INFRARED - Riscaldatori a Infrarossi con Isolamento Ceramico -

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1 - Riscldtori Infrrossi con Isolmento Cermico - CARATTERISTICHE GENERALI Gli irrditori rppresentno l soluzione idele per relizzre sistemi riscldnti per irrggimento infrrossi. Essi sono crtterizzti d un fttore di emissione pri 0.96, molto vicino l mssimo teorico che è pri 1, e d uno stndrd costruttivo in grdo di ssicurre: Lung durt di funzionmento Rpid trsmissione del clore Emissione costnte nel tempo Perfett uniformità di riscldmento Fcilità di montggio DATI TECNICI (vedi Figur 1) 1. AVVOLGIMENTO RESISTIVO spirle in Nichel/Cromo 80/20 DIN mterile n ISOLAMENTO in cermic d lt purezz, con elevt resistenz meccnic gli shock termici ed elevt rigidità dielettric 3. GLASATURA prticolre finitur dell superficie cermic che protegge il corpo isolnte dll ossidzione, dll corrosione e dgli spruzzi d cqu. 4. ZOCCOLO DI FISSAGGIO stndrd per sol 15x41 mm 5. CAVI DI ALIMENTAZIONE in Nichel, isolti con perline in cermic, resistenti lle lte temperture 6. TERMOCOPPIA tipo K in Nichel/Cromo-Nichel (opzionle) IL RISCALDAMENTO PER IRRAGGIAMENTO Lo sviluppo rpido delle tecnologie nel settore delle mterie plstiche h reso necessri l crezione di un vst gmm di riscldtori elettrici in grdo di trsferire clore con efficienz nelle più differenti condizioni opertive. Le ppliczioni più diffuse trsmettono il clore per conttto o per convenzione. Esistono però csi in cui le peculirità del processo (rpidità del ciclo di lvoro, necessità di riscldre oggetti in movimento, impossibilità di confinre il processo di riscldmento in mbienti sigillti rispetto ll mbiente esterno) non consentono di utilizzre in mnier efficce il riscldmento per conduzione o convezione. In questi csi conviene ricorrere l riscldmento per irrggimento. Il riscldmento per irrggimento consente di riscldre rpidmente e con fcilità oggetti in movimento. Le crtteristiche dimensionli e costruttive degli irrditori si prestno ll relizzzione di forni perti, di norm instllti ttorno superfici mobili (d esempio nstri trsporttori) Figur 1 ll interno dei quli è possibile rggiungere in tempi brevi le temperture desiderte senz vere significtive perdite di clore ttrverso le sezioni di ingresso ed uscit del forno. Inoltre, un scelt degut dell tempertur di esercizio degli irrditori consente di ottenere potenze riscldnti per unità di superficie mggiori che nel cso di riscldmento per convezione o conduzione. Figur 2: pg. 1/8 Potenz Trsmess (kw/m²) E = 0.8 v = 25 m/s E = 0.4 v = 10 m/s v = 5 m/s Differenz di Tempertur ( C) Quest ultimo spetto è mostrto con chirezz nel grfico di Figur 2 dove si riport l potenz trsmess nel cso di riscldmento in convezione forzt ( 3 differenti vlori di velocità dell ri) e quello ottenuto con irrggimento (sono evidenziti 2 diversi vlori del fttore di emissione). L scelt dell tempertur di esercizio degli irrditori deve essere effettut tenendo in conto due esigenze differenti e fr loro in conflitto: d un lto l potenz specific irrdit ument l crescere dell tempertur di esercizio degli irrditori ed è mssim per vlori di lunghezz d ond intorno 2 µm (vedi grfico in Figur 3), dll ltro l ssorbimento del clore nei corpi irrditi è mggiore per bsse temperture degli irrditori (vedi Figur 4), corrispondenti vlori di lunghezz d ond di 4 5 µm. Poiché il riscldmento temperture di esercizio di C porterebbe tempi di riscldmento troppo lunghi, in genere si sceglie di operre temperture di C cui corrisponde un lunghezz d ond del picco di emissione di circ 3 µm (vedi Figur 5).

