i luftfartsindustrien er industrielle ovner en viktig del i prosessen med produksjon og oppussing av deler. Enten det er gløding av metall for å styrke delen og lindre stress, tørking av maling og herding av kompositter, eller del av sprøhet for å myke og rehabilitere komponenter i vedlikehold og reparasjon, kan det å stille de riktige spørsmålene være nøkkelen til effektiv, rimelig drift av luftfartsindustriovner.
1. Hva trenger jeg å vite om industriell ovn energibruk?
i ca 100 år har naturgass blitt brukt til oppvarming av industrielle ovner. Tradisjonelt ble luft satt i en brenner og blåst til den andre enden av ovnen med vifter eller blåsere. Den varme luften omringet produktet uansett størrelse eller form, som til slutt ble oppvarmet til gjennomsnittlig ovnstemperatur. Generelt kan industrielle ovner varme produktet opp til ca 1000 F, med typiske driftstemperaturer i området ca 180 F, 450 F og 500 F.
Gass med oppvarmet, sirkulert luft, kjent som konveksjon, er bra for oppvarming av en hel ovn raskt og for oppvarming av uregelmessig formet produkt, spesielt i grupper, siden luften kommer inn i kriker og kroker. Men mye energi går tapt ved oppvarming av hele ovnen, fra oppvarmet luft som går ut av forsiden eller baksiden av ovnen, og fra å drive sine vifter eller blåsere. Selv med modulerende brennere oppvarming med gass er i hovedsak en all-on eller all-off prosess, som er ineffektiv siden oppvarming av hele ovnen er nødvendig for selv små deler.
2. Hva er den mest effektive formen for industriell ovnsvarme?
mens folk antar gassdrevne industrielle ovner koster mindre enn elektrisk, kan elektrisk faktisk være billigere og mer effektiv. I dag er en av de mest effektive måtene å varme opp en industriell ovn med usynlig elektrisk, infrarød energi, som ikke krever oppvarming av hele ovnen, og har ingen vifter, blåsere eller bevegelige deler, så det er helt stille. Infrarød energi oppstår innenfor det elektromagnetiske spektret som gir varme når produktet absorberer lyset, noe som er usynlig da det er under det synlige lysspekteret.
» Gass er som en brannpustende drage; det blir varmt akkurat nå, men mangler energieffektivitet, finesse og kontroll av elektrisk infrarød,» sier Jesse Stricker, president For Intek Corp., En Union, MO-basert designer og produsent av industrielle ovner, ovner, varmeelementer, prosesskontrollsystemer og materialhåndteringsutstyr. «Elektrisk infrarød er spesielt effektiv på utsatte overflater som tørking av maling og herding av kompositter, og for kontinuerlige, industrielle varmeprosesssystemer som belte-eller monorailtransportører.»
på grunn av elektrisk infrarød energieffektivitet har den også blitt vedtatt for romoppvarming. For eksempel kan noen av våre elektriske infrarøde romvarmere kjøre på bare 700 watt, men gir samme brukbare varme som en 1500 watt konvensjonell enhet som bruker en vifte, vifte og varmebatterier. 700 watt er omtrent halvparten av den nødvendige kraften til en standard hårføner. Siden den lave effekten trekker mindre strøm, er det mindre sannsynlig å koble til flere varmeovner, noe som er et vanlig problem med mindre effektive varmeovner.
en av de enkleste måtene å redusere industrielle ovns energibehov, fokusere varme og optimalisere ytelsen er med zoned, modulære elektriske infrarøde varmeovner. Som Legoklosser blir disse elektriske infrarøde varmemodulene, typisk i 12″ x 24″, 12″ x 36″ eller 12″ x 48 » størrelser, strukturelle medlemmer av ovnen. Fordi noen inkluderer integrerte kleshengere, monteringsbraketter og ledningsforbindelser, kan de utformes for å fungere individuelt for små områder, ganged sammen for større områder, og kan være takhengt eller veggmontert for effektiv oppvarming.
beltetransportørovnene eller monorailtransportørene som ofte brukes i luftfart, kan også gi et annet kontrollelement. Individuelle varmesoner kan leveres med separate kontroller, noe som muliggjør større og mer konsekvent oppvarming av produktet på en automatisert, håndfri basis.
