在工業(yè)生產(chǎn)和科研實驗等眾多領(lǐng)域,熱風循環(huán)烘箱作為常用的干燥設(shè)備,發(fā)揮著重要作用。其高效、均勻的干燥效果得益于科學合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計與工作原理。?
從結(jié)構(gòu)來看,烘箱主要由箱體、加熱系統(tǒng)、通風循環(huán)系統(tǒng)、載物裝置以及控制系統(tǒng)等部分組成。箱體是烘箱的主體框架,通常采用雙層結(jié)構(gòu),外層多為冷軋鋼板,具備良好的強度與耐用性;內(nèi)層選用 304 不銹鋼材質(zhì),不僅光滑易清潔,還能有效避免在高溫環(huán)境下被腐蝕,符合食品、醫(yī)藥等對衛(wèi)生要求嚴苛的行業(yè)標準。兩層之間填充硅酸鋁纖維或巖棉等保溫材料,厚度一般在 80 - 150mm,極大地減少了熱量散失,保溫效率可達 85% 以上,確保箱內(nèi)穩(wěn)定的高溫環(huán)境。箱門設(shè)有雙層鋼化玻璃觀察窗,方便操作人員隨時查看內(nèi)部物料情況,同時搭配硅橡膠密封條,耐高溫且密封性能良好,防止熱量泄漏。?
加熱系統(tǒng)是烘箱的核心部件之一,常見的加熱方式有多種。電加熱通過不銹鋼電熱管實現(xiàn),功率一般在 3 - 30kW,電熱管均勻分布在箱體頂部或兩側(cè)風道內(nèi),升溫速度快,能在短時間內(nèi)使空氣達到設(shè)定溫度,通常每分鐘可升溫 3 - 5℃。蒸汽加熱則依靠翅片式換熱器,適用于有工業(yè)蒸汽(0.3 - 0.8MPa)供應的場景,這種方式能耗較低,適合大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)。燃氣加熱利用燃燒器和不銹鋼換熱管,以天然氣或液化氣為燃料,適合無電區(qū)域,但需要進行嚴格的防爆設(shè)計。?

通風循環(huán)系統(tǒng)由循環(huán)風機和精心設(shè)計的風道構(gòu)成。循環(huán)風機產(chǎn)生強大的動力,促使空氣循環(huán)流動。風道內(nèi)設(shè)有導流板,可調(diào)節(jié)風向與風速,確保熱風能夠均勻地穿透物料層,風速通常在 1 - 5m/s 范圍內(nèi)可調(diào)。熱空氣在風機作用下,從風道高速吹出,經(jīng)過導流板引導,呈水平或垂直方向氣流,均勻地覆蓋箱體各個角落,保證每一層載物裝置上的物料都能充分接觸熱空氣,實現(xiàn)均勻受熱。?
載物裝置一般采用不銹鋼材質(zhì)的托盤或網(wǎng)帶。托盤具有良好的導熱性和強度,上面設(shè)有透氣孔,利于熱空氣穿透物料帶走水分,同時促進熱量傳遞。對于連續(xù)式生產(chǎn)的烘箱,常采用耐高溫不銹鋼網(wǎng)帶輸送物料,網(wǎng)帶速度在 0.5 - 5m/min 之間可根據(jù)生產(chǎn)需求調(diào)節(jié)。?
控制系統(tǒng)采用微電腦 PID 控制技術(shù),如歐姆龍、西門子等品牌的控制器,支持多段程序控溫。操作人員可通過觸摸屏或數(shù)顯儀表輕松設(shè)定溫度(室溫 - 250℃)、時間(1min - 99h)以及報警參數(shù)等。溫度傳感器實時監(jiān)測箱內(nèi)溫度,并將數(shù)據(jù)反饋給控制器,控制器根據(jù)預設(shè)程序動態(tài)調(diào)節(jié)加熱功率,確保溫度精確控制,溫差可控制在 ±2℃以內(nèi)。此外,部分烘箱還配備濕度傳感器和獨立排濕風機,當箱內(nèi)濕度達到設(shè)定閾值(如 RH≥60%)時,排濕風機自動啟動,排出濕熱空氣,維持箱內(nèi)濕度穩(wěn)定,保障干燥效果。?
熱風循環(huán)烘箱的工作原理基于熱傳遞和對流。工作時,加熱系統(tǒng)先將空氣加熱至設(shè)定溫度,如 80℃。熱空氣因密度降低自然上升,被循環(huán)風機吸入風道,隨后在風機強制作用下,熱空氣從風道高速吹出,形成循環(huán)氣流。熱空氣穿透物料層,與物料進行熱量交換,物料表面水分受熱蒸發(fā)變?yōu)樗魵?,隨著熱空氣流動,濕熱空氣回流至加熱區(qū)再次被加熱,如此循環(huán)往復。當箱內(nèi)濕度達到設(shè)定值,排濕系統(tǒng)啟動,排出濕熱空氣,部分機型還會引入經(jīng)過預熱的外部空氣,補充氧氣,防止物料氧化。在整個過程中,控制系統(tǒng)依據(jù)溫度傳感器反饋的數(shù)據(jù),運用 PID 算法精準調(diào)節(jié)加熱功率,保證箱內(nèi)溫度穩(wěn)定,實現(xiàn)物料高效、均勻的干燥。?
憑借合理的結(jié)構(gòu)和科學的原理,熱風循環(huán)烘箱在工業(yè)生產(chǎn)、食品加工、醫(yī)藥制造、科研實驗等諸多領(lǐng)域展現(xiàn)出強大的實用性,為各類物料的干燥提供了可靠解決方案,助力各行業(yè)高效發(fā)展 。?