Настоящая экономия энергии: легкие металлические зоны нагрева.

Наша линейка продуктов Enerzone® включает в себя легкие зоны нагрева, способные сократить потребление энергии на 25 %.

Зона нагрева - это сердце каждой вакуумной печи. Нагревательные элементы доводят температуру внутри печи до требуемого уровня, подина обеспечивает правильное расположение материала в печи, а экранирующие пластины снижают потери тепла в нагревательной камере. В 80% всех вакуумных печей изоляция состоит их твердых графитовых пластин или графитового фетра. Хотя графитовый материал и является хорошим изолятором, он медленно нагревается и охлаждается. Кроме того, присутствие углерода в печи нежелательно при использовании чувствительных материалов и процессов.

В полностью металлической зоне нагрева экран состоит из молибдена, вольфрама или нержавеющей стали. Несмотря на чуть более высокие первоначальные инвестиции, металлические зоны нагрева пользуются все более широким спросом среди производителей печей и конечных пользователей. В пользу металлических зон нагрева говорят следующие их свойства:

  • долгий срок службы
  • быстрое нагревание и охлаждение
  • оптимальная чистота процесса благодаря отсутствию графита
  • более короткое время откачки
  • более высокий конечный вакуум
  • равномерное распределение тепла

В 60-е годы считалось, что металлические зоны нагрева потребляют большое количество энергии, однако современные металлические зоны нагрева по-настоящему экономят энергию. Будучи специалистом в области молибдена и вольфрама, мы разработали чрезвычайно энергоэффективную конструкцию зоны нагрева. Enerzone® — это линейка металлических зон нагрева, потребляющих примерно на 25 % меньше энергии, чем зоны нагрева стандартной конструкции.

Потребление энергии сокращается на 25%. Как мы этого добиваемся.

 

В обычных металлических зонах нагрева для вакуумных печей обычно используются молибденовые подины. В большинстве случаев они состоят из нескольких тяжелых балок, поддерживаемых массивными насадками, закрепленными на каждой из стоек. В зонах нагрева ENERZONE® мы используем тонкие балки из молибденовых сплавов U-образной формы. Они устанавливаются прямо на стойки и затем просто соединяются поперечными штифтами - насадки больше не требуются. Такая конструкция имеет еще одно преимущество. Новые балки меньше подвержены деформации, и их значительно легче менять, чем более тяжелые модели.

 

Для того чтобы еще больше снизить вес конструкции, мы заменили чистый молибден молибденовыми сплавами ML и TZM в Enerzone®. Благодаря высокой температуре рекристаллизации и сопротивлению ползучести более легкие экранирующие пластины и компоненты подины, изготовленные из ML и TZM, также более прочные и менее подвержены деформации. Мы также заменили слои нержавеющей стали молибденом. Это связано с тем, что один слой молибдена дает такой же экранирующий эффект, как пять слоев стали.

В обычных экранах распорные элементы между пластинами располагаются в продольном направлении. Для предотвращения деформации материала при такой конструкции требуются более толстые экранирующие пластины. Они предотвращают деформацию зоны нагрева и гарантируют сохранение цилиндрической формы. Наши инженеры разработали кольцевые распорные элементы. В сочетании с внешней опорной рамой из нержавеющей стали эти распорные элементы гарантируют необходимую устойчивость и при этом позволяют использовать более тонкие пластины. Зоны нагрева Enerzone® оснащаются специальными угловыми экранами, позволяющими минимизировать потерю тепла на критически важных стыках между боковой стороной и верхом и боковой стороной и днищем. Дополнительные экранирующие шайбы используются для снижения потери тепла на электрических выводах.

Компания Plansee также может поставлять зоны нагрева Enerzone® в другом исполнении. Обычные экранирующие пластины дополняются слоем изолирующей бумаги на основе оксида алюминия. Эта бумага не влияет на технологические характеристики зоны нагрева. Скорость нагревания и охлаждения, продолжительность цикла и параметры чистоты сохраняются. В то же время потребление энергии снижается на 10–15 %.

Показатели в цифрах.

 

Зоны нагрева Enerzone® не только потребляют меньше энергии, но и в целом отличаются более высокими характеристиками. Улучшенная зона нагрева быстрее нагревается и охлаждается, что гарантирует более короткие циклы, чем при использовании более тяжелых стандартных зон нагрева. Возьмем к примеру металлическую зону нагрева размером 600 мм х 600 мм х 900 мм (24”x24”x36”). По сравнению с зоной нагрева стандартной конструкции наша энергоэффективная легкая конструкция имеет следующие преимущества:

  • вес ниже на 15-20%
  • время нагревания в пустой печи сокращается на 20%
  • потери тепла снижаются на 15 кВт
  • потребление энергии при нагревании и охлаждении печи снижается на 25-30 кВт/ч
  • время охлаждения сокращается на 15%

Хотя первоначальная стоимость зоны нагрева Enerzone® может быть немного выше, ее долгий срок службы и энергоэффективность делают ее хорошим долгосрочным вложением.

Если вы заинтересованы:

 

Обсудите это с нашими экспертами по высокотемпературным процессам. Например, на конференции Furnaces North America с 2 по 3 октября в Нэшвилле, Теннесси. Не можете присутствовать? Никаких проблем, вы можете найти ваше контактное лицо здесь.

Узнайте больше о наших продуктах для высокотемпературных печей.