本文讨论为应用程序选择工业烤箱时要考虑的关键标准。

它将作为项目工程师,运营经理和购买代理商的指南,了解在您的资本投资最佳价值中提供最优质的工业烤箱所需的流程,决策和权衡。

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烤箱 - 导向-iPad-2

工业烤箱的选择和配置涉及销售,工程,运营和金融专家团队,共同制造右烤箱,这将显着影响OEM的顶部线和底线。

根据您的要求和满足这些要求所需的组件,热处理烤箱可以从低五个数字到超过100万美元的价格。工业烤箱可以基于包含传送带加工或批量加工的设计。每种类型的设计都可以以几十种不同的方式定制。

我们的指南被组织成以下部分,每个部分都可以直接从此列表中访问,然后单击一下:

第一节:定义你的热处理要求

选择新型工业烘箱的第一步是定义热处理要求和应用规范,如地板空间限制,包括天花板高度。

什么是热处理?

对一种材料进行加热和冷却操作以获得所需的条件或性能的组合。

热处理3步:

  1. 加热到规定温度的
  2. 在那个温度下保持合适的时间
  3. 任选地,根据规定的方法冷却

工业烤箱和工业炉之间有什么区别?

加热温度

  • 烤箱<1,000°F
  • 炉> 1,000°F
  • 加热室中的空气流量管理系统将在烤箱和炉之间有所不同

什么类型的烤箱可用于工业用途?

批量烤箱用于各种热处理,包括干燥,固化,老化,退火,应力缓解,粘合,回火,预热和成型。批量烤箱处理产品一次或组(“批次”)。部分在架子,推车或卡车上批量进入烤箱,可以手动装载或通过自动装载。

连续输送机烤箱通过典型的批量流程提供劳动力节省和材料处理效率。部分手动或通过机器进入烤箱。输送机可以是开销,皮带(钢或织物),动力滚子,链或板条。传送带烤箱与批量烘箱进行相同的过程,但提供连续吞吐量。连续烤箱可以包括在不同温度下操作的多个区域,并且可以包括冷却区。

烤箱会为我的应用程序定制吗?
工业烘炉和熔炉可提供标准或定制模型。


在工业烤箱中可以做些什么热量的方法?

  • 老化:老化烤箱用于增加合金的强度。
  • 退火:通过在合适的温度下加热和保持然后以受控速率冷却,退火烘箱通过加热而软化零件。退火用于减少硬度,增加延展性并有助于消除内部应力。
  • 烘烤:烘烤炉将物体加热到低温,以除去夹带的气体和水分。
  • 煅烧:煅烧烤箱会产生相变或去除水分。
  • 复合固化:复合固化烘箱用于固化高强度,低重量碳复合材料。
  • 养护:固化炉提高产品质量和涂层材料到指定的温度,并保持该温度一段时间。固化烤箱固化零件,涂料和粘合剂。
  • 烘干:干燥炉从材料或物体中除去水或其他液体。
  • 食品加工:烘烤或固化以消除产品中的水分。
  • 预热:预热烘箱用于各种过程中,需要在次级过程中加热产品,例如成形,涂布,配件或焊接。
  • 粉末涂料:在施加粉末涂层之后,部件进入固化炉,其中加入热量,涂层化学反应以产生重型饰面。
  • 应力消除:一种用于减少物体或材料内部残余应力的热处理工艺。
  • 回火:回火降低了金属的脆性,通常在淬火或淬火后进行。


确保您的工业烤箱耐用的最佳做法是讨论制造商的建设团队的技能和专业知识,以确保他们拥有持续多年的建造工业热处理烤箱的经验。

第二节:生产要求 - 批量加工或连续流量处理

需要考虑的第二个标准是连续或批处理是否最适合应用。

要确定批处理或输送机处理是否是最佳选择,请回答以下内容:

  1. 每小时需要多少份?
  2. 烤箱是否会成为自动化制造线?
  3. 需要多个加热/冷却区域吗?

