Uso eficaz de la calefacción por infrarrojos en aplicaciones de calefacción de procesos industriales

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El procesamiento de calor por infrarrojos (IR) eléctrico y de gas son tecnologías emocionantes cuando se implementan apropiadamente, y pueden proporcionar algunos de estos beneficios. Sin embargo, la calefacción por infrarrojos no es adecuada para todos los procesos. ¿Se puede usar el infrarrojo de manera efectiva en el suyo?

Si usted está buscando aumentar la productividad, el infrarrojo es una buena tecnología a considerar. La mayor parte del tiempo, añadir calefacción infrarroja al comienzo de un horno de convección de gas o de aire caliente calentado eléctricamente proporcionará un aumento del 30 al 100 por ciento en la velocidad de la línea y, por lo tanto, en el rendimiento. El calor infrarrojo se transfiere directamente a los revestimientos y sustratos del producto, lo que hace que la transferencia de calor sea mucho más rápida que la calefacción por convección. Con el infrarrojo, usted no tiene que calentar el aire primero, y no tiene que mover el aire calentado a alta velocidad para luego calentar los recubrimientos y sustratos del producto.

Es muy popular hoy en día que las empresas busquen e instalen tecnologías y sistemas de calefacción de proceso que sean energéticamente eficientes, o "verdes" Muchos estados y servicios públicos ofrecen exenciones fiscales, tasas reducidas y subsidios para hacerlo. Dicho esto, si usted está buscando reducir los costos de energía operativa de un horno de convección de aire caliente a gas o calentado eléctricamente, tal vez pueda ahorrar entre un 20 y un 50 por ciento de sus costos operativos con el infrarrojo. Los infrarrojos transfieren el calor directamente a los revestimientos y sustratos del producto con una pérdida mínima de calor en el aire, y sin necesidad de precalentar el aire antes de calentar un producto con o sin revestimiento. Además, en el caso de procesos de recubrimiento en polvo, por ejemplo, con un precalentamiento por infrarrojos o un aumento en la entrada de un horno de convección existente, también es posible aumentar la velocidad del aire en la primera zona de horno. Esto también aumenta la eficiencia de la porción de convección existente en el sistema.

Tal vez el objetivo sea reducir los costes de mantenimiento y el tiempo de inactividad. En particular, los sistemas eléctricos infrarrojos son más sencillos de implementar que los hornos de convección. No hay casa calentadora de aire caliente, no hay tren de gas y, la mayoría de las veces, no hay ventilador de recirculación de aire o plenums de aire. Por lo tanto, hay menos componentes que fallar, solucionar problemas, mantener y reemplazar preventivamente. Las temperaturas del aire en un horno infrarrojo son típicamente más bajas que las de un horno de convección, lo que resulta en un menor desgaste de la estructura del horno y de la carcasa. Las bajas temperaturas del aire se traducen en menos tiempo para entrar y solucionar un problema. Los sistemas de infrarrojos se pueden construir de forma modular. Si los calentadores fallan o se dañan, se pueden retirar y reemplazar con un repuesto para minimizar el tiempo de inactividad del sistema.

En la mayoría de las zonas de calor infrarrojo u hornos no es necesario mover el aire. Esto ayuda a minimizar o eliminar la transferencia de suciedad o de recubrimientos en polvo previamente procesados a los productos recién recubiertos que están siendo procesados. Esto ayudará a mejorar la calidad del producto y a minimizar la repetición del trabajo.

Una mejor productividad puede resultar en menores costos de mano de obra. La mayoría de los sistemas de calefacción, secado y curado por infrarrojos y los sistemas combinados de horno de infrarrojos y de convección proporcionan una mayor productividad al facilitar la capacidad de ejecutar velocidades más rápidas en la línea de transporte, así como una mayor densidad de piezas en una línea de producción.

Los rayos infrarrojos ayudan a acortar los requisitos de tiempo de permanencia del horno calentado, a menudo de forma significativa. Ya sea que se añada como refuerzo a una línea existente o como parte de un nuevo sistema, el menor tiempo de permanencia requerido para un sistema combinado de infrarrojos o infrarrojos/convección resultará en el uso de menos espacio en el piso que el que requeriría un horno de convección por sí solo. En aplicaciones de banda, por ejemplo, en bandas de papel y película, el secado o curado de revestimientos de superficie mediante la adición de infrarrojos o infrarrojos con calentadores de aire puede permitir a un fabricante funcionar más rápido o sustituir completamente un horno de convección por una solución de calentamiento de proceso comparable en un espacio mucho menor.

