Um forno tubular funciona através do aquecimento de um tubo que contém o material ou a amostra a ser processada. O forno está equipado com elementos de aquecimento que estão expostos ao ar ambiente e aquecem o tubo a partir do exterior. O tubo pode ser feito de vários materiais, como cerâmica, vidro de quartzo, aço inoxidável ou Inconel, dependendo dos requisitos específicos da aplicação.
Existem diferentes tipos de tubos de trabalho utilizados num forno tubular. Os mais comuns são os tubos de extremidade simples e os tubos em U. Num tubo de extremidade única, o gás é queimado no centro do tubo, enquanto os gases de escape saem pelo exterior do tubo. O tubo irradia calor para a cavidade do forno. Num tubo em U, o gás é queimado numa perna do U e os gases de escape regressam pela outra perna. Mais uma vez, o tubo irradia calor para a cavidade do forno.
A temperatura num forno de tubos de vácuo pode variar consoante o material e a dimensão do tubo. O tubo é adaptado a flanges de vácuo nas extremidades e pode necessitar de arrefecimento a água, dependendo da conceção específica do forno.
Para alimentar o forno, o fluido de transferência de calor circula através de uma série de tubos no interior do forno. Na secção radiante ou caixa de fogo, os tubos são aquecidos por radiação direta da chama do queimador. Acima da fornalha encontra-se a secção de convecção, onde os tubos são aquecidos por convecção para uma recuperação adicional de calor. A temperatura do fluido de transferência de calor é determinada pela medição da temperatura na superfície dos tubos, onde ocorre o maior grau de transferência de calor.
Ao longo do tempo, os tubos do forno podem registar um declínio no desempenho da transferência de calor devido à utilização normal ou à acumulação de calcário e coque. A acumulação de incrustações no exterior dos tubos e a formação de coque no interior podem criar barreiras de isolamento, reduzindo a eficácia da transferência de calor. Isto pode levar ao sobreaquecimento e a danos nos tubos. No entanto, podem ser tomadas medidas para remover a incrustação e a acumulação de coque para prolongar a vida útil dos tubos.
Em resumo, um forno tubular funciona através do aquecimento de um tubo que contém o material ou a amostra a ser processada. O tubo é aquecido a partir do exterior por elementos de aquecimento expostos ao ar ambiente. Podem ser utilizados diferentes tipos de tubos de trabalho e a temperatura pode variar consoante a conceção específica do forno. O fluido de transferência de calor circula através dos tubos no interior do forno para a transferência de calor e podem ser adoptadas medidas para evitar barreiras de isolamento e prolongar a vida útil dos tubos.
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