2 Figur 3: potenz irrdit in funzione dell tempertur di esercizio e dell lunghezz d ond Al vrire dell ppliczione, vri nche l tgli di potenz dei singoli irrditori che è opportuno utilizzre. Al rigurdo, l Tbell 1 fornisce utili indiczioni. Tbell 1: scelt dell tgli di potenz degli irrditori Potenz Irrdit (W/cm²) Lunghezz d ond (µm) Figur 4: ssorbimento percentule dell energi irrdit per diversi mterili APPLICAZIONE 250 W 400 W 650 W 1000 W Evporzione dell cqu Essicczione di splmti di plstic o PVC, lttice Essicczione rpid di superfici incollte Termoformtur, skin-pck Essicczione di desivi su prti incollte Riscldmento ed essicczione nell fbbriczione delle scrpe Essicczione cuoio e pelli dopo l tintur Essicczione prti metlliche vernicite Essicczione di tinture su tessuti Termofissggio Nylon, Perlon, Tergl Cottur vernici su lmier Riscldmento ed essicczione di prodotti limentri Termogrfi Riscldmento di stmpi in ppliczioni industrili Per poter scegliere correttmente l tgli degli irrditori d utilizzrsi, è nche opportuno rpportre l potenz specific che crtterizz ciscun tipo di irrditore lle crtteristiche fisiche e chimiche del mterile d riscldre, ll tempertur che si desider rggiungere ed ll durt del processo di riscldmento. Il grfico in Figur 6 fornisce, per le diverse tglie di irrditori, l potenz specific irrdit in funzione dell distnz del corpo d riscldre. Figur 6: potenz specific degli irrditori di divers tgli Figur 5 scelt dell tempertur di esercizio degli irrditori Lunghezz d ond mssim (µm) Potenz Irrdit (W/cm²) Tempertur ( C) APPLICAZIONI Gli irrditori sono dtti per tutte le ppliczioni che richiedono riscldmento ll infrrosso. Essi sono in prticolre indicti nell termo-formtur, nel riscldmento degli stmpi, nonché nei processi di essicczione e di fissggio termico. pg. 2/8

3 L distribuzione dell energi termic irrdit non è costnte nello spzio intorno ll irrditore. Ess è mssim nell direzione perpendicolre ll sse dell irrditore e si riduce mn mno che ci si llontn d ess. Anche questo spetto deve essere tenuto in conto degutmente nell scelt degli irrditori e nell definizione dell loro disposizione. In prticolre, se l oggetto d riscldre h form pin e lo si può disporre prllelmente ll btteri degli irrditori, conviene utilizzre irrditori pitti posti, per qunto possibile, molto vicini ll oggetto. In questo modo si evitno effetti di riduzione dell potenz irrdit dovuti ll mncnz di ortogonlità fr gli irrditori e l oggetto irrdito e, grzie ll distnz ridott, si ssicur un trsferimento di energi molto efficce (vedi nche grfico in Figur 6) nonché un ridott dimensione dell impinto. Se, per contro, l oggetto d riscldre h superfici in rilievo, l unic soluzione per ottenere un riscldmento uniforme è quell di utilizzre irrditori curvi, porli d un cert distnz dll oggetto (in modo d ridurre le disuniformità di riscldmento) e instllrli in modo che le superfici più vicine gli irrditori non si trovino, per qunto possibile, sull loro perpendicolre (vedi nche Figur 8). L Figur 7 mostr, in form di digrmm polre, l riduzione percentule dell energi irrdit in che si riscontr in un irrditore curvo tipo IC spostndosi di un dto ngolo rispetto ll direzione perpendicolre ll sse. Con l iuto di questo grfico è possibile studire l disposizione degli irrditori ll interno del volume riscldto che meglio si dtt lle crtteristiche dell oggetto d riscldre Figur 7: digrmm polre di distribuzione dell energi irrdit Figur 9: schem di montggio di un irrditore DIMENSIONI STANDARD Gli irrditori sono disponibili mgzzino. Ne esistono due tipologie: Irrditori curvi TIPO IC - relizzti con dimensioni 123 x 60 mm e 245 x 60 mm Irrditori pitti TIPO IP - relizzti con dimensioni 123 x 123 mm Per l loro instllzione, sono stte sviluppte tre diverse tipologie di montggi pnnelli, disponibili in lunghezz d 250 mm 1500 mm: RAD TIPO IC per curvi RAD TIPO IP/123 per pitti qudrti Le crtteristiche elettriche e dimensionli di questi prodotti sono illustrte nelle pgine che seguono. ESECUZIONI SPECIALI A richiest di relizzno riscldtori con tensione e potenz diversi dllo stndrd. Inoltre è possibile richiedere l relizzzione di pnnelli di montggio del tipo RAD IC e RAD IP/123 di dimensioni diverse rispetto llo stndrd Infine, sempre richiest si forniscono riscldtori completi di termocoppi tipo K Nichel- Cromo/Nichel (vedi prgrfo successivo) MONTAGGIO Gli irrditori devono essere instllti su un superficie riflettente. Per ottenere un buon uniformità di tempertur sul mterile (± 1 %) è necessrio disporli come mostrto in Figur 8. Per il fissggio ll superficie riflettente, ogni irrditore è dotto di due molle d utilizzrsi come mostrto in Figur 9. Figur 8: corrett disposizione degli irrditori CON TERMOCOPPIA INCORPORATA Questi irrditori devono essere utilizzti qundo si desider controllre le prestzioni del sistem riscldnte. Al vrire di questo prmetro, inftti, vri l potenz irrdit e, conseguentemente, l tempertur rggiunt dl corpo che deve essere scldto. Quest ultim, pertnto, può essere regolt controllndo l tempertur degli irrditori. Per effetture efficcemente il controllo dell tempertur è opportuno prevedere un numero di irrditori con termocoppi che si rgionevolmente proporzionto lle dimensioni del sistem rdinte. Ad esempio, se il sistem è piuttosto esteso, si rccomnd di controllre seprtmente gli irrditori posti i mrgini dell zon cld d quelli posti l centro. In questo modo, inftti, si riescono compensre le mggiori perdite di clore che interessno le zone periferiche del sistem. Attenzione! Impostre il sistem di controllo tenendo in conto che l tempertur misurt dll termocoppi è circ del 10 % inferiore ll tempertur medi superficile dell irrditore e relizzre i collegmenti con cvo compensto tipo KX-CHROME-ALUMEL (vedi ctlogo termocoppie). pg. 3/8

