Thiết kế các ống sưởi điện là một kỹ thuật hệ thống đòi hỏi phải xem xét toàn diện việc áp dụng nhiệt động lực học, khoa học vật liệu và công nghệ xử lý. Sau đây là một sự cố chi tiết về các ý tưởng thiết kế cốt lõi:
1 、 Xác định tham số kỹ thuật
Tính toán công suất
Cần chỉ định thể tích của môi trường gia nhiệt, chênh lệch nhiệt độ mục tiêu (Δ T) và thời gian gia nhiệt và ước tính tổng nhu cầu năng lượng thông qua công thức. Ví dụ, trong thiết kế của một phòng nướng sơn, khi thể tích là 39m, chênh lệch nhiệt độ là 40 và thời gian làm nóng là 40 phút, tổng công suất là khoảng 120kW.
Kết hợp các yêu cầu điều kiện làm việc
Xác định hình dạng (hình ống thẳng/hình chữ U/xoắn ốc) và kích thước của ống sưởi điện dựa trên môi trường làm việc (nhiệt độ 25-55, độ ẩm ≤ 90%), loại trung bình (chất lỏng/không khí/rắn) và giới hạn không gian lắp đặt.
2 Lựa chọn vật liệu và tối ưu hóa hiệu suất
Vật liệu cốt lõi
Dây sưởi điện: Hợp kim crom niken (nhiệt độ làm việc> 600) hoặc hợp kim nhôm crom sắt (≤ 600) thường được chọn, và cần phải cân bằng điện trở suất và điện trở nhiệt độ cao.
Vật liệu ống: Thép không gỉ (chống ăn mòn), đồng (độ dẫn nhiệt cao) hoặc hợp kim titan (môi trường đặc biệt), chọn 26 theo đặc điểm của môi trường sưởi ấm.
Làm đầy cách nhiệt
Độ tinh khiết của bột oxit magiê phải lớn hơn 96%và kích thước hạt phải là ≤ 0,4mm để đảm bảo tính đồng nhất độ dẫn nhiệt và độ ổn định cách nhiệt.
3 Thiết kế cấu trúc và phân phối nhiệt
Chiến lược bố trí
Áp dụng một chiến lược bố trí thống nhất để tránh quá nóng địa phương. Ví dụ, trong thiết kế của một phòng nướng sơn, các ống bị che chắn thẳng được sắp xếp xen kẽ ở cả hai mặt và ở phía dưới, với khoảng cách cột 15cm để đảm bảo trường nhiệt đồng đều.
Tối ưu hóa cơ thể ống
Đường kính và chiều dài của đường ống cần phải thích nghi với các giới hạn không gian, và diện tích tản nhiệt có thể được tăng lên bằng cách sử dụng các cấu trúc như vây và gợn sóng để cải thiện hiệu quả truyền nhiệt lên 25.
Niêm phong và giao diện
Quá trình ống thu nhỏ chân không được sử dụng để đảm bảo lớp cách nhiệt bên trong dày đặc, và thanh chì ra cần được niêm phong gấp đôi để ngăn chặn quá trình oxy hóa và ăn mòn.
4 、 Tích hợp hệ thống điều khiển
Phương pháp kiểm soát nhiệt độ
Kết hợp thuật toán PID với cảm biến nhiệt độ để đạt được điều khiển vòng kín, phạm vi dao động có thể được kiểm soát trong vòng 1.
Bảo vệ an ninh
Tích hợp bảo vệ quá tải, phát hiện rò rỉ và thiết bị cầu chì nhiệt độ, tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn như IEC60335.
5 、 Tiêu chuẩn xử lý và thử nghiệm
Quá trình sản xuất
Thực hiện theo quá trình "ống cắt → dây cuộn dây → Thêm bột → ống co thắt → niêm phong → thử nghiệm", với trọng tâm là kiểm soát mật độ làm đầy oxit magiê (≥ 3,1g/cm ³) và tỷ lệ nén của ống bị thu hẹp (15-20%).
Xác minh chất lượng
Thông qua kiểm tra điện áp chịu được (1500V/60s), phát hiện dòng điện rò rỉ (≤ 0,5mA) và thử nghiệm tuổi thọ (> 2000h hoạt động liên tục) 68.
6 、 Kinh tế và khả năng bảo trì
Cân bằng chi phí
Tối ưu hóa độ dày của đường ống và đường kính của dây sưởi trong khi đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất và giảm thiết kế năng lượng dự phòng.
Thiết kế mô -đun
Áp dụng cấu trúc kết nối có thể tháo rời để thay thế nhanh trong trường hợp thiệt hại cục bộ, giảm 38%chi phí bảo trì.
Thông qua thiết kế hợp tác đa chiều được đề cập ở trên, có thể đạt được hoạt động hiệu quả, an toàn và lâu dài của các ống sưởi điện. Trong quá trình thực hiện cụ thể, phải xác minh mô phỏng và tối ưu hóa lần lặp thử nghiệm nguyên mẫu nên được thực hiện cùng với các kịch bản ứng dụng