Узнайте, как избежать эффекта краевого охлаждения, правильно применяя технологию зонирования инфракрасного нагрева в поперечном направлении.
Всякий раз, когда инфракрасное излучение используется для нагрева, предварительного просушивания, сушки или затвердения непрерывно движущегося рулонного материала или непрерывного потока плоских элементов, поддерживаемых на конвейере, существует риск естественного явления, называемого эффектом охлаждения кромки. Если материал превышает 60 см в поперечном направлении (CMD), происходит охлаждение кромки.
Инфракрасный нагреватель представляет собой металлическую коробку или корпус какого-либо типа, который содержит один или несколько инфракрасных излучателей кварцевого или керамического типа. Инфракрасный выход тепла от одного инфракрасного излучателя обычно одинаков по всей длине. Однако чем ближе вы находитесь к краю излучателя, тем ближе вы находитесь к внешним воздействиям, которые влияют на продукт. Независимо от того, является ли изделие шириной 60 см или шириной более 5 метров, внешняя часть или края материала будут подвержены этим внешним воздействиям. Как правило, основным внешним воздействием является окружающая среда производства.
Поскольку края будут более холодными, они не будут нагреваться, высушиваться или затвердевать точно так же, как центральная часть материала. Если материал довольно узкий (менее 60 см в ширину), перепад температур обычно очень мал. Для более широких материалов разность температур увеличивается в зависимости от ширины материала. Для очень широких материалов разница может составлять 16 ° C или более.
Как вы можете отрегулировать или изменить мощность нагревателя, чтобы она была ближе к краям материала, чем к центру, тем самым сглаживая тепловой профиль материала?
Как правило, есть три способа:
- Поместите инфракрасный обогреватель или обогреватели в хороший утепленный корпус.
- Постройте излучатели с большим количеством катушек на концах, чем в центре.
- Расставьте инфракрасные излучатели так, чтобы они работали в машинном направлении.
Особый корпус устройства. Заключение инфракрасного обогревателя или обогревателей в хорошо изолированный корпус окажет максимально возможное влияние на окружающую среду. Это не устраняет проблему охлаждения кромки. Однако, как правило, это минимизирует его. Например, может появиться широкий материал с перепадом температуры от от 2,7 до 5,5 ° C вместо перепада температуры от 11 до 16,7 ° C. К примеру, в туннельных печах инфракрасные панели закрываются сплошным корпусом из нержавеющей стали по всей длине конвейера.
РИСУНОК 1. Этот инфракрасный обогреватель спроектирован таким образом, что его края немного теплее, чем центр. Этот метод может быть применен к инфракрасным обогревателям с использованием открытых излучателей или кварцевых трубок.
Размещение более плотных спиралей рядом с краями. Создание излучателей с большей плотностью спиралей на концах, чем в центре, будет эффективно заставлять их излучать больше инфракрасной энергии в более плотно намотанных или концентрированных участках. Это решение эффективно, но выход эмиттера зафиксирован по центру. Независимо от того, какое напряжение приложено к эмиттеру, выходная мощность на краях всегда будет фиксированным дифференциалом к центру. Он также будет одинаковым слева и справа, в то время как эффекты охлаждения краев могут не совпадать.
Переставьте излучатели в машинное направление. Расположение инфракрасных излучателей таким образом, чтобы они работали в машинном направлении (IMD), дает возможность подавать более высокую или дифференциальную мощность на излучатели по краям по сравнению с излучателями в центре. Это наиболее широко используемый метод для учета эффекта охлаждения кромки.
На рис. 1 показан инфракрасный обогреватель с краями, немного более горячими, чем в центре. Этот метод может быть применен к инфракрасным нагревателям с использованием открытых излучателей или кварцевых трубок, поэтому он хорошо работает для средне- или коротковолновых нагревателей.
Когда инфракрасные обогреватели разработаны с излучателями, расположенными в машинном направлении, ширина центральной области или зоны может быть адаптирована к полотну. Также ширина левой и правой зон может быть рассчитана по краям. Каждая зона будет независимо контролироваться собственным регулятором мощности и температуры. Левый и правый края могут управляться вместе как одна зона, или они могут быть независимы друг от друга, в зависимости от конкретных условий окружающей среды.
В то время как инфракрасные нагреватели обычно ограничены в длине нагревательных элементов до 60 см или около того, панели могут иметь ширину 7 м или более. Типичная система потребует нескольких инфракрасных панелей. Каждый излучатель доставляет интенсивную инфракрасную энергию к материалу, когда тот проходит мимо нагревателя. Одно предостережение: если инфракрасные излучатели не перекошены на несколько градусов, это приведет к эффекту, называемому чередованием. Нагреватель с перекошенными излучателями может обеспечить равномерный нагрев материала при его перемещении по нагретой области.
Если инфракрасные излучатели не перекошены на несколько градусов, эффект, называемый чередованием, может привести к неравномерному нагреву по длине носителя. Нагреватель с перекошенными излучателями может обеспечить равномерный нагрев материала при его перемещении по нагретой области.
Инфракрасный нагреватель или система нагрева могут быть разработаны для материала практически любой ширины, чтобы равномерно нагревать, высушивать или фиксировать материал равномерно по ширине и длине. Ширина каждой зоны поперечного направления может контролироваться независимо. Управление может осуществляться через температуру излучателя зоны нагревателя или через обратную связь по температуре продукта с обратной связью по температуре продукта через инфракрасный термометр. Для производственных ситуаций с несколькими значениями ширины может быть разработана инфракрасная система с возможностью поперечного направления машины с учетом максимальной и минимальной ширины, чтобы отключить некоторые кромки при работе с узкими материалами, тем самым предотвращая потери энергии.
Независимо от ваших требований к технологическому нагреву, мы можем сконструировать оптимальную инфракрасную систему нагрева, чтобы предоставить наилучшее возможное решение для вашей конкретной задачи по нагреву, сушке, затвердению или настройке температуры. Обращайтесь к нашим специалистам по телефону или задавайте свои вопросы в форме ниже.
