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1- Requisitos técnicos básicos

Este equipo es un/a Horno de secado compuesto que combina radiación infrarroja y convección de aire caliente , diseñado para el calentamiento continuo en línea de la banda de papel en movimiento. El objetivo es elevar la temperatura del papel que circula a alta velocidad desde la temperatura ambiente hasta 40 °C, con una tolerancia de temperatura superficial de ±1 °C.

1. Longitud efectiva de calentamiento del horno: 1000 mm
2. Parámetros del papel: ancho de la banda 800–900 mm, espesor del papel 0,1 mm; velocidad de la banda 0–10 m/s (arranque por frecuencia variable y funcionamiento estable a 10 m/s); temperatura ambiente mínima en invierno: 5 °C.
3. Estructura de calentamiento: calefacción bidireccional por la parte superior e inferior. Las lámparas de calefacción por infrarrojos están instaladas en las secciones superior e inferior. 9 infrarrojo lámparas de calefacción en la parte superior, 9 infrarrojos Lámparas de calefacción en la parte inferior, con un total de 18 lámparas de calefacción infrarrojas; distancia entre centros de los tubos: 110 mm.
4. Estructura del flujo de aire: Se instalan compuertas rectificadoras en el espacio entre cada par de lámparas de calefacción por infrarrojos (tanto en la parte superior como en la inferior). Un ventilador de circulación de frecuencia variable suministra aire caliente recirculante. El aire caliente fluye a través de los conductos de aire, atraviesa las compuertas rectificadoras y se dirige verticalmente hacia la banda de papel.
5. Distribución del calor: el 60 % a 70 % del calor proviene de la convección del aire caliente; el 30 % a 40 % del calor proviene de la radiación infrarroja directa.
6. Especificación del tubo de calentamiento: alimentación trifásica de 380 V, tubo de calentamiento infrarrojo de doble conducto con salida en un solo extremo, reflector recubierto de oro y reflector trasero de aluminio pulido tipo espejo. Distancia entre las lámparas de calentamiento y la superficie del papel: 100–150 mm.
7. Objetivo de temperatura: temperatura estable de la superficie del papel a 40 °C, con una tolerancia de ±1 °C.

2- Cálculo de carga térmica y diseño de potencia

2.1 Principio de diseño

La fuente de calor del sistema de circulación de aire caliente se obtiene a partir de la potencia total de calentamiento por infrarrojos. Se emplea una transferencia de calor combinada mediante radiación infrarroja y convección del aire caliente. Las lámparas de calentamiento por infrarrojos irradian directamente sobre la superficie del papel, al tiempo que calientan el aire en circulación. El aire caliente se dirige mediante deflectores rectificadores y impacta sobre la superficie del papel, favoreciendo la transferencia de calor por convección.

2.2 Asignación de potencia de calefacción por infrarrojos

• Lámparas de calefacción por infrarrojos, total: 18 unidades (9 unidades superiores, 9 unidades inferiores)
• Potencia nominal por tubo de infrarrojos: 1,5 kW
• Potencia total instalada de infrarrojos: 18 × 1,5 kW = 27 kW

La radiación infrarroja aporta entre el 30 % y el 40 % del calor efectivo de calefacción. Por su parte, las lámparas de calefacción por infrarrojos funcionan como fuente de calor para la circulación de aire caliente, calentando el aire en movimiento y proporcionando entre el 60 % y el 70 % del calor necesario para el secado por convección.

2.3 Descripción del diseño estructural

1. Longitud de la sección de calentamiento: 1000 mm. Conjuntos de tubos superiores e inferiores, con 9 lámparas de calefacción por cada capa; distancia entre centros de los tubos: 110 mm. Se instalan deflectores rectificadores en los espacios entre los tubos. Estos deflectores reducen la turbulencia del flujo y alinean el aire para garantizar una soplación vertical uniforme sobre la banda de papel, evitando desviaciones locales de temperatura en el papel.
2. El ventilador de circulación de frecuencia variable está montado en la pared lateral del horno. El conducto de aire caliente se conecta a los registros rectificadores superior e inferior. El flujo de aire atraviesa los registros y impacta verticalmente sobre el papel en movimiento.
3. La banda de papel avanza horizontalmente por el centro, desplazándose de manera continua de izquierda a derecha a gran velocidad. Las lámparas de calentamiento por infrarrojos situadas en la parte superior e inferior emiten radiación infrarroja sobre la banda de papel de forma simultánea, junto con aire caliente soplado desde deflectores rectificadores, para lograr un calentamiento bidireccional.

3- Notas de Control e Ingeniería

1. Fuente de alimentación: trifásica, 380 V. Las lámparas de calefacción por infrarrojos utilizan lámparas de calefacción por infrarrojos de doble orificio con salida monopolar y recubrimiento de oro, equipadas con reflectores de aluminio pulido tipo espejo para mejorar la eficiencia de la radiación infrarroja.
2. Ventilador: ventilador de circulación de frecuencia variable con caudal de aire continuamente ajustable para la recirculación de aire caliente. Se disponen deflectores rectificadores en los espacios entre tubos para alinear el flujo de aire sin ocupar longitud adicional del horno.
3. Control de temperatura: regulador de potencia PID + SCR con control zonificado de la temperatura, para estabilizar la temperatura de la superficie del papel en 40 °C y lograr un control de temperatura de alta precisión, con una tolerancia de ±1 °C.
4. Características del equipo: En condiciones de alta velocidad de la banda, la rápida respuesta infrarroja junto con el aire caliente uniforme garantizan tanto un rápido aumento de la temperatura como una excelente uniformidad térmica del papel. Adecuado para el calentamiento y secado en línea continuo de papeles finos.

Este horno incorpora una estructura de secado compuesta por infrarrojos de doble cara y aire caliente, con una longitud de calentamiento efectiva de 1 m. 9 infrarrojo lámparas de calefacción en la parte superior, 9 lámparas de calefacción En la parte inferior, un total de 18 lámparas de calefacción, con una potencia infrarroja total de 27 kW; cada lámpara tiene una potencia de 1,5 kW y el espaciado entre centros de las lámparas es de 110 mm.

Los deflectores rectificadores se instalan en los espacios entre las lámparas de calefacción por infrarrojos. El aire caliente se dirige verticalmente hacia la banda de papel mediante un ventilador de frecuencia variable, conductos de aire y deflectores rectificadores. Distribución del calor: convección 60–70 %, radiación infrarroja 30–40 %. El sistema admite una velocidad de avance continua del papel de 0 a 10 m/s. En condiciones invernales de baja temperatura, a 5 °C, el papel puede calentarse de manera estable hasta 40 °C con una precisión de ±1 °C, satisfaciendo los requisitos de calentamiento continuo en línea para papeles finos.