红外加热技术

贺利氏特种光源生产天然气或丙烷燃烧的工业催化加热器,通过安全,无焰的加热技术释放红外热。 副产品是水和二氧化碳。

红外热能无接触地传递能量,并针对需要的地方产生热量。 PLC控制的红外加热炉根据加热过程进行了精确调整,这不仅提高了过程稳定性和质量,增加了产能,还节省了空间、时间和能源。 与传统系统相比,流程时间可减少高达65%,所需空间可减少高达50%。

贺利氏特种光源是红外加热技术的专家。
贺利氏气体催化红外加热系统正在完善从短波到长波红外的产品系列。

气体催化红外技术概览

加热部件,而不是空气

Gascatalytic infrared technology

气体催化红外辐射器利用专门的铂催化剂将天然气或丙烷转化为红外能量。
副产物是水和二氧化碳。

气体催化红外加热面板结构

gascatalytical IR panel construction

特点

  • 表面温度175°C ~ 480°C
  • 最大表面功率密度约 20 kW/m²
  • 无焰反应
  • 热量分布均匀
  • 智能控制
  • 反应产物为二氧化碳和水

气体催化红外分布

energy distribution gascatalytic IR

红外辐射能量在整个加热面板的表面以180°全面的形式发散,此形式可以使得加热炉的内壁得到均匀照射,为被加热物提供更全面的辐射覆盖范围,并使辐射出的热量更加均匀可控。

气体催化红外加热:中至长波的红外能量

gascatalytic IR wavelengths

气体催化红外的波长会随输出功率百分比的变化而变化。
例如,保持较低的输出功率和加热板温度会消耗更少的气体能源并产生更长的波长,这种情况可使得被加热物不产生过热。
当输出功率更高时,红外波长会变得更密集,从而产生中波辐射,这需要更多的气体能源消耗,但会更适合那些需要快速响应的应用,例如预热、胶凝化或干燥等应用。
气体催化红外加热的输出功率百分比由气体脉冲系统(GPS)来调节,通过PLC控制GPS(Gas Pulse System)系统,并将数据实时集中显示在HMI屏上。GPS系统是通过一系列高低的气体脉冲来控制加热板温度,从而调节铂催化剂的反应。

更热不总代表更好

  • 有机物质(水,环氧树脂,聚酯,ABS,丙烯酸)的自然吸收波长为3-4微米
  • 贺利氏气体催化红外加热系统的最大能量输出与吸收波长相匹配
  • 最终结果是扩散的“温和的热”,而不是更高温的热源,它发出的波长更短,更强烈,对流更多–非高效热源
  • 在不燃烧涂层的情况下加热“热敏”材料的最快方法是使吸收率与辐射率相匹配

气体催化红外和3:1规则的优势

3:1规则是什么?

  • • 在传统的热风炉中,每三分钟可以固化一部分零件,而在气体催化红外加热炉中仅需一分钟

这意味着什么?

  • • 例如,通常需要30分钟才能完成固化的零件,在气体催化红外加热炉中需约10分钟

实际影响

  • 红外加热炉比热风炉更短且更快
  • ​使用气体催化红外加热炉可减少能源开支

​为什么3:1规则如此重要?

  • 该规则说明了在加热过程中红外辐射所需的能量更少

气体催化红外加热炉的设计

Gascatalytic infrared system

贺利氏Vulcan Catalytic®气体催化红外加热系统的粉末固化加热炉是为特定应用量身定制的。 其主要目的是通过红外线优化零件的覆盖面积范围,从而确保减少固化时间。这可以通过选择正确的加热面板布局并最大程度地使用全反射红外技术创建一个完整的固化炉来实现。

加热炉采用SolidWorks设计程序进行设计,可确保高度的“适合度和完成度”,使各方都可以全面查看加热炉的设计并确保在喷涂线上的准确位置。与经销商合作时,我们可以提供成套系统,其中包括经Solidworks中完整设计的加热炉,加热面板和控制器。这样就可以在本地制造加热炉的钣金零件,世界各地的终端用户都能就近且快速简便地组装粉末涂装加热炉。

加热炉采用了全反射红外技术,可确保零件或涂层对红外线的最有效吸收。多面角度反射的加热炉内部能够将红外能量更好地聚焦到零件上。可移动的外部面板不是绝缘的,但可以保持较低的可接触温度。

贺利氏Vulcan Catalytic®气体催化粉末涂装加热炉系统和加热面板在出厂前都是已完成预管道铺设和接线的,以确保可以在客户工厂中快速安装。加热炉的外部会根据客户要求的颜色进行粉末喷涂,并且易于拆卸进行检查。

分区控制式的气体脉冲技术贯穿了整个加热炉的设计理念,帮助实现从前到后,从上到下全方位的温度灵活控制。分区控制通过直观的PLC控制操作界面来实现,该控制系统是加热MDF等热敏性基材以及传统金属零件的理想选择。

气体催化红外加热炉的控制

粉末涂装热风炉的低效性

control screen

粉末涂装加热炉系统控制的重要性可以通过中型粉末涂装燃气热风炉来评估。一个典型系统的燃气燃烧区容量约总计1500 kW,除了维持热风炉内的空气温度外,这种类型的系统几乎不需要什么控制。燃烧区以全功率状态打开或关闭,也无需考虑零件大小或批量尺寸。由于热风炉的温度上升可能需要一个小时,因此一般会保持热风炉一直开启,包括工间休息时间,而不考虑该班次的工作量。这样一个典型的系统运作十小时就会产生1吨的碳排放量。

英国贸易部对一系列标准工厂进行了分析,数据显示,燃气热风炉的效率通常低于7%。更糟糕的是,轻金属加工行业的效率可能会下降到5%甚至更低。那剩下的95%燃烧产生的能量去了哪里?这些能量不仅在排气、缝隙中逸出、也被炉体表面和面板吸收,以及加热传送带或轨道的过程中损失。因为即使加热炉是空的,它也在继续努力工作。

此外,传统的加热炉需要大约一个小时才能达到工作温度,而且要到这个班次结束才能关闭。这意味着哪怕是在生产间歇和工人间歇期间,加热炉也在全功率运行。总的来说,很少有粉末涂装加热炉的系统控制可以应用,这既昂贵又浪费能源。

采用气体脉冲技术的粉末喷涂加热炉系统控制

整个加热炉可以方便地根据零件不同进行定制加热的配方,我们的控制系统能有效节省系统输出的热量。通过PLC可以单独控制加热炉内的不同区域,随时调整每个单独区域的热量输出,以适应通过加热炉的不同零件。

通过气体脉冲技术可以实现对温度的灵活控制。加热板在低火运行状态(0%)时,板面的平均表面温度为149-177°C(300-350°F),在高火运行状态(100%)时,板面平均温度为454-482°C(850-900°F。),具体取决于加热面板的方向和其在加热炉中的位置。

实际上,气体催化红外加热炉中的粉末涂装加热炉系统控制意味着至多可减少50%的气体使用量,从而大大降低能源费用。