输送带炉,在最简单的术语,是批炉操作与产品移动通过它。输送带烘箱可以利用指数或连续运动,与水平,垂直,倾斜,或螺旋运动路径。输送机的风格包括滚轴,皮带,链在边缘(COE),架空单轨,或动力和自由。

相比之下,批烤箱仅允许产品放置在静态位置以进行热处理。取决于如何使用烘箱,产品可以在推车或架子上一致地和均匀地定位。由于输送机烤箱包含运动,因此固有地,它们是比批烤箱更昂贵的解决方案,但是有许多原因需要考虑输送机烤箱:

高生产量 -如果客户有足够的产品量,在某种程度上,批量烤箱可能不再是一个可行的解决方案。可能没有足够的时间来装载、加热、冷却(如果需要)和卸载一定数量的必须在给定时间内处理的产品。

生产自动化- 输送机烤箱通常可以容易地结合到生产线中,消除或最小化人为干预设备。这又轮流导致更符合的产品或产品放置,差异/缺陷较少。

流程灵活性- 烤箱输送机驱动系统可以配合可变频率驱动器(VFD),以改变输送机的速度。这对于在加热区内改变产品的停留时间可以是有用的。另外,烤箱(温度)设定点的变化,与第三参数的变化相结合,例如,例如第三参数。空气速度,可以完全改变温度曲线。可以基于所需的温度分布来分配传送带 - 对于每个轮廓段的区域。此外,客户流程通常可以指示他们的产品必须冷却。通过传送带系统,产品可以移动到或通过指定的冷却区。相反,在批量烘箱过程中,加热和冷却通常在同一区域内发生。能量不仅在冷却产品时消耗,而且在冷却烘箱的内部部件时,又必须在下一个批处理过程中重新加热。

第3节:应用规格 - 定制工程或标准单元

大多数工业烤箱制造商提供标准和定制的设计型号。下一步是确定自定义设计或标准大小oveN是基于规格的最佳选择。要确定,请考虑以下内容:

在决定标准或自定义烤箱之间时考虑前10个标准

  1. 部件加载-当零件可以手动或自动装载到标准尺寸的入口支架上,且不需要特殊的皮带或托盘/零件支架时,标准烤箱是最佳选择。如果零件不符合标准尺寸范围,那么可能需要一个定制的烤箱。
  2. 零件尺寸和重量- 可以构建烤箱以适应任何零件尺寸或重量,但如果您的部件适合标准尺寸,请标记一个标准烤箱!
  3. 控制-每个制造商将提供一个具有基本功能的标准控制包。如果您的过程需要额外的控制(例如,斜坡和浸泡,多个设定点,数据采集,PLC等)没有提供在标准控制包,定制的控制包可以设计满足您的应用。
  4. 温度-标准烤箱的设计具有最高操作温度。如果这符合你的要求,那么一个标准的烤箱可能适合你。定制烤箱提供了设计多个温度,多个区域和冷却能力的选择。
  5. 热源-标准烤箱通常是燃气或电力,而定制烤箱可以围绕任何加热介质设计。(如煤气、电、油、蒸汽)。
  6. 负载高度- 标准烤箱配有负载高度,由制造商预定的调整小。自定义烤箱可以设计为您的过程要求。
  7. 排气- 标准烤箱用预先设计的排气速率指定。定制烤箱旨在您的要求(例如,没有排气,重力排气,电源和非功率排气)。
  8. 空气流动- 标准烤箱提供预先设计的空气流量布置,同时自定义输送机烤箱设计为特定要求(例如,垂直,水平,组合,方向,体积,高/低速)。
  9. 建筑材料- 标准烤箱通常由钢或镀铝钢制成,定制烤箱可以根据应用(例如,不锈钢,异国金属等)设计了许多材料选择。
  10. 认证- 标准烤箱基于制造商的标准设计。自定义烤箱旨在满足您的要求(例如,承销商实验室,CE,CSA等)。

