Меню Рубрики

Установки для обработки инфракрасным излучением

Лечение инфракрасным излучением

Свет является одним из главных условий для осуществления жизнедеятельности земных организмов. Множество биологических процессов может протекать только под действием инфракрасного излучения.

Свет как фактор лечения использовался еще древними врачами Греции и Египта. В XX веке светотерапия стала развиваться как часть официальной медицины. Однако следует учесть, что инфракрасное излучение — не панацея.

Что такое инфракрасное излучение

Раздел физиотерапии, изучающий влияние световых волн на организм, был назван фототерапией. Доказано, что волны различного диапазона воздействуют на организм в разных слоях и уровнях, причем инфракрасное излучение обладает наибольшей глубиной проникновения, а самым поверхностным действием обладает ультрафиолетовый свет.
Инфракрасное излучение имеет длину волны от 780 до 10000 нм (1 мм). В физиотерапии, как правило, используются волны в пределах от 780 до 1400 нм, т. е. короткие, проникающие в ткани на глубину около 3 сантиметров.

Лечебные эффекты

Под действием инфракрасного излучения происходит образование тепла в тканях, ускорение физико-химических реакций, стимулируются процессы репарации и регенерации тканей, расширяется сосудистая сеть, ускоряется кровоток, усиливается рост клеток, вырабатываются биологически активные вещества, лейкоциты направляются к очагу поражения и т. д.
Улучшение кровоснабжения и расширение просвета сосудов приводит к снижению артериального давления, психоэмоционального и физического напряжения, мышечной релаксации, поднятию настроения, улучшению сна и состоянию комфорта.
Помимо перечисленного, инфракрасное излучение обладает противовоспалительным действием, стимулирует иммунитет и помогает организму бороться с инфекционными агентами.
Таким образом, инфракрасная терапия обладает следующими свойствами:

  • противовоспалительным;
  • спазмолитическим;
  • трофическим;
  • стимулирующим кровоток;
  • пробуждающим резервные функции организма;
  • дезинтоксикационным;
  • выраженным биостимулирующим действием.

Говоря о светолечении, нельзя не вспомнить основоположника этого раздела физиотерапии, датского врача и ученого Нильса Рюберга Финзена, получившего Нобелевскую премию за успешное применение концентрированного светового излучения в лечении различных заболеваний. С помощью его трудов появилась вероятность расширить возможности светотерапии.

Методики

Инфракрасная терапия бывает двух видов: местная и общая.
При местном воздействии излучению подвергается конкретная часть тела пациента, а при общей – весь его организм.
Процедуры проводятся 1 или 2 раза в день, длительность одного сеанса от 15 до 30 минут. Курсовое лечение состоит из 5—20 процедур.
Необходимо знать, что во время воздействия на область лица глаза должны быть защищены специальными очками, картонными накладками, ватой и другими способами.
После сеанса на кожном покрове остается эритема (покраснение) с нечеткими контурами, которые бесследно исчезают через час после окончания процедуры.

Показания

Основными показаниями к терапии ИК лучами являются:

  • дегенеративно-дистрофические заболевания опорно-двигательного аппарата;
  • последствия травм, патологии суставов, контрактуры, инфильтраты;
  • хронические и подострые воспалительные процессы, вялозаживающие раны;
  • невриты, невралгии, миалгии;
  • дерматиты, дерматозы, нейродермиты, последствия обморожений и ожогов, рубцы, трофические язвы;
  • некоторые заболевания ЛОР-органов;
  • патологии глаз.

Противопоказания

При наличии следующих заболеваний и состояний от лечения инфракрасным излучением следует отказаться:

  • гнойные процессы без оттока содержимого;
  • обострение хронических заболеваний;
  • наличие новообразований;
  • активная форма туберкулеза;
  • склонность к кровотечениям;
  • заболевания крови;
  • беременность;
  • индивидуальная непереносимость метода.

Приборы

На сегодняшний день существует возможность принимать процедуры светолечения как в лечебно-профилактических учреждениях, так и в домашних условиях. Для этой цели существует большой выбор стационарных и портативных аппаратов.
Для лечения в домашних условиях используются портативные аппараты, не требующие особых условий использования.

