Conceção de tubos de aquecimento em fibra de carbono para linhas de secagem

As linhas de secagem industriais, particularmente em sectores como fábricas de revestimento em grande escala, fábricas de processamento de alimentos e instalações de impressão e tingimento de têxteis, utilizam vários tipos de câmaras de secagem. Estas são frequentemente designadas por salas de secagem, fornos de secagem ou fornos de túnel, com soluções de conceção adaptadas com base nas dimensões dos componentes e na experiência operacional validada através de processos de conceção específicos. Hoje, partilhamos os conhecimentos sobre uma linha de secagem do tipo ponte.

As linhas de secagem do tipo ponte oferecem várias vantagens em relação a outras formas. Minimizam a emissão de fumo em ambas as extremidades, assegurando ambientes de oficina mais limpos. A utilização de ventiladores de cortina de ar para a exaustão reduz os níveis de ruído. Estas linhas utilizam eficientemente o ar da oficina, com a secção horizontal suspensa no ar, permitindo espaço por baixo para armários eléctricos e caixas de ferramentas, optimizando assim a utilização do espaço. No entanto, as inclinações prolongadas para as fases de pré-aquecimento e arrefecimento aumentam o investimento inicial em equipamento, representando uma desvantagem desta conceção.

Normalmente, estas linhas são constituídas por uma estrutura de forno, camadas de isolamento, radiadores de infravermelhos e correias transportadoras resistentes ao calor. A estrutura é normalmente construída utilizando cantoneiras ou canais de aço, com espessuras de isolamento que variam entre 80 mm e 150 mm, mantendo uma temperatura de projeto da superfície inferior a 50 graus Celsius. As secções da linha de secagem têm normalmente 2 metros de comprimento, ligadas através de juntas aparafusadas para acomodar a instalação e a expansão térmica.

Os radiadores de infravermelhos para linhas de secagem podem incluir opções como tubos de aquecimento de fibra de carbono e tubos de aquecimento de infravermelhos de fio de tungsténio. A conceção do sistema de ventilação deve ter em conta as emissões dos processos de secagem, com o objetivo de manter a concentração de vapores inflamáveis abaixo de 50% do limite de explosão dentro da câmara de secagem. Para além das portas de exaustão em ambos os lados da câmara, devem ser posicionadas aberturas adicionais onde as emissões de água e solventes são mais elevadas durante as fases de secagem, para evitar fugas de gases perigosos, que podem levar a explosões na oficina.

Escolher tubos de aquecimento em fibra de carbono envolve experiências preliminares simuladas para testar os espectros de absorção de infravermelhos da tinta. Isto determina a banda de comprimento de onda ideal para os tubos de aquecimento de fibra de carbono. Posteriormente, os radiadores são selecionados com base nos dados experimentais. Dada a complexidade das composições das tintas, que muitas vezes absorvem vários comprimentos de onda de infravermelhos, os projectos devem responder a necessidades específicas, selecionando bandas de temperatura média ou alta para a secagem.

Apesar da conceção meticulosa e da distribuição uniforme de tubos de aquecimento em fibra de carbonoNo interior das câmaras de secagem, persistem variações de temperatura, com diferenças de até 60°C entre as regiões superior e inferior. Este fenómeno resulta principalmente da convecção térmica no interior da câmara, apesar do aquecimento por radiação infravermelha dos tubos de fibra de carbono. A segmentação da secção transversal em zonas superior, média e inferior, com densidades variadas de elementos de aquecimento dispostos proporcionalmente, pode atenuar eficazmente os diferenciais de temperatura.

Em conclusão, a conceção ideal de linhas de secagem industriais, particularmente as que utilizam tubos de aquecimento de fibra de carbono, exige uma consideração meticulosa das propriedades da radiação infravermelha, da eficácia do sistema de ventilação e da utilização do espaço para garantir operações eficientes e seguras em diversos ambientes de fabrico.

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