Come scegliere il tubo riscaldante in fibra di carbonio corrispondente quando si realizza un forno di essiccazione a tunnel industriale

I materiali che richiedono l'essiccazione nella produzione industriale possono essere approssimativamente classificati nei seguenti quattro tipi. Analizziamo le diverse proprietà di questi quattro materiali e selezioniamo tubi riscaldanti in fibra di carbonio con specifiche diverse per massimizzare l'utilizzo dell'energia delle radiazioni infrarosse.

Primo: selezione della temperatura per l'essiccazione delle pitture a base di olio-(vernici). Per le vernici la temperatura corrispondente viene calcolata in base a un parametro riportato nel rapporto di prova del produttore della vernice. I parametri corrispondenti del tubo riscaldante in fibra di carbonio vengono quindi progettati in base alla temperatura desiderata. Tuttavia, l'intervallo di temperatura finale per i tubi riscaldanti selezionati dipende dalle condizioni generali dell'oggetto riscaldato. A causa della dinamica chimica della vernice, ogni aumento di 10 gradi della temperatura superficiale aumenta la velocità di indurimento di 1-3 volte. Dovremmo progettare temperature di cottura della vernice verso temperature più elevate? Non necessariamente. Ad esempio, durante l'essiccazione della vernice spray per PC+ABS, una temperatura calcolata di 260 gradi potrebbe essere troppo elevata per i prodotti in plastica, causando potenzialmente deformazioni e persino influenzando le prestazioni strutturali del prodotto finito. Pertanto sono necessari ulteriori test sulla soluzione di essiccazione, il che spiega la difficoltà nella scelta degli elementi riscaldanti elettrici per l'essiccazione a infrarossi.

Secondo: selezione della temperatura per l'essiccazione dei colloidi porosi capillari. La disidratazione dei colloidi porosi capillari è un processo controllato dalla diffusione interna-, il che significa che l'umidità superficiale evapora facilmente, mentre l'umidità interna è difficile da migrare verso la superficie. Durante il processo di essiccazione è importante evitare un'eccessiva evaporazione dell'umidità superficiale, che causerebbe l'emissione di “effetto superficie” e ostruirebbe i capillari del prodotto, compromettendo l'effetto complessivo di essiccazione. Per raggiungere questo obiettivo, è necessaria una ricerca approfondita-sui principi di essiccazione in base alle temperature richieste o consentite del materiale. Il principio sperimentale di base prevede la conduzione di esperimenti sulla cinetica di essiccazione su diversi prodotti, la progettazione di schemi e condizioni di riscaldamento basati sulle diverse fasi di riscaldamento e essiccazione e la ricerca teorica di processi ottimizzati di trasferimento di calore e massa basati sulla cinetica di essiccazione per determinare la temperatura dell'elemento riscaldante in fibra di carbonio.

Il terzo metodo prevede la selezione della temperatura di essiccazione per corpi porosi capillari. I corpi porosi capillari sono materiali comuni nella vita di tutti i giorni, come sabbia, legno e ceramica. Questi materiali sono caratterizzati dalla loro capacità di assorbire e disidratare facilmente l'umidità. Il processo di essiccazione si basa sull'assorbimento della radiazione infrarossa da parte delle molecole d'acqua e l'acqua ha forti caratteristiche di assorbimento negli intervalli di temperatura di 76 gradi, 160 gradi e 600 gradi -800 gradi. Quando si seleziona la temperatura, è necessario selezionare diversi intervalli di temperatura di asciugatura in base ai requisiti specifici del prodotto. Ad esempio, nei tradizionali processi di essiccazione della ceramica o dei mattoni, per evitare deformazioni o screpolature, la temperatura di essiccazione deve essere mantenuta bassa, in genere intorno ai 100 gradi. Uno studio sperimentale condotto in un'università ha dimostrato che utilizzando tubi riscaldanti in fibra di carbonio con una temperatura del filo riscaldante di circa 600 gradi per irradiare i grezzi ceramici da una certa distanza è possibile ridurre il tempo di asciugatura da 7,5 minuti a 4 minuti.

In quarto luogo, selezionare la temperatura di essiccazione per i nuovi materiali. I nuovi materiali sono quelli che non sono mai stati essiccati prima e per i quali mancano dati sulle caratteristiche di essiccazione. Innanzitutto, è necessario eseguire il test del termogramma. In base all'intervallo di temperatura fornito dalla curva del termogramma, dovrebbero essere condotti ulteriori esperimenti sulla cinetica di essiccazione per determinare i parametri di temperatura ottimali per il processo di essiccazione del progetto. Ad esempio, utilizzando tubi riscaldanti in fibra di carbonio per asciugare e disidratare un nuovo minerale, gli esperimenti passo passo-menzionati sopra-passo dopo passo-hanno concluso che il termogramma indicava il desorbimento dell'acqua adsorbita a 170 gradi e dell'acqua decristallina a 320 gradi. Ulteriori analisi e test cinetici hanno portato ad una temperatura di essiccazione finale di 380 gradi ± 5 gradi.