Экономия, безопасность и оптимизация процесса нагрева делают блочные системы предпочтительным выбором для многих сфер применений.
Промышленные печи для технологического нагрева
Мы — вид, существование которого зависит от тепла и энергии далекого огненного шара. Тем не менее, многие люди не знают, как применение одного из самых основных свойств Вселенной — тепла — влияет почти на все аспекты их жизни. Рынок промышленного технологического нагрева широк и затрагивает почти все, что нас окружает. Для иллюстрации рассмотрим лишь несколько областей повседневной жизни, которые стали возможными благодаря технологическому нагреву:
- Стакан для питья перед вами.
- Йогурт, который вы выбрали на обед, и хлопья, которые вы съели на завтрак.
- Порошковая покраска всевозможных деталей.
- Печатные платы внутри вашего компьютера и оборудования.
- Пиво, которое вы планируете открыть, когда вернетесь домой.
Помимо продуктов для личного пользования, подумайте, как изменилась бы повседневная жизнь без таких элементов, как:
- Термообработанные детали для самолетов, автомобилей и другой техники.
- Сырые металлы, которые входят в ваши собственные продукты.
- Биомедицинские замены суставов.
- Химические погружные баки.
- Кузнечные изделия и литье.
- Создание горячего воздуха для сушки и лечения всех видов предметов в нашей жизни.
Достаточно сказать, что мастерство применения технологического тепла (температуры и энергии) к изделию — это и искусство, и наука. Для этого требуются инженерные знания, опыт и основная компетенция. Работа с опытным поставщиком оборудования для тепловых систем может помочь оптимизировать вашу систему.
Три основных типа теплопередачи, используемые в промышленном технологическом нагреве:
- Конвекция, когда горячий воздух проходит через продукт, перенося тепло.
- Индукционная или кондуктивная теплопередача, при которой горячая жидкость или твердое тело при контакте с продуктом вызывает передачу тепла.
- Излучение, при котором передача энергии происходит от фотонов или электромагнитных волн, подобно солнцу.
Именно специфика применения и желаемые конечные результаты определяют, какой тип тепла необходим и как его лучше всего применить. В технологическом нагреве, конечно, не тот случай, когда один подход лучше всего подходит для всех сфер применений.
Учитывая сферу применения, точные диапазоны температур, необходимые для получения конкретных результатов, и часто запатентованные производственные процессы, может иметь смысл приобрести промышленное оборудование для технологического нагрева в готовом виде или в комплексных системах у компании, которая специализируется на применении технологического тепла.
Один из первых вариантов выбора, который должен сделать конечный пользователь, касается желаемого источника топлива. В регионах с доступом к недорогому электричеству электрическая печь или электронагреватель могут быть наиболее экономичным выбором. Другими источниками топлива для более крупных производственных линий являются природный газ, мазут или пропан.
Варианты систем нагрева
После выбора источника топлива необходимо задать самый важный вопрос: какой вариант подходит для конкретного применения? Имейте в виду, что процесс может потребовать специального подхода, который может еще не существовать. Такая ситуация возникает, когда у вас есть уникальный процесс. Именно здесь мы можем использовать свой богатый опыт в проектировании систем нагрева для множества сфер применений, чтобы максимально использовать преимущества потенциальных решений.
Печи
Промышленная печь предназначена не только для выпечки продуктов. Печи используются для отверждения или установки множества готовых деталей. Например, промышленная печь для термообработки с рабочей температурой около 1260°C может использоваться для производства тяжелого оборудования для оборонной промышленности. Точно так же можно спроектировать коробчатую печь с более низкой температурой для выплавления воска из отливок по выплавляемым моделям, или инфракрасную печь можно использовать в отделочной промышленности для отверждения краски, порошка или других покрытий, нанесенных на детали. Несмотря на это, для каждого процесса требуются надежные комплексные системы нагрева, обеспечивающие качество, эффективность и рентабельность.
Независимо от того, какая используется печь, цель всегда одна и та же: передача тепла от источника к продукту именно таким образом, чтобы удовлетворить все потребности. Механизм этого фактического переноса и скорость его переноса зависят от продуктов, условий окружающей среды и желаемых результатов.
Нагрев емкостей: варочные котлы и гальванические ванны
Нагреватели для емкостей
При таком подходе к технологическому нагреву нагревательные элементы монтируются в емкость или резервуар для подогрева жидкости. Могут быть использованы врезные крупногабаритные нагреватели нефтепродуктов, привариваемые к резервуарам, или же компактные керамические сухие ТЭНы в колбе, которые могут ввинчиваться в емкость таким образом, что доступ к ТЭНу будет обеспечиваться снаружи и при необходимости замены не нужно будет опорожнять бак.
