Diseños de tubos calefactores de fibra de carbono para líneas de secado

Las líneas de secado industriales, especialmente en sectores como las fábricas de revestimiento a gran escala, las plantas de procesamiento de alimentos y las instalaciones de impresión y teñido textil, utilizan varios tipos de cámaras de secado. A menudo se denominan cámaras de secado, hornos de secado u hornos túnel, con soluciones de diseño adaptadas en función de las dimensiones de los componentes y la experiencia operativa validada mediante procesos de diseño específicos. Hoy compartimos información sobre una línea de secado de tipo puente.

Las líneas de secado tipo puente ofrecen varias ventajas sobre otras formas. Minimizan la emisión de humos en ambos extremos, garantizando entornos de taller más limpios. La utilización de ventiladores de cortina de aire para el escape reduce los niveles de ruido. Estas líneas utilizan eficazmente el aire del taller, con la sección horizontal suspendida en el aire, lo que deja espacio debajo para armarios eléctricos y cajas de herramientas, optimizando así el uso del espacio. Sin embargo, las inclinaciones prolongadas para las fases de precalentamiento y refrigeración aumentan la inversión inicial en equipos, lo que representa un inconveniente de este diseño.

Normalmente, estas líneas constan de un armazón de horno, capas de aislamiento, radiadores de infrarrojos y cintas transportadoras resistentes al calor. El armazón suele construirse con acero en ángulo o en canal, con un grosor de aislamiento que oscila entre 80 mm y 150 mm, manteniendo una temperatura superficial de diseño inferior a 50 grados centígrados. Las secciones de la línea de secado suelen tener 2 metros de longitud y se conectan mediante juntas atornilladas para adaptarse a la instalación y a la dilatación térmica.

Los radiadores de infrarrojos para líneas de secado pueden incluir opciones como tubos calefactores de fibra de carbono y tubos calefactores de infrarrojos de alambre de tungsteno. El diseño del sistema de ventilación debe tener en cuenta las emisiones de los procesos de secado, con el objetivo de mantener la concentración de vapores inflamables por debajo del 50% del límite de explosión dentro de la cámara de secado. Además de los orificios de escape situados a ambos lados de la cámara, deben colocarse orificios de ventilación adicionales donde las emisiones de agua y disolventes sean mayores durante las fases de secado para evitar fugas de gases peligrosos, que podrían provocar explosiones en los talleres.

Elegir tubos calefactores de fibra de carbono consiste en realizar experimentos preliminares simulados para comprobar los espectros de absorción infrarroja de la pintura. Así se determina la banda de longitud de onda óptima para los tubos calefactores de fibra de carbono. Posteriormente, se seleccionan los radiadores basándose en los datos experimentales. Dada la complejidad de las composiciones de pintura, que a menudo absorben múltiples longitudes de onda infrarrojas, los diseños deben atender a necesidades específicas, seleccionando bandas de temperatura media o alta para el secado.

A pesar del meticuloso diseño y la distribución uniforme de tubos calefactores de fibra de carbono, persisten variaciones de temperatura dentro de las cámaras de secado, con diferencias de hasta 60°C entre las regiones superior e inferior. Este fenómeno se debe principalmente a la convección térmica dentro de la cámara a pesar del calentamiento por radiación infrarroja de los tubos de fibra de carbono. La segmentación de la sección transversal en zonas superior, media e inferior con densidades variadas de elementos calefactores dispuestos proporcionalmente puede mitigar eficazmente las diferencias de temperatura.

En conclusión, el diseño óptimo de las líneas de secado industrial, en particular las que utilizan tubos calefactores de fibra de carbono, exige una consideración meticulosa de las propiedades de la radiación infrarroja, la eficacia del sistema de ventilación y la utilización del espacio para garantizar un funcionamiento eficaz y seguro en diversos entornos de fabricación.

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