Un forno tubolare funziona riscaldando un tubo che contiene il materiale o il campione da trattare. Il forno è dotato di elementi riscaldanti esposti all'aria ambiente che riscaldano il tubo dall'esterno. Il tubo può essere realizzato in vari materiali, come ceramica, vetro di quarzo, acciaio inox o Inconel, a seconda dei requisiti specifici dell'applicazione.
Esistono diversi tipi di tubi di lavoro utilizzati in un forno a tubi. I più comuni sono i tubi a estremità singola e i tubi a U. In un tubo a estremità singola, il gas viene sparato al centro del tubo, mentre i gas di scarico escono all'esterno del tubo. Il tubo irradia il calore nella cavità del forno. In un tubo a U, il gas viene sparato lungo una gamba della U e i gas di scarico ritornano lungo l'altra gamba. Anche in questo caso, il tubo irradia calore nella cavità del forno.
La temperatura in un forno a tubi sottovuoto può variare a seconda del materiale e delle dimensioni del tubo. Il tubo è adattato a flange per il vuoto alle estremità e può richiedere un raffreddamento ad acqua a seconda del progetto specifico del forno.
Per alimentare il forno, il fluido di trasferimento del calore viene fatto circolare attraverso una serie di tubi all'interno del forno. Nella sezione radiante o focolare, i tubi sono riscaldati dalla radiazione diretta della fiamma del bruciatore. Sopra il focolare si trova la sezione di convezione, dove i tubi sono riscaldati per convezione per un ulteriore recupero di calore. La temperatura del fluido di trasferimento del calore viene determinata misurando la temperatura sulla superficie dei tubi, dove si verifica il massimo grado di trasferimento del calore.
Nel corso del tempo, i tubi del forno possono subire un calo delle prestazioni di trasferimento del calore a causa del normale utilizzo o dell'accumulo di calcare e coke. L'accumulo di calcare all'esterno dei tubi e la formazione di coke all'interno possono creare barriere isolanti, riducendo l'efficacia del trasferimento di calore. Questo può portare al surriscaldamento e al danneggiamento dei tubi. Tuttavia, è possibile adottare misure per rimuovere l'accumulo di calcare e coke e prolungare la durata dei tubi.
In sintesi, un forno tubolare funziona riscaldando un tubo contenente il materiale o il campione da trattare. Il tubo viene riscaldato dall'esterno da elementi riscaldanti esposti all'aria ambiente. Possono essere utilizzati diversi tipi di tubi di lavoro e la temperatura può variare a seconda del progetto specifico del forno. Il fluido di trasferimento del calore viene fatto circolare attraverso i tubi all'interno del forno per il trasferimento del calore e si possono adottare misure per evitare barriere isolanti e prolungare la durata dei tubi.
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