Несмотря на это, перед началом самолечения необходимо проконсультироваться с физиотерапевтом по поводу определения возможных рисков для назначения рассматриваемого метода лечения, а также выбора определенной методики для каждого конкретного случая.
Доктор распишет лечебную методику, где будет прописано, на какую область необходимо воздействовать, какой зазор между аппаратом и кожным покровом нужно соблюдать, интенсивность воздействия, время проведения сеанса лечения и количество процедур на курс физиотерапии.

Сочетание лечебных факторов

Инфракрасную терапию в один день можно дополнять следующими видами физиотерапии:

  • электротерапия (четырехкамерная гальваническая ванна, амплипульстерапия, диадинамотерапия, электросон, франклинизация, миостимуляция, дарсонвализация и ультратонотерапия);
  • магнитотерапия;
  • ультразвуковая терапия;
  • лазерная терапия;
  • массаж.

Сочетание физических факторов усиливает лечебное воздействие и ответ организма на процедуру, уменьшает сроки терапии и ускоряет выздоровление пациента.
Не следует сочетать в один день:

  • инфракрасную терапию и ультрафиолетовое облучение;
  • гальванизацию и электрофорез.

В один день с инфракрасной терапией не проводятся :

  • индуктотерапия;
  • УВЧ-терапия;
  • дециметровая и сантиметровая терапия;
  • лечебные души;
  • парафинолечение;
  • грязелечение;
  • лечебные ванны, в том числе подводный массаж и вытяжение позвоночника.
Читайте также:  Установка ксенона с линзами по госту

Данные методики обладают выраженным раздражающим действием на организм и могут нанести вред здоровью пациента.

Большой круг заболеваний лечится при помощи инфракрасного излучения. Методика проведения процедур зачастую настолько простая, что терапевтические мероприятия осуществимы в домашних условиях. Консультация врача по поводу противопоказаний и сочетания лечебных факторов поможет достичь хороших результатов.

Видеоролик на тему «Инфракрасная терапия»

источник

Обработка пищевых продуктов инфракрасным излучением

Электрофизические методы обработки пищевых продуктов

1. Общая характеристика методов.

2. Обработка пищевых продуктов инфракрасным излучением

3. СВЧ-обработка пищевых продуктов

4. Высокочастотный метод обработки пищевых продуктов

5. Обработка пищевых продуктов в электростатическом поле

Общая характеристика методов.

К электрофизическим методам обработки пищевых продуктов относят обработку переменным электрическим током, в электростатическом поле, электроконтактную, высокочастотную, сверхвысокочастотную, инфракрасным излучением. Применяют и комбинированные методы, то есть обрабатывают продукт последовательно или одновременно двумя электрофизическими методами, например, обработка мяса сверхчастотным методом на первых стадиях и инфракрасным излучением на завершающей стадии жаренья или одновременный нагрев путем конвекции горячего воздуха и инфракрасным излучением.

К наиболее важным преимуществам относятся высокая скорость процесса и компактность промышленных устройств, к недостаткам — относительная сложность и высокая стоимость промышленных устройств.

При использовании этих методов для обработки пищевых продуктов возникают серьезные трудности, обусловленные гетерогенностью состава продуктов и различной лабильностью отдельных составных частей. Например, в разных частях объема мясных продуктов даже на расстоянии нескольких миллиметров соотношение белок : жир : вода может различаться в несколько раз; два клубня сахарной свеклы, взятые с одного участка, могут различаться по массе и содержанию сахара в 2 раза и более и так далее. Если при традиционных методах обработки статистическое усреднение продукта почти всегда позволяет вести процессоптимальном режиме, то, как будет показано позднее, электрофизические методы обработки воздействуют неодинаково на части продукта, различающиеся по объему. Поэтому, если путем измельчения и механического перемешивания нельзя достичь однородности продукта, то использование электрофизического метода для обработки пищевых продуктов может быть весьма проблематичным. Электрофизические методы обработки пищевых продуктов основаны на использовании электромагнитной энергии излучения.

