरम लैंप का डिज़ाइन उनके उद्देश्य पर निर्भर करता है। कांच का बल्ब, जिसका व्यास दीपक की शक्ति से निर्धारित होता है, को आधार पर एक विशेष मैस्टिक के साथ प्रबलित किया जाता है। आधार पर सॉकेट में फिक्सिंग के लिए एक पेंच धागा होता है, जिसके साथ दीपक नेटवर्क से जुड़ा होता है। लैम्प का फिलामेंट बनाने के लिए टंगस्टन का उपयोग किया जाता है। टंगस्टन के प्रकीर्णन को कम करने के लिए लैम्प में एक अक्रिय गैस (जैसे आर्गन, नाइट्रोजन, आदि) भरी जाती है।

गरमागरम दीपक के मुख्य पैरामीटर:

• नाममात्र वोल्टेज,

• विद्युतीय ऊर्जा,

• चमकदार प्रवाह,

• औसत जलने की अवधि।

सामान्य प्रयोजन के गरमागरम लैंप 127 और 220 वी में उपलब्ध हैं।

गरमागरम लैंप के विद्युत वाट क्षमता को रेटेड वोल्टेज के औसत मूल्य के रूप में निर्दिष्ट किया जाता है जिसके लिए दीपक डिज़ाइन किया गया है। कृषि में, मुख्य रूप से 40 से 1500 W की शक्ति सीमा वाले गरमागरम लैंप का उपयोग किया जाता है।

गरमागरम दीपक का चमकदार प्रवाह सीधे दीपक की विद्युत शक्ति और फिलामेंट के तापमान के समानुपाती होता है; लैंप के लिए जो अपने नाममात्र सेवा जीवन का 75% जला चुके हैं, प्रारंभिक मूल्य के 15-20% तक चमकदार प्रवाह में कमी की अनुमति है।

जानवरों को गर्म करने के लिए लैंप जलाने का उपयोग करते समय, ध्यान रखें कि उच्च स्तर का प्रकाश जानवरों को परेशान कर सकता है।

गरमागरम दीपक का औसत जलने का समय मुख्य रूप से टंगस्टन के स्पटरिंग द्वारा निर्धारित किया जाता है। अधिकांश सामान्य प्रयोजन के गरमागरम लैंप के लिए, औसत जलने का समय 1000 घंटे है।

नाममात्र मूल्य की तुलना में मुख्य वोल्टेज में परिवर्तन से दीपक द्वारा उत्सर्जित प्रवाह, साथ ही साथ आउटपुट और सेवा जीवन में परिवर्तन होगा। जब वोल्टेज ± 1% बदलता है, तो दीपक का चमकदार प्रवाह ± 2.7% और औसत जलने का समय ± 13% बदल जाता है।

गरमागरम लैंप एक चिंतनशील परत के साथ। एक निश्चित क्षेत्र में विकिरण के प्रवाह को निर्देशित करने के लिए, एक दर्पण और एक फैलाने वाली परावर्तक परत के साथ लैंप का उपयोग किया जाता है, जिसे अंदर से बल्ब के ऊपरी हिस्से में लगाया जाता है।

गर्मी उत्सर्जक लैंप।

ये विकिरण स्रोत "प्रकाश" उत्सर्जक हैं जिनमें एक टंगस्टन मोनो-कॉइल और एक परावर्तक होता है, जो एक विशेष प्रोफ़ाइल के साथ बल्ब की आंतरिक एल्युमिनेटेड सतह है। IKZ प्रकार के लैंप के लिए स्पेक्ट्रम के साथ विकिरण प्रवाह F (λ) का वितरण वक्र अंजीर में दिखाया गया है। 1.

