INDUSTRIELLE UND KOMMERZIELLE INFRAROTSYSTEME, ENTWICKELT FÜR IHRE ANWENDUNG
EUROLINIA industrielle multifunktionale Infrarot-Öfen (MIÖ) sind für die hochpräzise Oberflächenerwärmung verschiedener Materialien und Produkte durch gerichtete Infrarotwärme ausgelegt.
Zu den Vorteilen der industriellen Infrarot-Öfen gehören die präzise Steuerung der Heizelemente, die Steuerung der Wärmezonen, die schnelle und effiziente Erwärmung und der geringe Platzbedarf.
In diesem Ofen wird die Wärme gleichzeitig von der Ober- und Unterseite der Ofenheizkammer auf das Objekt übertragen. Das erhitzte Produkt wird auf ein spezielles thermostabiles Gitter im Inneren der Heizkammer des Ofens gelegt. Der Abstand zwischen den oberen und unteren Heizplatten kann vom Bediener eingestellt werden.
Der obere Teil des Infrarot-Ofens verfügt über einen 100 mm langen Luftauslass zum Anschluss an die externe Absaugung. Der Luftstrom während des Heizvorgangs wird durch ein Ventil am Lufteinlass im unteren Teil des Ofens geregelt.
Jede Heizplatte des Ofens enthält eine bestimmte Anzahl keramischer Infrarotstrahler mit konkaver zylindrischer Oberfläche - Serie ICH-100 (internationaler Standard). Die keramischen Strahler sind mit parabolischen Reflektoren aus hitzebeständigem, poliertem Edelstahl ausgestattet. Die parabolische Form der Reflektoren ermöglicht eine maximale Verteilung und Bündelung der Infrarotwärme auf der Oberfläche des erwärmten Produkts. Die direkte gegenseitige Abstrahlung zwischen den Paneelen wird ebenfalls berücksichtigt.
Jedes Infrarotpaneel des Ofens ist mit einem schützenden Stahlvorhang ausgestattet, der die Erwärmung sofort beendet. Das Öffnen und Schließen der Vorhänge erfolgt auf Befehl der Schalttafel mit Hilfe eines in die Heizplatte eingebauten pneumatischen Antriebs, der mit Hilfe von Druckluft arbeitet. Das Vorheizen des Infrarotofens auf eine bestimmte Betriebstemperatur erfolgt bei geschlossenen Schutzvorhängen. Die Vorhänge öffnen sich, wenn die Infrarotstrahler eine vorgegebene Betriebstemperatur erreicht haben und das zu erwärmende Produkt auf den thermostabilen Rost im Inneren des Ofens gelegt wird. Durch das Öffnen und Schließen der Vorhänge kann die Erwärmungsdauer gesteuert und das erwärmte Produkt entnommen werden, ohne dass der Infrarotofen vorher abkühlt.
Das Verfahren zum Erhitzen eines Produkts ist ziemlich unkompliziert und einfach:
Die manuelle Eingabe der Temperatureinstellungen der Strahler für jede Heizzone erfolgt über das Touchpanel der Steuerung:
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Infrarot-Strahlung wird seit über 30 Jahren in der Prozesswärme eingesetzt und hat sich in den letzten Jahren bei den meisten modernen industriellen Infrarotofen durchgesetzt.
Die Konvektionsheizung (Heißluft) ist in der Regel eine weit verbreitete Lösung, die in vielen Situationen gut funktioniert. Die Infrarotstrahlung eröffnet jedoch neue Möglichkeiten zur Verbesserung von Kosten und Prozessen. Fertigungsunternehmen setzen bei der technologischen Erwärmung zunehmend Infrarotstrahlung ein, um Kosten zu reduzieren, den Durchsatz zu erhöhen und umweltfreundlicher zu werden.
Was aber ist diese Infrarotstrahlung? Um Infrarotstrahlung zu verstehen, sollte man zunächst Wärme verstehen. Wärme ist gleichbedeutend mit Energie. Die Erwärmung erfolgt durch einen Anstieg der molekularen Energie in dem erwärmten Teil. Wenn Sie sich an Ihre Schulphysik erinnern, dann ist das die kinetische Energie. (Das ist nicht so schwierig, wie es scheint.) In jeder Materie gibt es Moleküle, und wenn sie sich bewegen (angeregt werden), entsteht durch die Zunahme der Molekularbewegung elektromagnetische Energie. Nach den Gesetzen der Physik wird diese elektromagnetische Energie von ihrer Energiequelle abgestrahlt. Vereinfacht ausgedrückt, ist diese Strahlung Infrarotenergie.