Отличие ИК-нагрева от диэлектрического заключается в механизме трансформации энергии излучения в тепло. ИК-поле проникает на небольшую глубину в продукт, вследствие чего такой вид нагрева является промежуточным между поверхностным и объемным.

Применение ИК-нагрева позволяет значительно сократить продолжительность процесса тепловой обработки, уменьшить металлоемкость и размеры аппаратов, автоматизировать производство, получить продукт высокого качества.

Обработка пищевых продуктов инфракрасным излучением

Инфракрасное излучение широко применяется в различных отраслях пищевой промышленности: кондитерской, хлебопекарной, мясной, молочной — как в технологических процессах, так и при выполнении различных качественных и количественных химических анализов.

Инфракрасное излучение используется главным образом для нагревания продукта. Сравнительно с традиционными источниками инфракрасное излучение имеет следующие особенности. Так же как и при кондуктивном нагреве, с помощью инфракрасного, излучения можно передавать продукту мощный поток тепла.

В отличие от кондуктивного нагрева, при нагреве инфракрасным излучением поверхность продукта остается открытой, с нее идет интенсивное испарение воды, вызывающее охлаждение поверхностных слоев. Это также дает возможность подводить к продукту интенсивный поток тепла до тех пор, пока поверхностные слои не будут чрезмерно обезвожены.

При конвективном нагреве в горячей газовой среде основной поток тепла воспринимается продуктом через теплоотдачу. Интенсификация процесса нагрева при конвективном способе достигается повышением температуры теплоносителя и скорости его движения. Для существенной интенсификации нагрева продукта необходимо значительно увеличить скорость движения теплоносителя, но при этом происходит быстрое обезвоживание поверхности продукта, что в большинстве случаев приводит или к порче продукта, или к чрезмерным потерям его массы.

Так что в ряде случаев использование инфракрасного излучения или другого способа, например, переменного электрического поля, является единственным путем интенсификации процесса.

Нагрев инфракрасным излучением осуществляется следующим образом. Направленный поток инфракрасного излучения взаимодействует с поверхностными слоями продукта, преобразуясь в теплоту. В зависимости от оптических свойств продукта и длины волны излучения, последняя проникает в поверхностные слои продукта. Такая мобильность инфракрасного излучения открывает широкие возможности для его использования.

Инфракрасному излучению в спектре электромагнитных волн соответствует диапазон длин волн 0,76—750 мкм, которые условно делятся на три группы: длинноволновая — 750—25 мкм; средневолновая — 25—2,5 мкм; коротковолновая — 2,5—0,76 мкм.

В общем случае поток излучения, произвольно падающий на поверхность материала, претерпевает ряд изменений: одна его часть отражается от поверхности материала, другая — поглощается материалом, а третья — проникает через материал:

Читайте также:  Установка подготовки газа заключение

При тепловой обработке большинства пищевых продуктов состояние их поверхности непостоянно: меняется степень шероховатости и прочее. При выборе излучателя учитывают целый ряд факторов— такие, как особенности технологического процесса, свойства материала, интенсивность излучения, возможность импульсного облучения, экономические требования и так далее.

В настоящее время в промышленности используются электрические и газовые ИК-излучатели. Среди них светлые и темные. Электрические и газовые излучатели имеют свои преимущества и недостатки. Светлые электрические излучатели имеют более коротковолновое излучение, их лучистая энергия имеет большую глубину проникновения. Газовые излучатели обычно дешевле и экономичнее в эксплуатации.

При выборе излучателя следует исходить из особенностей обрабатываемого материала. При этом особенное значение имеют оптические свойства обрабатываемого материала.

Под оптическими свойствами материала понимают его пропускательную, поглощательную и отражательную способность.

Оптические свойства материала зависят от многих факторов, в том числе от структуры, содержания в нем влаги, состояния и цвета поверхности продукта.

Пищевые продукты содержат большое количество влаги с разными формами связи, что неодинаково отражается на общем спектре поглощения материала.

Пищевые продукты в зависимости от химического состава и других показателей обладают выраженной селективностью к поглощению ИК-излучения в различных областях спектра. Поэтому источник излучения следует выбирать с учетом спектральных характеристик материала, КПД аппарата, интенсивности подвода теплоты, а также экономических показателей процесса.