चावल। 1.IKZ 220-500 और IKZ 127-500 लैंप के स्पेक्ट्रम के साथ विकिरण प्रवाह का वितरण।

चावल। 2. लैंप IKZK 220-250 और IKZK 127-250 के स्पेक्ट्रम के साथ विकिरण प्रवाह का वितरण।

अंजीर में। 2 IKZK 220-250 और IKZK 127-250 प्रकार के लैंप के स्पेक्ट्रम के साथ विकिरण प्रवाह वितरण वक्र दिखाता है।

लैंप के प्रकार के पदनाम में, अक्षरों का अर्थ है: IKZ — अवरक्त दर्पण, IKZK 220-250 — चित्रित बल्ब के साथ अवरक्त दर्पण; अक्षरों के बाद की संख्या मुख्य वोल्टेज और विकिरण स्रोत की शक्ति को दर्शाती है। दीपक एक परवलयिक कांच का बल्ब है। दीप्तिमान प्रवाह को एक निश्चित दिशा में केंद्रित करने के लिए दीपक की सतह का एक हिस्सा अंदर से एक पतली परावर्तक चांदी की परत से ढका होता है।

कांच के बल्बों का एक बहुत ही महत्वपूर्ण पैरामीटर, जो लैंप के जीवन को प्रभावित करता है, उनका ताप प्रतिरोध है, अर्थात तापमान में अचानक परिवर्तन का सामना करने की क्षमता। कांच के पिघलने के दौरान चार्ज की संरचना को बदलकर गर्मी प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए, इसकी ताप क्षमता और रैखिक विस्तार के तापमान गुणांक को कम करने के साथ-साथ तापीय चालकता को बढ़ाने के लिए आवश्यक है।

बल्ब के आकार के आधार पर, लैंप में विकिरण प्रवाह का एक अलग वितरण होता है: या तो अक्ष के साथ केंद्रित होता है (एक परवलयिक बल्ब के साथ) या चौड़ा, लगभग 45 ° (गोलाकार बल्ब के साथ) के ठोस कोण पर। यह कृषि उत्पादन में एक गोलाकार बल्ब के साथ लैंप का उपयोग करने के लाभ पर ध्यान दिया जाना चाहिए, ये लैंप हीटिंग ज़ोन में विकिरण का अधिक समान वितरण प्रदान करते हैं।

एक टंगस्टन फिलामेंट बॉडी बल्ब के अंदर तय की जाती है। फिलामेंट बॉडी की फिलामेंट सामग्री एक निर्वात में वाष्पित हो जाती है, बल्ब की अंदरूनी सतह पर बस जाती है और एक काली परत बन जाती है।यह कांच द्वारा इसके अधिक गहन अवशोषण के परिणामस्वरूप प्रकाश प्रवाह में कमी की ओर जाता है।

दीपक के सेवा जीवन को बढ़ाने और फिलामेंट बॉडी के वाष्पीकरण की दर को कम करने के लिए, फ्लास्क को अक्रिय गैसों (आर्गन और नाइट्रोजन) के मिश्रण से भर दिया जाता है।

गैस की उपस्थिति ऊष्मा चालन और संवहन के कारण ऊष्मा हानि पैदा करती है। गैस से भरे लैंप में, बल्ब न केवल फिलामेंट से विकिरण द्वारा गर्म होता है, बल्कि फिलिंग गैस से संवहन और चालन द्वारा भी गर्म होता है। इसलिए, 500 W लैंप में गैस को गर्म करने पर आपूर्ति की गई ऊर्जा का 9% खर्च होता है।

बड़े फिलामेंट बॉडी वाले शक्तिशाली लैंप में, गैस के माध्यम से गर्मी के नुकसान में वृद्धि की भरपाई फिलामेंट के फैलाव में तेज कमी से पूरी तरह से हो जाती है, इसलिए वे हमेशा गैस के साथ निकलते हैं।

वैक्यूम लैंप के विपरीत, अक्रिय गैस फ्लास्क के अलग-अलग वर्गों का तापमान उनके संचालन की स्थिति पर निर्भर करता है। उदाहरण के लिए, फ्लास्क को उल्टा करके, आप धातु-ग्लास जंक्शन के ताप को 383-403 से 323-343 K तक कम कर सकते हैं।