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Bei der Konvektionserwärmung zirkuliert die von der Flamme erhitzte Luft im Ofen, und die heißen Luftmoleküle geben dann die Wärme an das Teil ab, das die Luft berührt. Die gängigste Methode zur Erwärmung von Gegenständen ist die Konduktion. Konduktion ist die Übertragung von Energie (Molekularbewegung) durch Berührung. Unabhängig davon, ob Konvektion oder Infrarotstrahlung verwendet wird, nutzen beide Wärmetechnologien auch die Leitfähigkeit, um die Wärmeübertragung zu erleichtern. Bei der Infrarotstrahlung wird die Energie durch Strahlung übertragen, aber beide Technologien nutzen die Leitfähigkeit, um die Wärmeübertragung zu fördern.
Infrarotheizung ist ein thermisches Verfahren, und Infrarot-Öfen können für nahezu jede industrielle Wärmeanwendung konzipiert werden. Bei Beschichtungsanwendungen wird Infrarotstrahlung häufig als Beschleuniger, zum Vorwärmen oder zum Auftragen von Gel verwendet, aber sie ist auch eine hervorragende Lösung für die vollständige Aushärtung von Beschichtungen.
Andere thermische Anwendungen der Infrarot-Wärmeöfen können Trocknen, Entwässern, Laminieren, Sintern oder Glühen sein. Je nach Prozess ist die Sichtlinie für den Infrarotheizprozess entscheidend oder nicht. Die Wahl der richtigen Technologie für den Herstellungsprozess kann das Endergebnis erheblich verbessern. Die folgenden Aspekte sollten berücksichtigt werden: die Geschwindigkeit der Wärmeverarbeitungsanlage, die Geometrie des Produkts und der Prozess.
Der Hauptgrund dafür, dass sich die Infrarotstrahlung so sehr durchsetzt, ist, dass sie wesentlich schneller ist als die Konvektionsheizung. Darüber hinaus ist sie umweltfreundlich.
Es ist eine Tatsache, dass elektrische Infrarotstrahlung einige Wärmeprozesse in Sekundenschnelle durchführen kann. Die Infrarotheizung kann 10 Mal schneller sein als die Konvektion. Elektrische Infrarotsysteme verbrauchen keine fossilen Brennstoffe und benötigen keine Abgase, was sich auf die Notwendigkeit von Lüftungsgenehmigungen auswirkt. (Bedenken Sie jedoch, dass andere Faktoren in diesem Prozess möglicherweise abgesaugt werden müssen).
Ein Infrarot-Gaskatalysator verkürzt die Prozesszeit im Vergleich zur Konvektion in der Regel um mehr als die Hälfte. Es handelt sich um ein flammenloses Verfahren, bei dem die Brennstoffquelle unterhalb der Verbrennungstemperatur der Brennstoffquelle oxidiert wird, so dass es nicht zur Verbrennung fossiler Brennstoffe kommt. Obwohl Erdgas oder Propan als Brennstoffquelle verwendet wird, wird durch den Aktivierungsprozess im Vergleich zur Konvektion deutlich weniger Erdgas verbraucht. (Kosteneinsparungen von bis zu 50-65 Prozent sind möglich.) Dies reduziert die CO2-Emissionen. Der gasbetriebene katalytische Infrarotstrahler hat einen vernachlässigbaren CO-Ausstoß und stößt keine NOX aus.
Infrarot-Heizöfen ermöglichen es den Fertigungsbetrieben, die für die Beheizung der Anlagen benötigte Fläche zu verringern. Infrarotstrahlung verkürzt die Prozesszeit für viele thermische Prozesse, was zu niedrigeren Kosten pro Produktions- und Arbeitseinheit führen kann.
Einer der weiteren großen Vorteile der Infrarotstrahlung ist die Möglichkeit, die Wärme selbst zu steuern. Konvektion ist ein Kasten mit heißer Luft. Alles im Inneren des Ofens - zum Beispiel die Luft, die Teile und das Förderband - muss die eingestellte Betriebstemperatur des Ofens erreichen. Ein gutes Ofendesign kann eine gewisse Temperaturkontrolle mit der Abschaltfunktion bieten, aber dies führt zu einer langsamen Reaktion und begrenzten Kontrolle.
