Manufatura aditiva para queimadores industriais

Impressão 3D ou processos convencionais: Uma classificação

A WS é reconhecida mundialmente há décadas como líder incontestável de tecnologia e mercado no campo da tecnologia de queimadores industriais para o setor de termoprocessamento. Para produtos de última geração, processos de fabricação de última geração, como a manufatura aditiva, também são usados.

O queimador do futuro é flexível - a manufatura aditiva acelera o caminho para esse objetivo.

Quando as pessoas perguntam o que um queimador industrial do futuro deve ser capaz de fazer, três propriedades aparecem acima de tudo: o queimador do futuro deve ser eficiente, de baixa emissão e flexível (combustível).

Hoje em dia, deve ser uma questão natural para os novos sistemas e modernizações atingir eficiências de combustão entre 80 e 90% e emissões de NOx abaixo de 100 mg/Nm³. Esses dois aspectos já foram resolvidos na WS há mais de uma década e foram comprovados no mercado. A combustão de Hidrogênio é considerado amplamente dominado e é possível com quase todos os queimadores WS até 100% se o projeto do forno atender a determinadas condições de limite.

As tarefas futuras estão na preparação para a mudança de combustíveis. Qualquer pessoa que queira queimar gás natural, hidrogênio e até mesmo amônia de forma flexível já deve levar isso em consideração hoje, ao projetar o sistema de aquecimento ou todo o projeto do forno. Ainda há muita pesquisa a ser feita em tecnologia de combustão, especialmente no campo da amônia.

Manufatura aditiva

A manufatura aditiva tem sido parte integrante do programa da WS há anos, especialmente para reduzir os ciclos de desenvolvimento e levar as inovações ao mercado ainda mais rapidamente. Embora o foco inicial tenha sido a criação de modelos para apresentações em feiras profissionais e a simplificação do trabalho de vendas, a impressão 3D de materiais metálicos há muito tempo se tornou um ponto focal.

Especialmente para o propósito de Pesquisa e desenvolvimento A manufatura aditiva é ideal para isso. Muitas vezes, novos desenvolvimentos podem ser realizados da noite para o dia e testados imediatamente, sem a necessidade de esperar por modelos de fundição ou prestadores de serviços externos. Esse é um aspecto que nosso desenvolvedor sênior de 95 anos de idade Dr. J. A. Wünning é particularmente importante.

Na fase de concepção, no entanto, o objetivo ainda é desenvolver novos produtos de forma que eles ainda possam ser fabricados usando métodos de produção tradicionais. Somente quando as propriedades técnicas desejadas não puderem mais ser alcançadas por meio dos processos tradicionais de moldagem é que devem ser considerados os projetos que só podem ser fabricados por meio da manufatura aditiva.

Apesar de toda a euforia, é preciso enfatizar que a impressão 3D não é um valor em si. Trata-se de um processo de fabricação relativamente novo e caro que precisa se provar ao lado de processos estabelecidos há muito tempo, como fundição ou construções soldadas clássicas. Todos os processos têm pontos fortes e fracos específicos e são escalonáveis em graus variados. O importante é selecionar o processo certo para a aplicação certa.

Peças de tocha no foco da impressão 3D metálica

Até alguns anos atrás, a busca pelo melhor trocador de calor parecia ser a principal meta de desenvolvimento na construção de queimadores industriais. Ao mesmo tempo, era relativamente simples construir um trocador de calor muito eficiente. Entretanto, se você quiser produzir um trocador de calor altamente eficiente a um custo adequado à aplicação, a tarefa se torna mais difícil. Se o produto também tiver que atender às exigentes condições operacionais da tecnologia de processos térmicos, será necessário algum esforço para obter um produto geral coerente.

Por um lado, os trocadores de calor da impressora 3D permitem estruturas compactas de alta complexidade que possibilitam uma boa troca de calor. Por outro lado, os custos de fabricação ainda são muito altos atualmente e não serão competitivos com os processos de fabricação convencionais em um futuro próximo, especialmente para peças volumetricamente grandes. Além disso, há problemas com a limpeza de estruturas tridimensionais complexas e a possibilidade de reparo, muitas vezes inadequada, em caso de danos.

Se você considerar que a WS está trabalhando há mais de 15 anos com a Recuperador de corrente de fissão e Queimadores regenerativos taxas de pré-aquecimento de ar que já estão muito próximas do limite físico, fica claro que a tarefa de otimizar os trocadores de calor para queimadores industriais já foi resolvida adequadamente há muito tempo. Portanto, a manufatura aditiva entra em ação aqui, principalmente se os custos caírem inesperadamente de forma acentuada.

A situação é diferente com outros componentes de alta tensão térmica de queimadores industriais. Geometrias inovadoras na área da boca do queimador, que antes eram quase impossíveis de fabricar, possibilitam melhorar ainda mais as propriedades técnicas do produto final. Muitas vezes, esses aprimoramentos têm como objetivo principal possibilitar a utilização flexível do combustível ou reduzir as emissões. Os componentes volumetricamente pequenos correspondentes já podem ser produzidos de forma competitiva em pequenas séries usando a impressão 3D.

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