Come i forni a infrarossi e le soluzioni di riscaldamento di processo offrono ai produttori
Il riscaldamento di processo è una scienza e l’applicazione del calore è una parte necessaria del mondo manifatturiero. Dall’essiccazione della vernice alla cottura di alimenti, forni, essiccatori e altri macchinari personalizzati sono una necessità per i produttori. Sapendo questo, durante il processo decisionale e di selezione, è necessario prendere alcune decisioni sul modo in cui è necessario il prodotto per lavorare—uno dei più importanti di questi essendo fonte di calore. Oggi, vorremmo esplorare l’ascesa della tecnologia di riscaldamento a infrarossi e discutere di come può beneficiare una vasta gamma di produttori.
Calore infrarosso per applicazioni industriali
L’infrarosso è una forma di onda elettromagnetica o radiazione che si trova proprio tra la luce visibile e le microonde/onde radio. L’esistenza di onde a infrarossi è stata scoperta nel 1800, ma negli ultimi decenni, i produttori di una vasta gamma di settori hanno abbracciato l’uso del riscaldamento a infrarossi per una vasta gamma di applicazioni. Prima di poter discutere le basi o i benefici del calore infrarosso, dobbiamo prima tornare ai tre modi in cui il calore viene trasferito: conduzione, convezione e radiazione.
Tre metodi di trasferimento di calore: convezione, conduzione e radiazione
Il trasferimento di calore è l’atto fisico dell’energia termica scambiata tra due sistemi dissipando il calore. Dettata dalla temperatura e dal flusso di calore, il trasferimento di calore avviene attraverso una delle tre forme: conduzione, convezione e radiazione. Machine Design Magazine fornisce uno sguardo completo alla scienza dietro ciascuno di questi tre metodi di trasferimento di calore, riassunti di seguito.
Conduzione
Che si verificano attraverso il contatto, la conduzione è il trasferimento di energia da un’area con maggiore energia cinetica ad un’area con minore energia cinetica. Il flusso di temperatura si verificherà sempre da più caldo a più freddo o, come detto prima, da più alto a più basso di energia cinetica. Una volta che c’è equilibrio termico tra le due differenze di temperatura, il trasferimento termico si ferma.
Mentre questo è il metodo più comunemente compreso di trasferimento di calore (cioè se si tocca qualcosa di caldo), è raramente parte del processo di produzione come contatto diretto tra fonte di calore e prodotto non è possibile o plausibile.
Convezione
Quando un fluido, come l’aria o un liquido, viene riscaldato e quindi si allontana dalla sorgente, trasporta l’energia termica. Questo tipo di trasferimento di calore è chiamato convezione. Il fluido sopra una superficie calda si espande, diventa meno denso e sale.
Ancora molto comune nell’industria manifatturiera, la convezione è pratica per alcune applicazioni, ma poco pratica per altre, specialmente quando il flusso d’aria è indesiderabile.
Radiazioni
Il tipo finale di trasferimento di calore è la radiazione termica. La radiazione termica genera dall’emissione di onde elettromagnetiche. Queste onde portano l’energia lontano dall’oggetto che emette. Tutti i materiali irradiano energia termica in base alla loro temperatura. Più un oggetto è caldo, più si irradia.
All’aumentare della temperatura, le lunghezze d’onda all’interno degli spettri della radiazione emessa diminuiscono ed emettono lunghezze d’onda più corte con radiazioni a frequenza più elevata. Il riscaldamento di processo infrarosso è incluso nell’ambito di questo tipo di metodo del trasferimento di calore ed è diventato sia popolare che efficace fra i produttori che hanno bisogno del calore controllato senza l’uso di convezione.
Come funziona il riscaldamento a infrarossi
Se utilizzato per preriscaldamento, riscaldamento, finitura o postheating il riscaldamento a infrarossi può essere utilizzato per un’ampia varietà di applicazioni. Una forma di radiazione termica, il calore viene trasferito dalla sorgente al bersaglio utilizzando energia elettromagnetica invisibile. Quando questa energia raggiunge la superficie del bersaglio, fa vibrare rapidamente le molecole e genera energia termica. L’energia termica penetra quindi nel prodotto tramite conduzione.
Questo “lampo” mirato di calore è ideale per i produttori che hanno bisogno dell’uniformità o della penetrazione minima del calore. Funzionando in modo efficiente, i sistemi a infrarossi sono in grado di lavorare in un intervallo di temperatura molto limitato (+/- 1°C) e fornire coerenza per i produttori.
Se questa applicazione sta asciugando o curando la pittura, i rivestimenti della polvere, l’inchiostro, o gli adesivi; regolazione del calore per la fabbricazione dei tessuti; o consegnando il riscaldamento alimento-sicuro per i produttori dell’alimento che variano dal formaggio pre-fondente sulle pizze alle patatine fritte di tostatura alla carne dorante.
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