Большое значение придается коэффициентам поглощения и отражения, от которых зависит глубина прогревания поверхностных слоев продукта.

Отличительной особенностью рационального подвода теплоты является прямолинейное распространение излучения. Это надо учитывать при размещении излучателей в аппарате. Они должны размещаться в соответствии с формой обрабатываемого изделия и особенностями технологического процесса.

Продукт с большой проницаемостью в инфракрасной области лучше размещать на горизонтальной конвейерной ленте, изготовленной из металла. Нагреваясь, лента в свою очередь передает тепло продукту.

Если допускает форма, то целесообразно облучать продукт со всех сторон.

Расположение излучателей с четырех сторон продукта приводит к увеличению потерь энергии за счет отражения от поверхности, однако при значительной шероховатости продукта в результате многократных отражений величина потерь несколько снижается.

Для обработки некоторых видов продуктов требуется применять разные режимы: например, варка и обжарка, запекание и копчение. В этом случае использование ИК- излучения, обеспечивающего интенсивный поверхностный нагрев, может быть особенно эффективным.

Практически во всех случаях ИК- обработки наблюдается повышение качества и выхода готовой продукции, снижение энергетических затрат, упрощение конструкции аппарата.

Нагрев продукта в оптимальных условиях, как правило, обеспечивает большой выход и лучшее качество. При этом обеспечиваются и более высокие технико-экономические показатели процесса.

источник

АВТОМАТИЗАЦИЯ УСТАНОВОК ИНФРАКРАСНОГО ОБОГРЕВА

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИНФРАКРАСНОГО ОБОГРЕВА

Инфракрасное излучение используют в сельскохозяйственном производстве для обогрева молодняка животных и птицы, сушки овощей и фруктов, для предпосевной обработки семенного материала зерновых и овощных культур, дезинсекции и во многих других технологических процессах.

Инфракрасное излучение так же, как и видимое, и ультрафиолетовое позволяет передавать энергию при отсутствии непосредственного контакта между источником и приемником.

Передача энергии имеет ряд преимуществ перед конвекцией или теплопроводностью. Поток инфракрасного излучения имеет направленное распространение и может быть сконцентрирован на приемнике излучения. Применяя различные типы источников и формы отражателей инфракрасного излучения, можно создавать локализованное облучение или обеспечивать требуемую равномерность распределения облучения по облучаемой поверхности.

Инфракрасное излучение многими веществами поглощается избирательно. Воздухом инфракрасное излучение почти не поглощается, а коэффициент его поглощения водой весьма высок.

Электрические источники инфракрасного излучения обладают высоким коэффициентом полезного действия, малыми инерционностью, металлоемкостью и массой при значительных единичных мощностях, легко поддаются регулированию и управлению при помощи средств автоматизации.

На большей части территории России холодный осенне-зимний период, длящийся 5. 8 мес, характеризуется пониженными температурами и является наиболее трудным для содержания сельскохозяйственных животных.

Молодняк животных и птиц в первые дни после рождения имеет весьма несовершенный механизм терморегулирования. Низкая температура, высокая влажность воздуха отрицательно сказываются на развитии и росте молодняка, ведут к нарушению обмена веществ, простудным заболеваниям, расстройству пищеварения и к гибели животных. Требуемый тепловой режим в животноводческих помещениях может быть обеспечен системой общего обогрева или комбинированной системой общего и локального обогрева.

Читайте также:  Установка майкрософт офис с диска

Система обогрева, предназначенная для поддержания необходимых температур во всем животноводческом помещении, требует значительных затрат энергии. Поэтому целесообразна комбинированная система, при которой температура воздуха повышается лишь в ограниченной зоне содержания молодняка животных. Для обеспечения локального обогрева используют электрообогревае- мые полы, электронагревательные коврики, маты, панели и другие нагревательные установки. В сельском хозяйстве широко применяют обогрев молодняка источниками инфракрасного излучения.

Поток инфракрасного излучения, достигая тела животного, частично отражается, но остальная его часть поглощается кожей и подкожной тканью, создавая тепловой эффект. В облучаемых участках кожи количество крови увеличивается в 10. 15 раз, через

1. 2 мин появляется тепловая эритема.

