Tubes infrarouges en fibre de carbone pour le chauffage des fours à vide

Les fours à vide utilisent généralement deux méthodes de chauffage : le chauffage interne et le chauffage externe. Le chauffage externe présente plusieurs inconvénients, tels qu'une faible efficacité de chauffage, une résistance mécanique réduite du corps du four à des températures élevées, une taille de four limitée, une forte inertie thermique pendant le chauffage externe et des coûts élevés associés à un contrôle précis de la température. Les fours à vide à chauffage interne atténuent ces inconvénients et présentent des structures de couches isolantes plus simples. Cependant, ils sont plus exigeants en ce qui concerne les éléments chauffants et impliquent des processus d'installation plus complexes.

Les méthodes de chauffage interne nécessitent également de réduire la tension nominale des tubes chauffants à moins de 100 V, généralement autour de 60 V, ce qui nécessite un système de réduction de la tension. Par conséquent, les circuits du système de chauffage interne des fours à vide sont relativement complexes. Existe-t-il une méthode de chauffage qui puisse remédier aux inconvénients du chauffage interne et du chauffage externe ?

Utilizing tubes chauffants infrarouges en fibre de carbone for vacuum furnace heating combines the advantages of both external and internal heating methods, showing significant potential in both technological advancements and cost-effectiveness. As demonstrated in the article “Validation: Carbon Fiber Heating Tubes Can Carbonize Wood Sticks in Vacuum Environment,” tubes chauffants infrarouges en fibre de carbone have been proven effective for heating in vacuum conditions. Here, we introduce a vacuum furnace using carbon fiber infrared heating tubes, with a box structure inspired by conventional vacuum furnaces.

Ce four à vide adopte une chambre cylindrique scellée traditionnelle d'un diamètre interne de 1000 mm et d'une hauteur de 1200 mm, fonctionnant à une température de 400 degrés Celsius. Il est équipé de 21 tubes chauffants infrarouges en fibre de carbone à extrémité unique d'une puissance de 380V/1000W chacun. Ces tubes sont répartis uniformément à l'intérieur de la chambre. Les spécifications des tubes chauffants infrarouges sont les suivantes : diamètre de 18 mm, longueur de 980 mm, puissance nominale de 380 V/1000 W et configuration électrique à connexion delta.

Compared to conventional resistance wire heating tube vacuum furnaces, tube chauffant infrarouge en fibre de carbone vacuum furnaces offer several distinct advantages:

• Ils peuvent fonctionner en 220V ou 380V, ce qui élimine le besoin d'un équipement de réduction et simplifie le circuit électrique, réduisant ainsi de manière significative les coûts d'investissement de l'équipement.
• Les tubes chauffants infrarouges sont répartis uniformément dans la chambre, en fonction de la profondeur de la cavité, ce qui garantit un chauffage uniforme à l'intérieur de la chambre.
• Le chauffage par rayonnement infrarouge ne nécessite pas de support pour le transfert de chaleur, ce qui permet d'obtenir une efficacité de chauffage bien supérieure à celle des méthodes traditionnelles de chauffage par conduction.
• L'extérieur des tubes chauffants est en quartz, ce qui permet de les isoler et d'éviter les courts-circuits avec le corps du four, améliorant ainsi la sécurité.
• La structure du four est simple, elle consiste à fixer des supports à l'intérieur de la boîte et à clipser les tubes chauffants sur les supports, sans qu'il soit nécessaire d'ajouter des protections isolantes supplémentaires.

Dans l'ensemble, l'utilisation de tubes chauffants infrarouges en fibre de carbone dans les équipements de fours à vide réduit les coûts de fabrication, simplifie la conception des circuits et permet d'atteindre les mêmes performances de chauffage que les méthodes traditionnelles, ce qui en fait un choix convaincant pour diverses applications.

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