Одним из распространенных примеров применений нагревателей для жидкостей является химическая ванна для погружения деталей. Этот подход используется при хромировании и в гальванической промышленности.
Погружные нагреватели также используются для ванн с расплавленной солью, которые используются в процессе азотирования. Это делается для поверхностного упрочнения, когда углерод и азот из расплавленной соли диффундируют в закаливаемую стальную конструкцию. Температура расплавленной соли приближается к 800°C. Поскольку соляная ванна обеспечивает передачу тепла за счет теплопроводности, она намного эффективнее, чем конвекционный нагрев, используемый в печи. Конечно, любой процесс с таким большим преимуществом может иметь аналогичный недостаток. В этом случае существуют опасения для окружающей среды и здоровья в отношении едкой природы соляных ванн и опасностей, связанных с такой высокотемпературной расплавленной жидкостью. Еще одна ловушка возникает, если отказ нагревателя или сбой процесса приводят к охлаждению ванны с расплавленной солью. Когда соль остывает, часто остается твердый кусок соли.
Ящики с подогревом
Нагревательные боксы подходят для тех случаев, где пользователю необходимо повысить температуру воздушного потока или газообразного технологического потока с относительно низкой температуры — например, с комнатной температуры до 350°C — для использования в качестве источника тепла и энергии для многих типов приложений. Этот подход представляет собой просто конвекционное тепло.
В таких случаях горелка с воздушным нагревом действует как канальная горелка и сжигает количество топлива, необходимое для достижения заданной температуры, определяемой процессом. По мере изменения массового расхода технологического потока меняется и топливо, необходимое для достижения желаемых результатов. Как правило, регуляторы горения, которые безопасно контролируют количество сжигаемого топлива и воздуха, имеют замкнутую цепь для отслеживания термопары, установленной в воздуховоде после горелки. Горячий воздух, производимый такой системой, можно использовать, например, для сушки продуктов, выпечки продуктов питания или закрепления чернил на высокоскоростных печатных машинах.
Печи с инфракрасными нагревателями от компании Хитл
Калибровка, точный контроль и безопасность
Уже говорилось ранее, но стоит повторить: мастерство применения технологического тепла — это и искусство, и наука. Это особенно верно, когда речь идет о конструкции комплексной системы нагрева. Для некоторых процессов может потребоваться точное воздействие тепла, когда продукт должен подвергаться воздействию определенной температуры — часто в узком диапазоне температур — в течение определенного периода времени.
Кроме того, перед вводом в эксплуатацию — и периодически после этого, в зависимости от отрасли или производимой детали — комплексная система нагрева должна быть откалибрована, чтобы гарантировать, что температуры, сообщаемые человеко-машинным интерфейсом (ЧМИ), верны и точны.
При более внимательном рассмотрении типичных компонентов комплексной системы нагрева для рынка промышленных процессов их можно разделить на две категории: тепло и безопасность. Компоненты, используемые для подачи тепла к продукту, включают горелки, электронагреватели, нагревательные элементы, воздуховоды, отражающий листовой металл для камер и колпаков, а также огнеупорные и изоляционные материалы для удержания тепла и обеспечения более эффективной работы оборудования.
Преимуществом комплексных систем нагрева для промышленного технологического нагрева является возможность индивидуальной настройки. Инженеры-конструкторы могут работать с конечными пользователями, чтобы создать систему, которая будет соответствовать конкретному случаю и потребностям. Метод установки системы «под ключ» часто вызывает меньше головной боли на месте. Кроме того, это может быть экономически более эффективным по сравнению с «созданием решения на месте». Для установки комплексной системы отопления в большинстве случаев необходимо только подключить оборудование согласно проекту, включить его, подключить источник питания и ввести систему в эксплуатацию. С небольшой помощью обученного специалиста вы приступите к производству продукции.
При рассмотрении вопроса о том, стоит ли создавать комплексную систему нагрева по индивидуальному заказу, следует использовать расчет рентабельности инвестиций для определения окупаемости. Экономия может быть существенной.
Компания Хитл производит не только отдельные нагревательные элементы для промышленного нагрева, мы также изготавливаем и готовое оборудование «под ключ», которое может быть спроектировано по индивидуальным проектам с учетом всех особенностей вашего процесса производства.
