كيفية استخدام الحرارة تحت الأحمر بشكل فعال في تصنيع الزجاج بكميات كبيرة
إذا كنت تستخدم فرنًا من نوع “الأنفاق” لتصنيع الزجاج، فأنت بالتأكيد تعرف التحديات المرتبطة بهذا الأمر. أنت بحاجة إلى تدفق حراري مستمر وثابت. إذا انخفضت درجة الحرارة حتى لثانية واحدة، فسوف تواجه مشاكل متعلقة بالصدمات الحرارية أو مشاكل في اللزوجة، وهو ما قد يدمر الدفعة بأكملها.
وماذا لو كانت أجزاء الزجاج كبيرة الحجم؟ فالمصابيح العادية لا تكفي في هذه الحالة. لذلك، نقوم بتصنيع أجهزة تعمل بالأشعة تحت الحمراء خصيصًا، بحيث يمكن استخدامها في أطوال تزيد عن 2 متر. إنها الطريقة الوحيدة للتغلب على المناطق الباردة في النظام، والحفاظ على توزيع الحرارة بشكل متساوٍ.
مشاكل الأنابيب ذات الأطوال الطويلة
المشكلة هي أنه لا يمكن ببساطة استخدام عنصر تسخين عادي وتمديده. إذا فعلت ذلك، فسوف تواجه انخفاضًا في الجهد الكهربائي وتمددًا حراريًا، مما سيدمر المعدات.
نحن نتعامل مع هذه المشكلة عن طريق التركيز على معدل الوات لكل سنتيمتر. نقوم بتعديل كثافة اللف وسمك أنابيب الكوارتز، حتى لا يحدث انخفاض في درجة الحرارة في الوسط، ولا يحدث تلف في الأنابيب. هذا يساعد في الحفاظ على انحناءة درجة الحرارة بشكل مستقر.
بالإضافة إلى ذلك، نستخدم ترددات كهربائية أعلى، مما يساعد في الحفاظ على التيار الكهربائي ضمن الحدود المقبولة، وبالتالي لا تتعرض الأسلاك للضغط الزائد، ولا تتحول الأسلاك نفسها إلى مصادر حرارة.
إنشاء “جدار حراري”
للحصول على تدفق حراري مستمر، نستخدم ترتيبًا دقيقًا للمصابيح. حسب شكل الزجاج، نرتب المصابيح بشكل متتابع أو في شكل شبكة. نستخدم الكوارتز عالي الجودة لصنع الأغلفة، لأنه يسمح بمرور الحرارة دون أي عوائق.
لكن السر الحقيقي يكمن في طريقة التثبيت. هذا هو المكان الذي يواجه فيه الكثير من المهندسين صعوبات.
بالنسبة للأطوال التي تزيد عن 2 متر، نستخدم أنظمة تثبيت مرنة. الكوارتز يتمدد وينكمش عندما يسخن. إذا تم تثبيته بشكل صارم، فسوف تنكسر الأنابيب تحت ضغطها الخاص. أنظمة التثبيت المرنة تسمح للأنابيب بالتمدد بحرية.
بعض الأمور التي يجب الانتباه إليها
نصمم هذه الأجهزة بحيث يمكن استخدامها كبديل مباشر، لأن لا أحد يريد أن يظل فرنه غير نشط لمدة أسبوع. يمكن توصيلها مباشرة في الأقسام الموجودة في الفرن.
لكن هناك تحذير: أنظمة التسخين بأطوال 2 متر تنتج كمية هائلة من الحرارة. سيؤدي ذلك إلى تلف جسم الفرن. تأكد من أن نظام التهوية قوي بما يكفي لإزالة الحرارة الزائدة. وإلا، قد يبدأ جسم الفرن في التشوه.