«Hvis et luftfartsselskap oppvarmer en mindre komponent, er det ikke nødvendig å varme opp hele ovnen,» sier Stricker. «I stedet er det mer effektivt å varme bare de nødvendige varmesonene i ovnen.»
» for den største ovnseffektiviteten og fleksibiliteten kan elektriske infrarøde varmeovner gi nesten ubegrensede varmesoner som kan slås på eller av etter behov,» forklarer han. «Topp til bunn, foran til bak, hver fot i en transportør ovn banen kan sones for maksimal, kontinuerlig prosess oppvarming effektivitet, overvåkes av et termoelement i hver sone. For å tilpasse seg individuelle deler som går gjennom ovnen time for time, kan smart controllers brukes til å sikre temperaturtoleranse og konsistens også.»
En annen fordel med elektrisk infrarød oppvarming er at den er veldig presis og justerbar, noe som kan bidra til å gi de stramme temperaturtoleransene som ofte kreves i luftfart. Siden infrarød bølgelengde korrelerer med temperatur og energi absorberer i hvert produkt ved bestemte bølgelengder, kan produsentene justere varmen for å matche bølgelengden til et substrat i ovnen for større energieffektivitet og ovnsytelse.
3. Hvordan kan jeg optimalisere ovndesign for min industrielle prosess?
Kjøpere ser ofte på» standard » industrielle ovner, men de fleste ender opp med en slags tilpasset løsning for å passe deres spesifikke krav, enten for høyere eller bredere dekning, eller varmeelementer med spesiell spenning eller wattstyrke. Heldigvis kan slike designforbedringer ofte oppnås med elektrisk infrarød for liten eller ingen ekstra kostnad.
Tilpassede varmeelementer kan brukes til å forbedre industriell ovnsytelse. For eksempel kan glass-eller keramiske motstående varmeelementer brukes til høyvarmeapplikasjoner, fleksibel silikongummi for lavere temperaturer, husdybde økt for å tillate ekstra isolasjon, eller dobbeltvegghusisolasjon som brukes til installasjon i veggen.
i luftfartsindustrien kan noen tilpassede ovndesignere og byggere til og med kombinere ovntyper, for eksempel gasskonveksjon og elektrisk infrarød til god effekt. Fordi varmen stiger, er typiske ovner varmere på toppen enn bunnen, noe som kan være en bekymring i luftfartsindustrien der konsekvent stramme toleranser kreves.
«mens mange luftfartsselskaper fortsatt spesifiserer gasskonveksjonsovner, legger flere til elektrisk infrarød for å kontrollere ovnens temperatursoner uavhengig,» sier Stricker. «For å temperaturbalanse alle områder av ovnen innen en grad eller to, kan de for eksempel brukes til å varme ovnens bunn mer enn toppen.»
4. Må jeg kjøpe en ny ovn hvis min er ineffektiv eller underpresterende?
når en industriell ovn går forbi sin levetid, mister den effektivitet som kan øke kostnadene, forsinke produksjonen eller kompromittere produktkvaliteten. Men før du erstatter hele ovnen med en ny enhet, må du først vurdere om en ovn ettermontering eller oppgradering vil fungere.
noen ganger kan reparasjoner være så enkle som å installere nødvendige reservedeler som høy temperatur isolasjon, porselen klemmer, varme kontroller eller varmeelementer.
selv når reparasjonen er mer omfattende, kan løsningen være betydelig billigere enn å kjøpe en ny ovn.
» Oppdatering av industrielle ovnsovner eller varmeelementer kan ofte øke ovnens ytelse til de opprinnelige spesifikasjonene eller til og med forbedre dem,» sier Stricker. «Noen ovn produsenter ingeniør moduler som vil løse et ytelsesproblem, men er lett nok for selv installasjon. Oppgradering fra en eldre teknologi som gasskonveksjon til en moderne som elektrisk infrarød er også mulig.»
når reparasjon, ettermontering eller oppdatering av en industriell ovn ikke lenger er en kostnadseffektiv måte å forbedre ytelsen på, er det på tide å kjøpe en ny ovn.
Intek Corp. er basert I Union, MO. For mer informasjon visi www.intekcorp.com.
Del Williams er en teknisk forfatter basert i Torrance, CA.