烘干室有封闭式的也有开放式的,前者也即是常说的各种烘箱或烘干室,后者常用的是通道式烘干室。不管何种烘干室都是由室体、加热系统、风幕装置及温控系统组成的。
(1)室体。室体是烘干室的主体,是需要烘干的工件放置的场所,室体的大小决定了烘干室的一次装载量。室体都是采用双层钢板制成,中间填满保温材料。箱式烘干设备的主要技术参数包括烘箱容积、电功率、温度范围等。
通道式烘干设备也称为带式或传送式烘干室,工件从入口送入,通过加热区、冷却区,从出口出来,完成烘干过程,这是一种常用的烘干设备。通道式烘干设备的技术参数主要有:长度、电功率、温度范围等。
(2)加热系统
加热系统有加热装置、空气过滤装置及风机等。加热装置也即是加热器,有燃油加热器、燃气燃烧式加热器、电加热器及蒸汽加热器等几种。蒸汽加热只适用于低温烘干的场所,蒸汽加热所需设备投资较大,对批量加工运行费用较低。
①电加热
电加热器结构紧凑,效率高,便于控制,但需要配电设备,同时运行成本较高。
电加热有两种方法:一是采用电炉丝进行加热,这是传统烘箱的加热方法;二是采用远红外加热器进行加热,这是目前被广泛采用的加热方法,红外线根据波长不同可分为近红外(波长范围0.75~2.5μm)、中红外(波长范围2.5~4μm)和远红外(波长范围大于4μm)。在这三种波长中,以近红外的辐射能量最高(辐射体温度2000~2200℃),中红外次之(辐射体温度800~900℃),铝型材以远红外的辐射能量最低(辐射体温度400~600℃),虽然远红外线的辐射能量低,但有机物、水分子及金属氧化物的分子振动波长都在4μm以上,即在远红外线波长区域,这些物体有强烈的吸收峰,在远红外线的辐射下,分子振动加剧,能量得到有效吸收,使涂膜快速得到固化。
②远红外辐射固化的特点
铝型材
a.热效率高、升温快、固化时间短,对于通道式烘干室可缩小设备长度,减少占地面积。
b.基材表层和涂膜同时被加热,使传热方向与溶剂扩散逃逸方向一致,避免涂膜表面产生气泡,针孔等缺陷。
c.设备结构简单,投资少,溶剂蒸气利用热空气上升原理自然排出,不需要大量的循环空气,室体内尘埃数量大幅度减少,膜层外观质量好。
d.但热辐射不适于形状复杂的工件,以免工件阴影部位无法得到固化。但可以将辐射和对流结合起来,利用辐射升温快、膜层外观质量好的特点,升温段加热,保温段利用对流热空气加热均匀的特点使膜层固化完全一致。远红外辐射对涂膜的颜色有选择性,以黑色涂膜的吸收率最高。
③燃烧式加热。燃烧式加热有直接式和间接式,直接式是将燃烧产生的高温气体与空气混合,送入烘干室,这种方法加热效率高,但空气清洁度差。间接式加热热效率较低,但热空气清洁,热量容易调节,是燃烧加热常用的方法。
④风幕及温控装置。对于直通式连续通过式烘干室,为了减少热空气从两端门洞口逃逸,需设置两个独立的风幕装置,出口风速一般在10~20m/s。温控装置主要用于烘干室的温度,并保持温度的恒定。