4 IRRADIATORI INFRAROSSI Gli IRRADIATORI TIPO IC e TIPO IP disponibili mgzzino sono elencti nelle tbelle seguenti. TIPO IC TIPO IP senz termocoppi con termocoppi tipo K (NiCr/Ni) IRRADIATORI CURVI mm 123 x 60 Potenz 230 V (W) Tempertur medi superficile ( C) Lunghezz d ond principle (µm) Grdiente di riscldmento d 0 90 C ( C/min) Tempo di rffreddmento fino 100 C (min) 26IC IC IC IC IC IC IC IC IRRADIATORI CURVI mm 245 x 60 26IC IC IC IC IC IC IC IC IC IC senz termocoppi con termocoppi tipo K (NiCr/Ni) IRRADIATORI PIATTI mm 123 x 123 Potenz 230 V (W) Tempertur medi superficile ( C) Lunghezz d ond principle (µm) Grdiente di riscldmento d 0 90 C ( C/min) Tempo di rffreddmento fino 100 C (min) 26IP IP IP IP IP IP IP IP pg. 4/8

5 PANNELLI DI MONTAGGIO RAD TIPO IC Figur 10 I pnnelli RAD IC sono dtti per ccogliere il montggio degli irrditori curvi TIPO IC 123 x 60 e 245 x 60. Sono costituiti d un prbol riflettente in cciio inox e d un supporto portnte profilto d U in cciio lluminto. Su richiest è possibile prevedere un sctol di protezione ll interno dell qule rcchiudere tutti i conttti elettrici (vedi soluzioni e CHIUSO in Figur 11) Il profilto d U è forto opportunmente per consentire il pssggio dei cvi degli irrditori ed il fissggio delle morsettiere. L prbol riflettente, il supporto d U (ed, eventulmente, l sctol di protezione) sono ssemblti medinte viti e distnzili come mostrto nell Figur 10 qui finco. Figur 11: Ingombri pnnelli RAD IC I supporto d U è prodotto in due gmme di misure per dttrsi due differenti sistemi di montggio. Nell prim gmm, il supporto d U è costruito con un lunghezz mggiort di 80 mm rispetto ll prbol e con due sole lterli per consentirne il fissggio ll mcchin indipendentemente di sistemi di ssemblggio interno del pnnello ( Fissggio Esterno ). Nell second gmm, il supporto d U è di lunghezz ugule ll prbol. In questo cso il fissggio ll mcchin viene eseguito utilizzndo le viti lterli di unione del pnnello ( Fissggio Interno ). In conclusione, per ciscun lunghezz di prbol sono disponibili tre tipi di montggio: Fissggio Esterno o Interno CHIUSO Fissggio Esterno PARABOLA RIFLETTENTE PER IC 123 x 60 PARABOLA RIFLETTENTE PER IC 245 x 60 U U SCATOLA DI PROTEZIONE CHIUSO QUANTITÀ IC IC 123 x 60 IC 245 x MORSETTO BIPOLARE CON VITE E DADO (1 Morsetto per ogni irrditore) CODICE: M538ST021108B KIT DI MONTAGGIO COMPOSTO DA DISTANZIALI, VITI E DADI (1 Kit per ogni prbol) CODICE : 4229TP pg. 5/8

