Ein Rohrofen funktioniert durch Erhitzen eines Rohrs, das das zu bearbeitende Material oder die Probe enthält. Der Ofen ist mit Heizelementen ausgestattet, die der Umgebungsluft ausgesetzt sind und das Rohr von außen erhitzen. Das Rohr kann aus verschiedenen Materialien wie Keramik, Quarzglas, Edelstahl oder Inconel bestehen, je nach den spezifischen Anforderungen der Anwendung.
Es gibt verschiedene Arten von Arbeitsrohren, die in einem Rohrofen verwendet werden. Die gebräuchlichsten sind Einendrohre und U-Rohre. Bei einem einseitigen Rohr wird das Gas in der Mitte des Rohrs eingeblasen, während die Abgase an der Außenseite des Rohrs austreten. Das Rohr strahlt die Wärme in den Ofenhohlraum ab. Bei einem U-Rohr strömt das Gas durch einen Schenkel des U und die Abgase durch den anderen Schenkel zurück. Auch hier strahlt das Rohr die Wärme in den Ofenraum ab.
Die Temperatur in einem Vakuumrohrofen kann je nach Material und Größe des Rohrs variieren. Das Rohr ist an den Enden an Vakuumflansche angepasst und kann je nach der spezifischen Ofenkonstruktion eine Wasserkühlung erfordern.
Zur Beschickung des Ofens zirkuliert die Wärmeträgerflüssigkeit durch eine Reihe von Rohren im Inneren des Ofens. Im Strahlungsteil oder Feuerraum werden die Rohre durch direkte Strahlung der Brennerflamme erhitzt. Über dem Feuerraum befindet sich der Konvektionsbereich, in dem die Rohre durch Konvektion für eine zusätzliche Wärmerückgewinnung erwärmt werden. Die Temperatur der Wärmeträgerflüssigkeit wird durch Messung der Temperatur an der Oberfläche der Rohre bestimmt, wo der höchste Grad der Wärmeübertragung stattfindet.
Im Laufe der Zeit kann die Wärmeübertragungsleistung der Ofenrohre durch normalen Gebrauch oder durch Ablagerungen von Zunder und Koks abnehmen. Kesselsteinablagerungen an der Außenseite der Rohre und Koksbildung an der Innenseite können isolierende Barrieren bilden, die die Wirksamkeit der Wärmeübertragung verringern. Dies kann zu Überhitzung und Schäden an den Rohren führen. Es können jedoch Maßnahmen zur Beseitigung von Kesselstein- und Koksablagerungen ergriffen werden, um die Lebensdauer der Rohre zu verlängern.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass ein Rohrofen durch Erhitzen eines Rohrs funktioniert, das das zu bearbeitende Material oder die Probe enthält. Das Rohr wird von außen durch Heizelemente erhitzt, die der Umgebungsluft ausgesetzt sind. Es können verschiedene Arten von Arbeitsrohren verwendet werden, und die Temperatur kann je nach der spezifischen Konstruktion des Ofens variieren. Zur Wärmeübertragung zirkuliert eine Wärmeträgerflüssigkeit durch die Rohre im Inneren des Ofens, und es können Maßnahmen ergriffen werden, um isolierende Barrieren zu vermeiden und die Lebensdauer der Rohre zu verlängern.
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