Four composite à chauffage infrarouge et à air chaud E-DEN pour le séchage du papier

1- Exigences techniques de base

Cet équipement est un Four de séchage composite combinant le rayonnement infrarouge et la convection d’air chaud , conçu pour le chauffage en continu en ligne d’une bande de papier en mouvement. L’objectif est de porter le papier circulant à grande vitesse de la température ambiante à 40 °C, avec une tolérance de température de surface de ±1 °C.

1. Longueur effective de chauffage du four : 1000 mm
2. Paramètres du papier : largeur de la bande 800 à 900 mm, épaisseur du papier 0,1 mm ; vitesse de la bande 0 à 10 m/s (démarrage à fréquence variable et fonctionnement stable à 10 m/s) ; température ambiante minimale en hiver : 5 °C.
3. Structure de chauffage : chauffage double face, par le haut et par le bas. Des lampes de chauffage à infrarouge sont installées sur les sections supérieure et inférieure. 9 infrarouge lampes de chauffage sur le dessus, 9 infrarouges Lampes de chauffage situées en dessous, au total 18 lampes de chauffage infrarouges ; distance entre les centres des tubes : 110 mm.
4. Structure du flux d’air : Des volets de rectification sont installés dans l’espace entre chaque paire de lampes de chauffage infrarouge (à la fois en haut et en bas). Un ventilateur de circulation à fréquence variable assure l’alimentation en air chaud recyclé. L’air chaud circule dans les conduits, traverse les volets de rectification et est soufflé verticalement sur la bande de papier.
5. Répartition de la chaleur : 60 % à 70 % de la chaleur provient de la convection de l’air chaud ; 30 % à 40 % provient du rayonnement infrarouge direct.
6. Spécification du tube de chauffage : alimentation triphasée 380 V, tube de chauffage infrarouge à double canal avec sortie à une extrémité, réflecteur revêtu d’or, réflecteur arrière en aluminium poli miroir. Distance entre les lampes de chauffage et la surface du papier : 100 à 150 mm.
7. Objectif de température : température stable de la surface du papier à 40 °C, avec une tolérance de ±1 °C.

2- Calcul de la charge thermique et de la puissance de conception

2.1 Principe de conception

La source de chaleur du système de circulation d’air chaud provient de la puissance totale de chauffage par rayonnement infrarouge. Un transfert de chaleur combiné, associant le rayonnement infrarouge et la convection de l’air chaud, est mis en œuvre. Les lampes de chauffage infrarouges rayonnent directement sur la surface du papier tout en réchauffant l’air circulant. L’air chaud est dirigé et redressé par des volets de réglage, puis frappe la surface du papier, assurant ainsi un transfert de chaleur par convection.

2.2 Répartition de la puissance de chauffage par infrarouge

• Nombre total de lampes de chauffage infrarouge : 18 pièces (9 pièces supérieures, 9 pièces inférieures)
• Puissance nominale par tube infrarouge : 1,5 kW
• Puissance infrarouge installée totale : 18 × 1,5 kW = 27 kW

Le rayonnement infrarouge apporte 30 à 40 % de la chaleur utile. Parallèlement, les lampes de chauffage infrarouges servent de source de chaleur pour la circulation d’air chaud, réchauffant l’air en circulation et fournissant 60 à 70 % de la chaleur nécessaire au séchage par convection.

2.3 Description de la configuration structurelle

1. Longueur de la section de chauffage : 1000 mm. Réseaux de tubes supérieurs et inférieurs, avec 9 lampes de chauffage par couche, espacement entre les centres des tubes de 110 mm. Des volets rectificateurs sont installés dans les interstices entre les tubes. Ces volets rectificateurs dissipent l’écoulement turbulent et uniformisent le flux d’air afin d’assurer un soufflage vertical homogène sur la nappe de papier, évitant ainsi toute déviation locale de température sur le papier.
2. Un ventilateur de circulation à fréquence variable est installé sur la paroi latérale du four. Le conduit d’air chaud est relié aux registres de rectification supérieurs et inférieurs. Le flux d’air traverse ces registres et vient frapper le papier en mouvement, perpendiculairement.
3. La bande de papier circule horizontalement au centre, se déplaçant en continu de gauche à droite à grande vitesse. Des lampes de chauffage infrarouge situées en haut et en bas émettent simultanément un rayonnement infrarouge vers la bande de papier, tandis que de l’air chaud est soufflé par des volets rectificateurs, assurant ainsi un chauffage des deux faces.

3- Notes de contrôle et d’ingénierie

1. Alimentation électrique : 380 V triphasée. Les lampes de chauffage à infrarouge sont des modèles à sortie unilatérale, à double canal, revêtues d’une couche d’or, équipées de réflecteurs en aluminium poli miroir afin d’améliorer l’efficacité du rayonnement infrarouge.
2. Ventilateur : ventilateur de circulation à fréquence variable, avec débit d’air réglable en continu pour la recirculation d’air chaud. Des volets rectificateurs sont disposés dans les interstices des tubes afin d’assurer un écoulement d’air rectiligne sans allonger la longueur du four.
3. Contrôle de la température : régulateur de puissance PID + SCR, doté d’un contrôle de la température par zones, permettant de stabiliser la température de surface du papier à 40 °C et d’assurer un contrôle précis de la température, avec une précision de ±1 °C.
4. Caractéristiques de l’appareil : En régime de vitesse élevée du web, une réponse infrarouge rapide associée à un flux d’air chaud uniforme garantit à la fois une montée en température rapide et une excellente homogénéité de la température du papier. Convient au chauffage et au séchage en ligne continus des papiers fins.

Ce four intègre une structure de séchage composite à infrarouges et à air chaud, sur deux faces, avec une longueur de chauffage efficace de 1 m. 9 infrarouge lampes de chauffage sur le côté supérieur, 9 lampes de chauffage Sur le côté inférieur, au total 18 lampes de chauffage, avec une puissance infrarouge totale de 27 kW ; chaque lampe développe 1,5 kW, et l’espacement entre les centres des lampes est de 110 mm.

Des volets correcteurs sont installés dans les interstices entre les lampes de chauffage infrarouge. L’air chaud est soufflé verticalement vers la bande de papier au moyen d’un ventilateur à fréquence variable, de conduits d’air et de volets correcteurs. Répartition de la chaleur : convection 60 à 70 %, rayonnement infrarouge 30 à 40 %. Le système permet une vitesse de défilement continue du papier comprise entre 0 et 10 m/s. Dans des conditions hivernales de température basse, à 5 °C, le papier peut être chauffé de manière stable jusqu’à 40 °C, avec une précision thermique de ±1 °C, répondant ainsi aux exigences de chauffage en ligne continu pour les papiers fins.