विकिरण प्रवाह फिलामेंट के शरीर के तापमान पर निर्भर करता है। तापमान में वृद्धि टंगस्टन के वाष्पीकरण को तेज करती है और विकिरण प्रवाह में दृश्य प्रकाश के अनुपात को बढ़ाती है। इसलिए, IKZ प्रकार के लैंप में, जहां अवरक्त विकिरण प्रभावी होता है, फिलामेंट का कार्य तापमान 2973 K (तापदीप्त लैंप के रूप में) से 2473 K तक कम हो जाता है, जिसमें 60% की चमकदार दक्षता में कमी होती है। यह खपत की गई बिजली का 70% तक इन्फ्रारेड विकिरण में परिवर्तित करने की अनुमति देता है।

फिलामेंट के तापमान को कम करने से इन्फ्रारेड लैंप के सेवा जीवन को 1000 से 5000 घंटे तक बढ़ाना संभव हो गया।3.5 माइक्रोन (कुल प्रवाह का 7-8%) से अधिक तरंग दैर्ध्य के साथ गरमागरम शरीर का विकिरण बल्ब के कांच द्वारा अवशोषित होता है, जो तापमान में वृद्धि के कारण लैंप की लगातार समयपूर्व विफलता का कारण है।

50-400 मिमी की दूरी पर एक IKZ प्रकार के दीपक से गर्म सतह तक विकिरण 2 से 0.2 W / cm2 तक भिन्न होता है।

एक निलंबन ऊंचाई पर 250 W की शक्ति के साथ एक इन्फ्रारेड मिरर लैंप IKZ द्वारा निर्मित ऊर्जा विकिरण के आरेख: 1 - 10 सेमी, 2 - 20 सेमी, 3 - 30 सेमी, 4 - 40 सेमी, 5 - 50 सेमी, 6 - 60 सेमी, 7 - 80 सेमी...

विकिरण द्वारा गर्मी हस्तांतरण के लिए, टंगस्टन कॉइल और गेंद के आकार के बल्ब के साथ साधारण तापदीप्त लैंप का उपयोग किया जा सकता है। विकिरण दक्षता में वृद्धि आपूर्ति वोल्टेज द्वारा प्रदान की जाती है, जिसका मूल्य नाममात्र से 5-10% कम है; इसके अलावा, डिवाइस में पॉलिश किए गए एल्यूमीनियम रिफ्लेक्टर लगाए जाने चाहिए।

ट्यूब इन्फ्रारेड उत्सर्जक।

डिज़ाइन द्वारा, इन्फ्रारेड विकिरण के ट्यूब स्रोतों को दो समूहों में विभाजित किया जाता है - धातु प्रतिरोधी मिश्र धातुओं और टंगस्टन से बने हीटिंग निकायों के साथ। पहला 10-20 मिमी के व्यास के साथ साधारण या दुर्दम्य कांच की एक ट्यूब है; ट्यूब के अंदर, केंद्रीय अक्ष के साथ, एक शरीर होता है जिसमें एक सर्पिल के रूप में एक धागा होता है, जिसके सिरों पर एक आपूर्ति वोल्टेज लगाया जाता है। ऐसे उत्सर्जकों का व्यापक रूप से उपयोग नहीं किया जाता है। वे आमतौर पर अंतरिक्ष हीटिंग के लिए उपयोग किए जाते हैं।

टंगस्टन फिलामेंट उत्सर्जक तापदीप्त ट्यूब लैंप के डिजाइन के समान हैं। टंगस्टन सर्पिल के रूप में हीटिंग बॉडी ट्यूब की धुरी के साथ स्थित होती है और मोलिब्डेनम धारकों पर तय होती है जो कांच की छड़ से जुड़ी होती है। एक वैक्यूम में चांदी या एल्यूमीनियम को वाष्पित करके एक बाहरी या आंतरिक परावर्तक के साथ एक ट्यूब रेडिएटर बनाया जा सकता है। अंजीर में।चित्र 3 ऐसे IR उत्सर्जक के निर्माण को दर्शाता है।

