Selección de calentadores de fibra de carbono para secadores de túnel industriales

Los secadores de túnel industriales son la opción preferida para los procesos de secado en la producción industrial, agrícola y médica debido a su eficacia a la hora de facilitar líneas de producción racionalizadas con ciclos de rotación más cortos y menor espacio de suelo en comparación con los secadores discontinuos. Sin embargo, la selección de la temperatura de secado óptima en los secadores de túnel plantea retos debido a los diversos tipos de materiales y sus diferentes características de secado, en medio de fuertes demandas del mercado.

Para el secado de pinturas al aceite, la selección de la temperatura depende de parámetros derivados de los informes de ensayo de los fabricantes. Los cálculos basados en estos parámetros dictan el rango de temperatura adecuado, guiando las especificaciones de diseño de los elementos calefactores de fibra de carbono. Sin embargo, la selección final del rango de temperatura del elemento calefactor debe ajustarse a las condiciones globales del objeto calentado. Dada la cinética química de las superficies pintadas, cada aumento de 10 °C en la temperatura de la superficie puede triplicar la velocidad de curado. Sin embargo, hay que tener cuidado; por ejemplo, si se seca la pintura de material PC+ABS a 260°C, se corre el riesgo de distorsionar los productos de plástico, lo que afectaría a la integridad estructural. Así pues, sigue siendo crucial realizar pruebas iterativas de los esquemas de secado óptimos, lo que pone de relieve la complejidad de la selección de elementos calefactores eléctricos en el sector del secado por infrarrojos.

El secado de coloides capilares porosos es un proceso controlado por difusión interna en el que la humedad superficial se evapora con facilidad, mientras que la migración de humedad interna resulta difícil, ya que puede provocar efectos superficiales que lleven a la obstrucción y afecten a la eficacia general del secado. De ahí que sea esencial investigar en profundidad los principios de secado basados en los requisitos del material o en las temperaturas máximas admisibles. Los principios experimentales implican estudios dinámicos de secado adaptados a diferentes etapas de calentamiento y secado, optimizando teóricamente los procesos de transferencia de calor y sustancias, culminando en la determinación final de la temperatura para los elementos calefactores de fibra de carbono.

Los cuerpos porosos capilares, habituales en materiales como la arena, la madera y la cerámica, absorben y desorben la humedad con facilidad. Su secado implica la absorción de humedad con fuertes características de absorción por infrarrojos a rangos de temperatura como 76°C, 160°C y 600-800°C. La selección de la temperatura se ajusta a las características del producto, como en los procesos tradicionales de secado de cerámica o ladrillos, en los que temperaturas en torno a los 100°C evitan deformaciones o grietas. En particular, en un experimento universitario, el empleo de elementos calefactores de fibra de carbono a unos 600 °C facilitó la radiación de los greenware, reduciendo el tiempo de secado de 7,5 a 4 minutos.

Los nuevos materiales que carecen de datos históricos de secado requieren precaución. Las pruebas de perfiles térmicos inician la determinación del rango de temperatura, seguida de experimentos de secado dinámico para optimizar los parámetros de secado de ingeniería. Por ejemplo, el secado de un nuevo mineral con elementos calefactores de fibra de carbono implicó experimentos paso a paso: los perfiles térmicos indicaron desorción a 170°C y eliminación de agua de cristalización a 320°C. El análisis cinético posterior condujo a una temperatura de secado final fijada en 380°C ±5°C.

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