第4节:烤箱建筑材料

在工业炉窑的设计中,建筑材料的选择是至关重要的。最重要的两个决定是,室内和室外建筑使用什么金属,以及适用时在墙壁、屋顶和地板使用什么保温材料。

金属
温度和耐腐蚀性是在选择内部和外部金属结构时考虑的前两个因素。镀铝钢是温度范围内的烤箱制造商的首选金属,高达约1100°F。镀铝钢涂层提供优异的温度保护,并允许在制造过程中易于焊接,而不是镀锌。制造商通常在外部上使用镀铝钢,以进行额外的耐腐蚀性和易涂料。
在温度超过1000°F时,设计改变为一种不同的结构类型,通常称为“炉结构”。外部结构通常是3/16”热轧碳板,有足够的压紧力来遏制爆炸。根据NFPA 86,这允许消除防爆面板。在工业热处理环境中,它也是一种更坚固的结构。对于高达1500°F的烤箱和熔炉,316不锈钢是最常选择的材料。

领先技术
烤箱应用最高可达1000°F的选择绝缘是矿棉。除了经济,矿棉提供出色的绝缘和隔音特性,同时非常易于安装。它含有多达10#/ CU.FT的密度。并且通常在安装时的厚度为2“至10”。其防火是这种类型的绝缘体的另一个特征。
高于1000°F,不同类型的绝缘开始变得必要。最常见的选择是陶瓷纤维板,毯子和模块。这些陶瓷纤维材料的标准额定值为1800,2300,2600和3000°F。此外,耐火砖和铸造耐火材料广泛用于3300°F及更高的温度。还有各种轻质隔热板可提供3300°F。

第五节:气流设计的重要性

成功的工业气流设计4键

关键1:均匀性
在温度下的工艺时间、升温速率和均匀性都是需要考虑的变量,以帮助确定最有效的系统设计。工艺时间和升温速率将决定烤箱的大小以及热源的输出BTU。一致性是下一个要考虑的主要因素。
基本批烤箱通常将在+/- 10°F腔室均匀性的烤箱空气温度下运行。如果需要,烤箱制造可能会降低到+/- 1°F的容差。为了实现更紧密的腔室均匀性,我们需要增加空气量。更高的再循环率需要较大的马电动机和/或更大的风扇,可以提高烤箱的成本。
不是每个过程都需要紧密的均匀性容忍,因此让您的供应商了解您的过程可以接受哪些温度方差是很重要的。工程师将设计一个不仅满足您流程需求的系统,而且是能源和成本效益。请记住,所需的更严格的温度耐受性将增加设备的价格。

键2:气流模式
工业烤箱不仅仅是加热盒。其利用精确的工程气流设计将空气输送到产品。有各种空气流模式,通常用于工业,包括自上而下,底部,水平或组合。这些气流模式中的每一个是烤箱设计中的重要组成部分。通常,某些产品有利于某些气流设计。传送带经常具有垂直空气流量,而批量烘箱则有利于水平。

关键3:喷嘴设计
确定气流类型后,下一步要考虑的是撞击。撞击增加了表面体积比,使产物升温更快。通常这是通过使用某种类型的槽喷嘴,锥形或百叶来完成的。喷嘴的速度和类型最好由应用决定。形状、纹理和材料类型都有助于喷嘴的类型,将工作最佳的应用。当空气垂直于被加热材料的表面撞击产品时,撞击效果最好。

关键:4制造商体验
既然您已确定您的流程,现在是可以满足您的需求并留在预算范围内的制造商的时候了。它已成功设计和安装了工业烤箱,具有经典的HVN气流,其专利的涡轮流量,或新推出的三个和ACU流动系统。其在各种行业跨应用中满足紧密温度均匀性要求的经过验证的记录。其还可以使用计算流体动力学(CFD)软件提供显示所提出的系统的气流和均匀特性的视觉表示。它还提供了一个现场测试设施,在那里,我们可以在类似于实际应用的条件下对您的零件进行实时测试。

