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1- Requisitos Técnicos Básicos

Este equipamento é um Estufa de secagem composta que combina radiação infravermelha e convecção de ar quente , projetado para o aquecimento contínuo em linha de uma banda de papel em movimento. O objetivo é elevar a temperatura do papel em alta velocidade, partindo da temperatura ambiente, até 40 °C, com uma tolerância de temperatura superficial de ±1 °C.

1. Comprimento efetivo de aquecimento do forno: 1000 mm
2. Parâmetros do papel: largura da banda 800 a 900 mm, espessura do papel 0,1 mm; velocidade da banda 0 a 10 m/s (partida por frequência variável e operação estável a 10 m/s); temperatura ambiente mínima no inverno: 5 °C
3. Estrutura de aquecimento: aquecimento bidirecional, superior e inferior. Lâmpadas de aquecimento por infravermelho são instaladas nas seções superior e inferior. 9 infravermelho lâmpadas de aquecimento no topo, 9 infravermelhos Lâmpadas de aquecimento na parte inferior, total de 18 lâmpadas de aquecimento por infravermelho; distância entre os centros dos tubos: 110 mm.
4. Estrutura do fluxo de ar: Difusores retificadores são instalados no espaço entre cada duas lâmpadas de aquecimento por infravermelho (tanto na parte superior quanto na inferior). Um ventilador de circulação de frequência variável fornece ar quente recirculante. O ar quente flui pelos dutos de ar, passa pelos difusores retificadores e é soprado verticalmente sobre a banda de papel.
5. Distribuição do calor: 60% a 70% do calor provém da convecção do ar quente; 30% a 40% do calor provém da radiação infravermelha direta.
6. Especificação do tubo de aquecimento: alimentação trifásica de 380 V, tubo de aquecimento infravermelho de dupla cavidade com saída em uma única extremidade, refletor revestido a ouro e refletor traseiro em alumínio polido tipo espelho. Distância entre as lâmpadas de aquecimento e a superfície do papel: 100 a 150 mm.
7. Objetivo de temperatura: temperatura estável da superfície do papel em 40 °C, com tolerância de ±1 °C.

2- Cálculo de Carga Térmica e Dimensionamento de Potência

2.1 Princípio de Design

A fonte de calor do sistema de circulação de ar quente provém da potência total de aquecimento por radiação infravermelha. Adota-se a transferência combinada de calor por radiação infravermelha e convecção do ar quente. As lâmpadas de aquecimento por radiação infravermelha irradiam diretamente sobre a superfície do papel, ao mesmo tempo em que aquecem o ar em circulação. O ar quente é direcionado por meio de defletores e incide sobre a superfície do papel, promovendo a transferência convectiva de calor.

2.2 Alocação de Potência de Aquecimento por Infravermelho

• Lâmpadas de aquecimento infravermelho total: 18 unidades (9 unidades superiores, 9 unidades inferiores)
• Potência nominal por tubo infravermelho: 1,5 kW
• Potência total instalada de infravermelho: 18 × 1,5 kW = 27 kW

A radiação infravermelha contribui com 30 a 40% do calor efetivo de aquecimento. Ao mesmo tempo, as lâmpadas de aquecimento por infravermelho atuam como fonte de calor para a circulação de ar quente, aquecendo o ar em circulação e fornecendo 60 a 70% do calor necessário à secagem por convecção.

2.3 Descrição do Layout Estrutural

1. Comprimento da seção de aquecimento: 1000 mm. Conjuntos de tubos superiores e inferiores, com 9 lâmpadas de aquecimento em cada camada, espaçamento entre os centros dos tubos de 110 mm. Dampers de retificação são instalados nos vãos entre os tubos. Esses dampers reduzem a turbulência do fluxo e alinham o escoamento do ar, garantindo uma insuflação vertical uniforme sobre a banda de papel e evitando desvios locais de temperatura na folha.
2. O ventilador de circulação de frequência variável é instalado na parede lateral do forno. O duto de ar quente conecta-se aos registros retificadores superior e inferior. O fluxo de ar atravessa os registros e atinge o papel em movimento na direção vertical.
3. A banda de papel desloca-se horizontalmente pelo centro, movendo-se continuamente da esquerda para a direita em alta velocidade. Lâmpadas de aquecimento por infravermelho situadas na parte superior e inferior emitem radiação infravermelha sobre a banda de papel simultaneamente, juntamente com ar quente soprado por difusores reguladores, proporcionando um aquecimento em ambos os lados.

3- Notas de Controle e Engenharia

1. Fonte de alimentação: trifásica, 380 V. As lâmpadas de aquecimento por infravermelho utilizam lâmpadas de aquecimento por infravermelho de saída unipolar e duplo orifício, revestidas a ouro, com refletores de alumínio polido espelhado, visando melhorar a eficiência da radiação infravermelha.
2. Ventilador: ventilador de circulação de frequência variável, com volume de ar continuamente ajustável para a recirculação de ar quente. Difusores retificadores são instalados nas frestas dos tubos para alinhar o fluxo de ar sem ocupar comprimento adicional do forno.
3. Controle de temperatura: regulador de potência PID + SCR com controle de temperatura por zonas, para estabilizar a temperatura da superfície do papel em 40 °C e alcançar um controle de temperatura de alta precisão, com tolerância de ±1 °C.
4. Características do equipamento: Em condições de alta velocidade de passagem da banda, a rápida resposta ao infravermelho aliada ao ar quente uniforme garante tanto uma elevação rápida da temperatura quanto uma excelente uniformidade térmica do papel. Adequado para o aquecimento e a secagem contínuos em linha de papéis finos.

Este forno adota uma estrutura de secagem composta por infravermelho de dupla face e ar quente, com comprimento efetivo de aquecimento de 1 m. 9 infravermelho lâmpadas de aquecimento na parte superior, 9 lâmpadas de aquecimento Na parte inferior, total de 18 lâmpadas de aquecimento, potência total de infravermelho de 27 kW, cada lâmpada com 1,5 kW, espaçamento entre os centros das lâmpadas de 110 mm.

Os dampers de correção são instalados nas frestas entre as lâmpadas de aquecimento por infravermelho. O ar quente é soprado verticalmente sobre a banda de papel por meio de um ventilador de frequência variável, de dutos de ar e dos dampers de correção. Distribuição do calor: convecção 60–70%, radiação infravermelha 30–40%. O sistema suporta uma velocidade contínua de passagem do papel de 0 a 10 m/s. Em condições de baixa temperatura no inverno, de 5 °C, o papel pode ser aquecido de forma estável até 40 °C, com precisão térmica de ±1 °C, atendendo à exigência de aquecimento contínuo em linha para papéis finos.