ट्यूब उत्सर्जकों से विकिरण का वर्णक्रमीय वितरण ट्यूब उत्सर्जकों के करीब है; ताप तापमान 2100-2450 K है।

चावल। 3. एक पारंपरिक ट्यूब आईआर स्रोत का निर्माण। 1 - आधार; 2 - छड़ी; 3 - छड़ का समर्थन करने वाला वसंत; 4 - मोलिब्डेनम के लिए धारक; 5 - कांच की छड़; 6 — इलेक्ट्रोड; 7 - टंगस्टन धागा; 8 - कांच की नली।

कम शक्ति (100 डब्ल्यू) के ट्यूबलर रेडिएटर्स का कृषि में युवा जानवरों और कुक्कुट को गर्म करने के लिए व्यापक रूप से उपयोग किया जा सकता है। इसलिए फ्रांस में उन्हें पिंजरों में युवा मुर्गे को गर्म करने के लिए उपयोग किया जाता है। रेडिएटर सीधे पिंजरे की छत पर 45 सेमी की ऊंचाई पर स्थापित होते हैं और 40 मुर्गियों के लिए समान ताप प्रदान करते हैं।

युवा खेत जानवरों और कुक्कुट के लिए संयुक्त विकिरण और प्रकाश व्यवस्था के प्रतिष्ठानों के निर्माण में ट्यूब लैंप का सफलतापूर्वक उपयोग किया जा सकता है, खासकर अगर हम मानते हैं कि यूवी लैंप और एरिथेमा रोशनी के लिए लैंप में एक ट्यूबलर डिज़ाइन भी है।

क्वार्ट्ज आईआर उत्सर्जक।

क्वार्ट्ज आईआर उत्सर्जक ऊपर वर्णित के समान हैं, सिवाय इसके कि एक क्वार्ट्ज ग्लास ट्यूब का उपयोग किया जाता है। यहां हम टंगस्टन हीटिंग तत्वों के साथ क्वार्ट्ज आईआर उत्सर्जकों पर विचार करने के लिए खुद को सीमित करेंगे।

चावल। 4. फिलामेंट टाइप KI 220-1000 के साथ इन्फ्रारेड लैंप के लिए डिवाइस।

चित्रा 4 क्वार्ट्ज ट्यूब उत्सर्जक का उपकरण दिखाता है - केआई (केजी) प्रकार का दीपक। 10 मिमी के व्यास के साथ बेलनाकार फ्लास्क 1 क्वार्ट्ज ग्लास से बना है, जिसका आईआर स्पेक्ट्रल क्षेत्र में अधिकतम संचरण है। 1-2 मिलीग्राम आयोडीन को फ्लास्क में रखा जाता है और आर्गन से भर दिया जाता है। टंगस्टन सपोर्ट 3 पर ट्यूब की धुरी के साथ एक मोनोकॉइल के रूप में बना हल्का शरीर 2 लगाया जाता है।

क्वार्ट्ज पैरों में टांके गए मोलिब्डेनम इलेक्ट्रोड का उपयोग करके दीपक में इनपुट किया जाता है। फिलामेंट सर्पिल के सिरों को आस्तीन के अंदरूनी हिस्से में खराब कर दिया जाता है। 5. बेलनाकार आधार 6 एक सीम के साथ एक निकल पट्टी से बने होते हैं जिसमें बाहरी मोलिब्डेनम तारों को वेल्डेड किया जाता है। क्वार्ट्ज उत्सर्जकों के आधार का तापमान 573 K से अधिक नहीं होना चाहिए। इस संबंध में, यह अनिवार्य है कि रेडिएटर्स को विकिरणित प्रतिष्ठानों में ऑपरेशन के दौरान ठंडा किया जाए।

अण्डाकार सिलेंडर के रूप में दर्पण परावर्तक के संयोजन में, क्वार्ट्ज लैंप बहुत उच्च विकिरण पैदा करते हैं। यदि दर्पण लैंप 2-3 W / cm2 तक विकिरण प्रदान करते हैं, तो रिफ्लेक्टर वाले क्वार्ट्ज लैंप से 100 W / cm2 तक विकिरण प्राप्त किया जा सकता है।