如前所述,在为工业烘箱设计气流模式时,需要考虑许多不同的变量,与了解热加工的合作伙伴联系对项目的成功至关重要。

第六节:加热系统

工业加工烤箱中主要有3种不同类型的加热源。这些通常被称为直接气体烧制,间接气体烧制和电动卷材加热器。直接烧制加热器通常更有效,更便宜,因为这些系统中的组件较少​​。虽然这是真的,但是当间接气体燃烧加热器或电加热器是更好的选择时,存在实例。了解每个系统的优势将有助于您了解要使用的系统。

热处理应用通常使用直接气体烧制,间接气体燃烧或电动卷材加热器加热烤箱。

直接燃气加热器

直接烧制加热器采用天然气,丙烷,丁烷或其他气体混合物来制造开放的加热火焰。燃气燃烧器设计用于清新的流动气流。气体直接进料到燃烧器,新鲜气流为燃烧提供所需的氧气。

直接燃气烧制加热器优势

  • 高效 - 由于它射击开放的火焰;几乎所有燃料都在腔室中转换为热量。这些类型的燃烧器额定为92%。
  • 较小的脚印 - 由于这些燃烧器不使用热交换器,因此它们能够在较小的占地面积中产生更多的热量。
    灵活性-直燃式燃烧器具有较高的调低比。这允许更好的温度控制和更大的温度范围比间接燃烧器。

直接燃气加热器缺点

  • 燃烧 - 燃烧副产品被引入空气流中。在某些应用中,这些副产品可能会影响用户产品。
  • 爆炸板 - 由于副产品被引入烤箱/炉的工作流,因此需要额外的成本和设计输入来设计进入设备中的产品设备或特定爆炸释放面板。
  • 排气 - 在烤箱/炉中需要动力排气,以从燃烧过程中除去副产物和水。
  • 清除时间 - 在开始或重新烧制直接燃气燃烧器之前,需要吹扫系统中的特定空气量的等待时间(清除时间)。

间接燃气加热器

在工业炉和熔炉中使用的间接加热器是直接向热交换器燃烧的燃气燃烧器。当使用间接加热器时,过程空气通过热交换器加热。对于气体燃烧器,燃烧副产物留在热交换器中,并从烟道中排出,从而从工艺气流中消除它们。

间接燃气加热器益处

  • 燃烧产物-燃烧产物从工艺气流中被消除
  • 排气——不再需要动力排气装置来排出燃烧副产品
  • 爆炸证明 - 随着燃烧在烤箱或炉内,没有必要用爆炸板设计系统,管或交换器通常是由防爆结构构建的。

间接燃气燃烧器

  • 效率低 - 烟道中的热量和热交换器的低效率导致耐用燃烧器和热交换器类型的效率为65%至80%。
  • 更高的成本¬-利用热交换器增加了直接烧制燃烧器的成本,因为构建材料在较高温度下昂贵。
  • 由于将热交换器包装到设备中,空间 - 间接系统物理上更大。
  • 温度控制 - 热交换器倾向于使保持紧的温度范围更难以,因为它倾向于过冲或过度,由于热交换器中的热传递滞后。
电加热器

电加热器通过电阻把电能转化为热。热量向四面八方扩散。电热器通常被放置在管道系统中,这样就可以控制在其上移动的空气。空气可以是循环的,也可以是新鲜的。再循环空气更常用来减少电力消耗和加热器的尺寸。当工艺需要通风时,使用新鲜空气。

电加热器福利

  • 简单 - 电动加热器安装,控制并具有最少数量的组件。
  • 无排气排气和新鲜空气的引入都被淘汰。除了可能需要删除工艺气体或平衡设备的方式。
  • 燃烧产品-消除了担心的产品燃烧影响最终用户的产品。
  • 调低-可以调到零,允许在很低的温度下运行。


电线式缺点

  • 世界大部分地区的运营成本 - 电力成本高于丙烷或天然气加热
  • 大型加热器——较大的加热要求增加了终端用户的前期成本,因为为机器提供了较大的电气服务,以及电缆和电路成本的增加。
  • 与燃烧相比,整个烤箱和炉子的脚印加热器可以增加其尺寸。线圈的瓦特密度也可以驱动更大的物理尺寸。

