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突破传统,造纸行业采用高新3D打印技术,红外干燥处理效能大幅提升!

ILLIES技术考察官  考察笔记

随着中国造纸市场的飞速发展,越来越多的造纸企业涂布工段选择使用燃气红外干燥技术。但是大部分红外技术产品都在一定程度上受到辐射率、面积、温度上限等限制,同时也给纸厂带来了如:生产成本过高、生产效率低、甚至是火灾威胁等负面影响。

ILLIES代理的Selas公司“Red-Ray™高强度红外线发射块”,采用“高强度3D打印技术”,专为纸张干燥而设计,成功突破了这些限制,它有着更高的辐射率、更大的辐射面积,可工作于更高的温度。

01 突破行业壁垒 Red-Ray™助力产业革新

Selas是一家拥有120年专业经验的热技术公司,其总工程师William M. (Mike) Sharp,结合多年全球制浆造纸行业经验,研发出了更安全、更高效的Red-Ray™ 高强度红外发射块。

这款新型发射块避开传统的成型网格,采用专有的3D打印硅-碳化硅复合陶瓷(Si-SiC)晶格设计,增强辐射强度和辐射面积,使发射块达到行业中卓越的*高温度1350°C。

采用新一代专有的3D打印的高强度红外线发射块,没有金属材质的温度上限限制,可实现更大的功率输出。

视频中,Red-Ray™3D打印发射块在中间位置,两边是其它品牌的产品。

可以看出3D打印设计的发射块,加热与冷却时间明显快过其它两个发射块,Red-Ray™发射块可在大约60秒内达到工作温度,并在10秒内冷却到纸的燃点以下。

传统发射块相比,采用“高强度晶格技术”的优势 

干燥能力更强

1 在相同的能源输入下,干燥能力提高了15-20%。相反,如果在相同的干燥能力下也可节省15-20%的能源。

2  Red-Ray™3D打印有一款高功率的发射块(12KW)对比常见的发射块(9KW),当以其最大功率输入运行时,干燥能力会提高近40%。

3  如果在相同的干燥能力下,采用Red-Ray™3D打印发射块可减少使用发射块数量。

4  也可以利用更好的干燥能力来提升车速,从而提高产量。

降低能耗

3D打印硅-碳化硅复合陶瓷(Si-SiC)晶格颜色接近黑体,根据能量公式(P=eσAT⁴)辐射系数和表面积指数在同类产品中都是*高的,所以在保持干燥能力一样下,可以降低能耗,使能源成本降低。

快速加热和冷却

1 3D打印硅-碳化硅复合陶瓷(Si-SiC)晶格可快速加热和冷却,大约60秒内达到工作温度,并在10秒内冷却到纸的燃点以下。

当发射块能更快达到工作温度时,机器启动过程中的纸张浪费更少。(传统的发射块需要更多的时间启动,导致纸张在达到工作温度之前太湿,造成纸张浪费。)

快速冷却可以降低在紧急停机或断纸时发生火灾的风险。

使用寿命长

3D打印硅-碳化硅复合陶瓷(Si-SiC)晶格表面更加光滑抗张强度更大,能有效防止清洁水和涂料造成破损,所以更加耐用,从而减少备品的更换成本。

低氮氧化物排放

红外发射块可使混合气体在极薄而均匀的表面上实现完全燃烧,缩短了化学反应发生的停留时间,可有效减少2~3倍的氮氧化物(NOx)排放。

易于安装

Hi-12发射块的设计可以直接安装到所有主要红外系统的现有混合管上,易于更换现有发射块(改造现有燃气系统)。

02 探秘晶格技术 Red-Ray™如何突破技术限制

传统的燃气红外发射块通常是一个烧结金属纤维毡,或者是一个多孔陶瓷,并且主辐射器上覆盖有一层金属丝网,网与毡或砖之间形成一种反射关系:

图为高强度晶格技术

(消焰器带有排列规律的孔洞,能使来自空腔进入晶格的天然气和空气混合物均匀分布)

晶格拥有独特的几何形状和尺寸,可产生小规模湍流,有利于能量更加快速地吸收和释放。晶格结构部件向各个方向辐射能量,包括辐射回消焰器以及与其他晶格结构部件,这些都形成了“反射关系”,使燃烧器的气体燃烧异常稳定

“反射与湍流关系”持续存在,使温度大大高于市场上采用其它技术产品产生的温度。

  

图为晶格结构

晶格结构为井然有序的多层结构

可以看出高强度晶格技术在具有更高辐射转换效率的同时,还具有更高的辐射输出,原因就在于更高的效率和更高的温度。

03 预见未来 遇见 Red Ray™

ILLIES的某位客户替换了两排HI-12S发射块,干燥能力显著提升,并且降低了燃气消耗,减少氮氧化物的排放量。

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