Поглощение инфракрасного излучения живым организмом — достаточно сложный биологический процесс, в котором участвует весь организм животного. Действуя на нервную систему организма через тепловые рецепторы кожи, излучение улучшает функции желез, кроветворных органов и кровоснабжение тканей тела. Однако длительное непрерывное термическое разрежение и чрезмерная эритема кожи оказывают отрицательное воздействие на организм животного. Прерывистый же режим облучения, чередование воздействия высоких и низких температур подвергают нервную и сосудистую системы своеобразному тренингу, способствующему закаливанию организма.

Таким образом, инфракрасное излучение в отличие от других средств местного обогрева не только оказывает на животных согревающее действие, но и усиливает биологические процессы в их организме, а следовательно, улучшает состояние, развитие, прирост массы и сохранность животных. Наиболее благоприятные условия для содержания молодняка животных позволяет создавать сочетание безынерционных инфракрасных облучательных установок с аккумулирующими теплоту обогреваемыми полами, электронагревательными ковриками, матами, панелями, препятствующими потерям теплоты через пол.

Помимо благотворного влияния на организм животных и птиц, известны другие положительные эффекты от воздействия инфракрасного излучения на сельскохозяйственные объекты. Например, дозированное воздействие инфракрасного излучения на семена положительно влияет на их посевные качества. При облучении семян яровой пшеницы температура их поверхности за

10. 30 с повышается до 25. 45 °С, что не только не снижает качество зерна, но и увеличивает урожай. В установке для инфракрасного облучения семян последние перемещаются по лотку под лампами накаливания. За 40. 60 с пребывания семян в машине они нагреваются до 48. 55 °С. Обработкой зерна в установке достигают несколько целей: зерно подсушивается, подвергается дезинсекции, проходит предпосевную обработку, повышающую всхожесть, качество растений и урожай. Дезинсекцирующее действие инфракрасного излучения основано на его селективном воздействии на живые организмы, в зависимости от содержания в них влаги. Типовая установка для инфракрасной обработки семян характеризуется мощностью 16 кВт, производительностью 500 кг/л и удельным расходом электроэнергии 25. 40 кВт • ч/т.

Для дезинсекции мешкотары создан передвижной дезинсектор. Дезинсектор состоит из двух плоских вертикальных инфракрасных излучателей, между которыми бесконечной цепью с крюками перемещаются мешки. В течение 70 с ткань нагревается до 100 °С и находящиеся на ней насекомые гибнут. Мощность установки 12,6 кВт, производительность 600 мешков за час, удельный расход энергии 1 кВт • ч на пять мешков.

Большинство зрелых плодов, овощей и ягод отличается от незрелых своей окраской, поврежденные плоды — окраской и формой. На данных признаках основан принцип действия фотосорти- ровальных машин. В этих машинах сортировка плодов осуществляется по результатам анализа соотношения инфракрасных потоков пропускания, поглощения и отражения. Например, машина для сортировки томатов определяет степень их зрелости на основании сопоставления коэффициентов отражения от их поверхности излучений с длинами волн 55, 640 и 660 нм. Машина разделяет томаты на пять фракций в момент движения их через фотометрическое устройство со скоростью 0,12 м/с. По команде электронного устройства толкатели сбрасывают плоды в одну из пяти приемных емкостей.

Инфракрасное излучение применяют также при пастеризации молока. Инфракрасная пастеризация обладает существенными преимуществами перед традиционными способами в теплообменных аппаратах. При воздействии инфракрасного излучения за

3. 4 с уничтожается 99,8—99,9 % бактерий, после чего молоко может храниться при температуре 5°С в течение 8. 10сут. При этом отмечается сохранение естественного вкуса, быстрота обработки и сокращение удельных затрат на пастеризацию в 1,5. 2 раза.

При ремонте сельскохозяйственной техники и электродвигателей одним из перспективных направлений в использовании инфракрасного излучения считают сушку лакокрасочных покрытий. Для сушки обмоток статоров электродвигателей без их демонтажа с фундамента целесообразно использовать инфракрасные лампы, имеющие малые размеры при относительно большой единичной мощности.

источник