A medida que las empresas desarrollan, crecen y buscan introducir nuevos productos, los nuevos requisitos a menudo sobrepasan los límites de las capacidades de un sistema de hornos industriales existente. No es raro que la abertura de trabajo de un horno o el radio de giro de un transportador sea demasiado pequeño, convirtiéndose en un factor limitante para el acabado de pintura u otro sistema de producción automatizado que utiliza hornos industriales. En muchos casos, estas limitaciones se pueden resolver añadiendo infrarrojos para proporcionar mayor altura, longitud, etc. (Si se desea, el calor adicional se puede controlar con un proceso de ojo fotoeléctrico, permitiendo que el sistema encienda el calor adicional sólo cuando sea necesario para piezas o paquetes de trabajo específicos) Los infrarrojos pueden permitir que el tiempo total necesario para calentar la vivienda se reduzca hasta el punto de que la configuración de un horno multipaso pueda cambiarse a una configuración de horno de paso recto, de modo que pueda procesar piezas más largas de lo que era posible anteriormente. La modularidad, flexibilidad y capacidad de respuesta rápida de los infrarrojos es fundamental para superar los retos de producción.

Los cambios en la gestión o la propiedad pueden alterar las filosofías de producción de una empresa. Supongamos que su empresa ha procesado históricamente productos para almacenar y distribuir, pero ahora prefiere una operación de procesamiento, empaque y envío justo a tiempo. O, quizás todos sus productos han sido procesados en un sistema principal, pero ahora se producirán en sistemas de fabricación más pequeños, específicos para cada producto y justos. El uso de infrarrojos para ahorrar tiempo y reducir el espacio ocupado puede ayudar a su empresa a evolucionar para satisfacer estas necesidades.

Es importante tener en cuenta que si usted está considerando usar calefacción infrarroja, por lo general es necesario realizar pruebas. Es muy recomendable que las pruebas se hagan de una manera realista para determinar si el infrarrojo es un buen ajuste y, de ser así, el tiempo que toma hacer el trabajo correctamente. Ambos criterios son necesarios para determinar si un sistema de calefacción de proceso por infrarrojos será una solución exitosa. Hay muchas variables en términos de dimensiones del producto, cómo se presentarán los productos en un horno, qué tipos de recubrimientos se aplican y sus especificaciones específicas de secado/curado, etc.

Al mismo tiempo, hay muchos tipos diferentes de calentadores infrarrojos eléctricos y de gas entre los que elegir. Las fortalezas y debilidades del calentador incluyen: la energía de entrada requerida y la cantidad de energía utilizada, el tiempo de respuesta requerido para encenderse, apagarse y cambiar las temperaturas, la longevidad, las necesidades de mantenimiento, la facilidad de uso y el costo de capital.

Las pruebas de viabilidad son críticas para determinar si el infrarrojo funcionará bien, o no, en cualquier proceso. Se sugiere que las pruebas se realicen en línea con (o de la manera más realista posible) la configuración del producto/calentador para su proceso o el calentador que está considerando comprar. De lo contrario, puede obtener una serie de resultados con algunos buenos y otros no buenos, incluyendo algunos erróneamente buenos o malos.

La realización de pruebas de viabilidad también ayudará a determinar cuándo el infrarrojo no es una buena opción para su proceso. Por ejemplo, la tecnología infrarroja puede no ser una buena opción si no se ahorra tiempo en el proceso. (Cuando se compara la tecnología de infrarrojos con la de convección, el costo de una unidad de infrarrojos puede ser un poco más caro que un horno de convección del mismo tamaño) Esto puede ocurrir cuando hay una pieza tridimensional difícil, cuando hay un escenario de estantería tridimensional difícil o cuando se procesan al mismo tiempo piezas con espesores de metal o tipos de metal diferentes. También puede ocurrir cuando el sustrato o revestimiento no absorbe bien la energía infrarroja (por ejemplo, cuando son brillantes, brillantes o reflectantes) o más rápido que la convección.

Basado en el arte de emplear infrarrojos tanto en mejoras de procesos como en nuevos requisitos, es una buena práctica encontrar una empresa experimentada que fabrique hornos y sistemas de convección por infrarrojos y por aire caliente, y cuyo interés principal sea encontrar y recomendar las mejores soluciones para sus mejoras de procesos y nuevos proyectos, sin importar cuán pequeños o grandes sean.

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