टंगस्टन हीटिंग तत्वों के साथ क्वार्ट्ज उत्सर्जक ओसमम, फिलिप्स, जनरल इलेक्ट्रिक इत्यादि जैसी कंपनियों द्वारा उत्पादित किए जाते हैं। वोल्टेज 110/130 और 220/250 वी के लिए डब्ल्यू। इन लैंपों का जीवन 5000 घंटे है।

स्पेक्ट्रम के ऊपर KI-220-1000 लैंप की विकिरण ऊर्जा का वितरण अंजीर में दिखाया गया है। 5. क्वार्ट्ज लैंप द्वारा उत्पन्न विकिरण की वर्णक्रमीय संरचना इस तथ्य की विशेषता है कि एक गर्म ट्यूब से विकिरण के कारण 2.5 माइक्रोन से अधिक तरंग दैर्ध्य के क्षेत्र में एक दूसरा अधिकतम होता है। बल्ब में आयोडीन मिलाने से टंगस्टन का स्पटरिंग कम हो जाएगा और इस प्रकार लैम्प का जीवन बढ़ जाएगा। अवरक्त क्वार्ट्ज लैंप में, नाममात्र से ऊपर वोल्टेज बढ़ाने से सेवा जीवन में तेज कमी नहीं होती है, यही कारण है कि लागू वोल्टेज को बदलकर विकिरण प्रवाह को आसानी से समायोजित करना संभव है।

चावल। 5. विभिन्न लैंप वोल्टेज पर KI 220-1000 प्रकार के लैंप के विकिरण ऊर्जा स्पेक्ट्रम का वितरण।

आयोडीन चक्र इन्फ्रारेड क्वार्ट्ज लैंप के निम्नलिखित फायदे हैं:

• उच्च विशिष्ट विकिरण घनत्व;

• परिचालन जीवन के दौरान विकिरण प्रवाह की स्थिरता। जीवन के अंत में विकिरण प्रवाह प्रारंभिक का 98% है;

• छोटे आयाम;

• लंबी अवधि और बड़े अधिभार का सामना करने की क्षमता;

आपूर्ति की गई वोल्टेज को बदलकर विकिरण प्रवाह को एक विस्तृत श्रृंखला में सुचारू रूप से समायोजित करने की क्षमता।

इन लैंपों का मुख्य नुकसान:

• 623 K से ऊपर स्लीव तापमान पर, थर्मल विस्तार से क्वार्ट्ज़ नष्ट हो जाता है;

• लैंप को केवल एक क्षैतिज स्थिति में संचालित किया जा सकता है, अन्यथा गरमागरम शरीर अपने वजन के तहत विकृत हो सकता है और आयोडीन चक्र ट्यूब के निचले हिस्से में आयोडीन की एकाग्रता के परिणामस्वरूप परेशान हो जाएगा।

विभिन्न कृषि स्थलों पर पेंट और वार्निश सुखाने के लिए एक आयोडीन चक्र के साथ इन्फ्रारेड लैंप का उपयोग किया जाता है; खेत के जानवरों (बछड़ों, गुल्लक, आदि) को गर्म करने के लिए।

इन्फ्रारेड लैंप के साथ इरिडिएटर।

इन्फ्रारेड लैंप को यांत्रिक क्षति और पानी की बूंदों से बचाने के लिए, साथ ही अंतरिक्ष में विकिरण प्रवाह को पुनर्वितरित करने के लिए, विशेष फिटिंग का उपयोग किया जाता है। स्थिरता के साथ विकिरण के स्रोत को बिजली की आपूर्ति कहा जाता है।

विभिन्न इन्फ्रारेड लैंप वाले विकिरणकों का व्यापक रूप से पशुपालन में युवा खेत जानवरों और कुक्कुट के स्थानीय हीटिंग के लिए उपयोग किया जाता है।