第7节:输送带的选择

用于热处理的4个最佳输送带类型

随着越来越多的公司寻求自动化其流程和设施,输送机烤箱是产品制造车轮中的一个小而重要的齿轮。虽然批量处理将始终存在其位置,但由于制造商努力最大限度地提高生产过程的效率,连续处理输送机烤箱具有很高的需求。


有各种各样的输送机类型可供选择:

  • 皮带输送机
  • 链式输送机
  • 滚筒式输送机(动力,重力)
  • 螺丝/螺旋钻
  • 电梯/升降输送机
  • 饲料系统(振动,离心等)
  • 气动式输送机
  • 真空输送机

然而,许多这些输送机类型在加热存在下是不可行的解决方案。高处理温度限制输送材料选项,最终迫使加热区外的驱动部件(即:轴承,驱动链和电机)完全。

有四种类型的输送机通常用于热处理应用;扁丝、编织带、链条、滚筒。

扁线带输送机

在上述四种类型中,扁平丝网带是最受欢迎的。扁丝丝带可用于各种过程温度和应用,并提供以下优点:

  • 高强度重量比
  • 广泛的皮带宽度适用于各种产品尺寸
  • 容易清洁
  • 振动和减震
  • 高开度-首选在对流应用
  • 可配置附件(航班,车道分频器,边防等)
  • 廉价

采用适当的材料选择,扁平钢丝带式输送机可操作于1,000°F及更大的。

2.编织丝带输送机

编织钢丝带提供与扁平丝带相同的优点,但是编织钢丝带能够处理比扁平线更高的负载能力,可提供更多配置(网格形状和尺寸),可定制,并提供增加的表面用于输送较小部件的区域。

缺点包括:

  • 成本更高
  • 降低开放区域减少了气流
  • 有时需要皮带跟踪

编织钢丝带通常用于移动包括螺母,螺栓,钉子甚至颗粒材料的小部件。

3.链式输送机

链式输送机通常用于重载应用。链式输送机可以设计为滚动或滑动链配置。链式选择高度依赖于温度,连接类型,材料选择和润滑。
有数百种链式,许多专为单一行业或应用而设计。连接式链条允许附件定制部件夹具。

链式输送机的优点包括:

  • 易于维护和更换
  • 耐久性
  • 许多可用风格
  • 可定制的

链式输送机是重载和专业部件尺寸的良好选择。

4.辊道输送机

根据加工温度的不同,滚筒输送机通常将轴轴承安装在炉/炉的外部,以保护动力传输组件(链条、轴承、电机)。辊式输送机用于重载应用,并提供灵活性的运动,积累的产品。当使用滚筒输送机时,产品通常装载在托盘或框架上。

第8节:把它们放在一起——客户支持服务

你做到了!

烤箱已经制造,随时可以通过质量控制检查和验证。制造商将邀请您进入该设施,成为最终设备检查的一部分。您将有机会看到烤箱工作,并进行任何可能需要的调整。验证一切正常工作后,烤箱将清理,准备和包装装运。接下来,安装,培训和服务变得非常重要。

一旦烤箱被交付给您的工厂,客户支持团队将在现场安装和启动(如果这是原始报价的一部分)。信任支持团队的专业知识是重要的;需要经验丰富的团队安装和启动烤箱。运营商培训可用,是一个有价值的投资。

工业烘炉是经久耐用的,如果维护得当,它将是生产线多年的关键主力。当选择一个制造商来建造烤箱时,考虑他们提供的服务和他们通常对服务和零件要求的响应速度是非常重要的。为了保持工业烘箱的最高效率和性能水平,应制定维护计划。制造商还提供设备审核和预防性维护程序,以提供持续的支持。更换部件也应该随时可用。

其工业热处理烘箱溶液

带炉从航空航天到食品和饮料,ITS已经提供工业热处理解决方案超过50年。我们的设计包括批量和连续处理和各种烤箱尺寸的所有应用。

有关更多详细信息和规格,请访问我们的工业烤箱页面并了解有关国际热系统功能的更多信息。vwin德赢是黑网吗

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