Hoe je je infraroodverwarmers veilig houdt in gevaarlijke omgevingen
Als je werkt met het vervaardigen van koolstofnanobuizen, weet je hoe moeilijk het is om precies de juiste hoeveelheid warmte te leveren. Je doet dit immers middenin een wolk van ontvlambaare reinigingsmiddelen. In zo’n situatie is een standaard infraroodlamp eigenlijk een tikkende tijdbom. Eén kleine barst in de kwartsbuis of één enkele vonk kan al tot grote problemen leiden.
Om dit te voorkomen, wikkelen we het verwarmende element in een beschermend laagje. Hierdoor blijft de warmte binnen en gaan de gevaarlijke dampen er niet in.
Hoe het beschermingsmechanisme werkt
We sluiten het verwarmende element niet zomaar af met een deksel. In plaats daarvan wikkelen we de infraroodemitters in hoge-kwaliteitskwarts- of saffiermantels. De uiteinden worden vervolgens afgesloten met explosiebestendige dempingen. Denk er maar aan als een fysieke muur: het verwarmende element zit dus in zijn eigen ‘kleine wereld’ van gecontroleerde lucht. De gevaarlijke dampen uit de reinigingsmiddelen kunnen dan nooit in contact komen met de elektrische onderdelen.
Een belangrijk punt om rekening mee te houden, is ‘creep’. Dit gebeurt wanneer chemische dampen na verloop van tijd langzaam door de behuizing dringen. Als je agressieve oplosmiddelen gebruikt, is het belangrijk om de dempingen elke zes maanden te controleren. Het duurt maar vijf minuten, maar dit voorkomt ernstige problemen.
Omgaan met hitte en stress
Het werken met koolstofnanobuizen vereist dat de hitte constant is. Hiervoor gebruiken we diklaagscoatings. Hierdoor wordt de warmte gelijkmatig verdeeld, zodat er geen hete plekken ontstaan die de chemicaliën kunnen doen ontploffen of in brand zetten.
We zijn ook zeer selectief wat betreft de kabels. Standaard plastickabels zijn hier nutteloos: ze smelten of rotten namelijk wanneer ze in contact komen met de dampen. In plaats daarvan gebruiken we PTFE- of roestvrijstalen kabels. Deze zijn sterker en kunnen langer meegaan.
De nadelen (want niets is perfect)
Er is echter een nadeel: wanneer je een beschermende laag toevoegt, ontstaat er ook wat thermische vertraging. Je krijgt dan geen onmiddellijke hitteafgifte, zoals bij een gewone lamp. Je moet de instellingen van de PID-regeling aanpassen om rekening te houden met deze vertraging.
Als je proces temperaturenschommelingen vereist die zich in een fractie van een seconde voordoen, kun je misschien meer vermogen nodig hebben. Dit geeft je de nodige kracht om door de isolatie heen te breken en de gewenste temperatuur sneller te bereiken.