6 PANNELLI DI MONTAGGIO RAD TIPO IP/123 Figur 12 I pnnelli RAD IP/123 sono dtti per ccogliere il montggio degli irrditori pitti TIPO IP 123 x 123 Essi sono costituiti d un riflettore pitto in cciio inossidbile e d un supporto portnte, profilto d U, in cciio lluminto. Lunghezze e sistemi di montggio sono gli stessi dei pnnelli RAD IC Figur 13: Ingombri pnnelli RAD IP/123 RIFLETTORE PIATTO U FISSAGGIO U FISSAGGIO SCATOLA DI PROTEZIONE FISSAGGIO FISSAGGIO CHIUSO QUANTITÀ IP 123 x MORSETTO BIPOLARE CON VITE E DADO (1 Morsetto per ogni irrditore) CODICE: M538ST021108B KIT DI MONTAGGIO COMPOSTO DA DISTANZIALI, VITI E DADI (1 Kit per ogni prbol) CODICE : 4229TP01 pg. 6/8

7 QUARTZRED - Riscldtori Infrrossi con Isolmento in Qurzo Tubolre - Figur 15 CARATTERISTICHE GENERALI Gli irrditori con isolmento in qurzo tubolre differiscono d quelli con isolmento cermico per l rpidità di riscldmento e di rffreddmento. Essi, pertnto, rppresentno l soluzione idele per relizzre sistemi riscldnti in cui si necessrio ottenere un rpid emissione di energi nell fse di ON (sistem limentto), e un rpido rffreddmento nell fse OFF (sistem spento o limentto przilmente). Gli irrditori con isolmento l qurzo tubolre hnno bss inerzi termic: il loro rpido tempo di rispost consente, in molte lvorzioni fsi cicliche, di interrompere o ridurre l limentzione nell fse in cui non è richiesto il riscldmento per poi riprenderlo in tempi brevi (5-10 secondi) nell fse di riscldmento. Questo consente notevoli risprmi di energi, in prticolre nelle lvorzioni che impiegno btterie irrdinti di grndi dimensioni. Tbell 2: crtteristiche degli irrditori QUARTZRED Potenz 230 V (W) Potenz Specific (W/cm²) 26IQ IQ IQ IQ IQ IQ Figur 16: dimensioni di ingombro degli irrditori IQ Gli irrditori QUARTZRED grntiscono: Lung durt di funzionmento Rpido tempo di rispost Resistenz ll corrosione Perfett uniformità di riscldmento Fcilità di montggio DATI TECNICI (vedi Figur 15) 1. AVVOLGIMENTO RESISTIVO spirle in Nichel/Cromo 80/20 DIN mterile n ISOLAMENTO in qurzo tubolre (SiO 2 ) con elevt resistenz gli shock termici ed elevt rigidità dielettric 3. ISOLATORE DI TESTA in cermic 4. SCATOLA CONTENITORE in cciio inox lucido 5. CAVI DI ALIMENTAZIONE in Nichel, isolti con perline in cermic, resistenti lle lte temperture 6. VITI DI FISSAGGIO 2 viti Φ M5 x 30 per ogni sctol DIMENSIONI STANDARD Gli irrditori QUARTZRED sono disponibili mgzzino, hnno dimensioni 247 x 63 mm e potenz come elencto in Tbell 2. Per l loro instllzione è stt sviluppt un serie di pnnelli, disponibili in lunghezz d 250 mm 1500 mm. ESECUZIONI SPECIALI A richiest di relizzno riscldtori QUARTZRED con tensione e potenz diversi dllo stndrd. È nche possibile richiedere pnnelli di montggio di dimensioni diverse rispetto llo stndrd. pg. 7/8

8 PANNELLI DI MONTAGGIO RAD TIPO IQ I pnnelli RAD IQ sono dtti per ccogliere il montggio degli irrditori QUARTZRED IQ 247 x 63. Sono costituiti d un supporto portnte profilto d U in cciio lluminto. Su richiest è possibile prevedere un sctol di protezione ll interno dell qule rcchiudere tutti i conttti elettrici (vedi soluzioni e CHIUSO in Figur 18) Il profilto d U è forto opportunmente per consentire il pssggio dei cvi degli irrditori ed il fissggio delle morsettiere. Il supporto d U (ed, eventulmente, l sctol di protezione) sono ssemblti con gli irrditori come mostrto nell Figur 17 qui finco. Anche nel cso degli irrditori QUARTZRED è possibile richiedere i pnnelli con sistem di montggio Fissggio Esterno ed Fissggio Interno (vedi descrizione per i pnnelli RAD IC). Figur 17 Figur 18: Ingombri pnnelli RAD IQ U U SCATOLA DI PROTEZIONE CHIUSO QUANTITÀ QUARTZRED IQ 247 x MORSETTO BIPOLARE CON VITE E DADO (1 Morsetto per ogni irrditore) CODICE: M538ST021108B KIT DI MONTAGGIO COMPOSTO DA DISTANZIALI, VITI E DADI (1 Kit per ogni prbol) CODICE : 4229TP pg. 8/8