Infrarot-Strahlungsheizelemente hingegen können gezielte Wärme liefern und bis auf die Ebene der einzelnen Teile gesteuert werden. Alle Infrarot-Strahlungsöfen verfügen über die Möglichkeit der Zonierung. Je nach Bauweise variiert die Reaktionszeit von einigen Minuten bis hin zu sofortiger Wirkung. Die Zonierung des Ofens ermöglicht es dem Benutzer auch, je nach Teil oder Ladung unterschiedliche Heizstufen zu schaffen. Die Heizung kann von vorne nach hinten, von oben nach unten oder sogar bis zum einzelnen Ofen eingestellt werden. Auf diese Weise lässt sich die Wärmequelle an die individuellen Bedürfnisse des Prozesses anpassen, was eine genauere Steuerung ermöglicht und die Arbeitseffizienz verbessern kann.
So kann beispielsweise die Wärmeabschaltung deaktiviert werden, wenn eine Lücke in der Leitung vorhanden ist, ohne dass es zu einer Überhitzung kommt. Darüber hinaus kann beim Austausch von beheizten Objekten die Heizstufe erhöht oder verringert werden, um eine optimale Wärmeversorgung zu gewährleisten.
Der Infrarot-Wellenlängenbereich ist ein oft diskutiertes Thema der Infrarotstrahlung für Öfen. Die Wellenlänge wird als Kurve wiedergegeben und nicht, wie oft angenommen, als Stufenfunktion zwischen den Strahlungsarten. Tatsächlich beschreibt die Wellenlänge die einzelnen Arten von Infrarotstrahlung besser als die Art und Weise, wie sie beim Erwärmen tatsächlich funktioniert.
Die Infrarot-Wellenlänge wird in drei verschiedene Typen unterteilt:
Die Kurzwelle wird normalerweise mit T3-Glühlampen erzeugt. Die mittlere Welle wird am häufigsten in Elementen mit elektrischem Widerstand verwendet, und die lange Welle ist gas-katalytisch.
| Infrarotband | Wellenlängenbereich (Mikron) |
| Nahes IR (NIR) | 0.7 - 1.4 |
| Kurzwelliges IR (SWIR) | 1.4 - 3 |
| Mittlere Wellenlänge IR (MWIR) | 3 - 8 |
| Langwelliges IR (LWIR) | 8 - 15 |
| Fernes IR (FIR) | 15 - 1000 |
Es handelt sich um die Infrarotstrahlung der durchschnittlichen elektrischen Welle, die im unteren Teil des elektromagnetischen Spektrums liegt. Normalerweise wird ein Heizelement mit einem elektrischen Widerstand verwendet, um Infrarotenergie zu erzeugen. Je nach Bauart können sie extrem langlebig und wartungsfreundlich sein. Diese Heizelemente haben einen großen Leistungsbereich, aber die meisten arbeiten mit einer Leistung von 25 bis 50 Watt pro linearem Zoll. Diese Typen sind stufenlos anpassbar und können entsprechend der jeweiligen Konturen der Teile gestaltet werden, wie z. B. konvexe, konkave oder sogar runde Formen. Dieses Profil ermöglicht es dem Benutzer, die Effizienz des Infrarotofens weiter zu erhöhen, da die Energie genau auf den Körper des erwärmten Produkts gerichtet ist.
Im langwelligen Teil des Spektrums befindet sich ein Gas-katalytisches Heizgerät, das Erdgas katalysiert. Er funktioniert ähnlich wie ein Katalysator in einem Auto. Vor allem durch den Katalysator werden die Kohlenstoffmoleküle eines Kohlenwasserstoffs (Gas oder Propan) aufgespalten und reagieren chemisch mit Luftsauerstoff, wobei CO2 und Wasserdampf entstehen. Diese Reaktion erhöht die Molekularbewegung, wodurch Infrarotenergie entsteht. Heutzutage ist die katalytische Infrarotstrahlung die kostengünstigste und sicherste Art der Wärmetechnik, weshalb sie auch für gefährliche Orte geeignet ist (Klasse 1, Unterklasse 1).
Abschließend sei darauf hingewiesen, dass Infrarotstrahlung eine Heiztechnologie ist, die bei richtiger Anwendung den Erwärmungsprozess erheblich beschleunigen, die Qualität und Produktivität verbessern und die Umweltbelastung verringern kann. Wenn Sie einen Infrarot-Ofen für industrielle Anwendungen in Erwägung ziehen, sollten Sie Tests mit einem erfahrenen Hersteller durchführen, um das optimale Ofendesign zu bestätigen. Infrarot-Strahlung ist die beste Wärmelösung für industrielle Anwendungen, wenn die wichtigsten Faktoren Betriebskosten oder Platz, Kontrolle, Geschwindigkeit, Zeit am Band sind.
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