管狀電加熱器元件
管狀電加熱器元件
管狀電熱元件(電熱管),是以金屬管為外殼(包括不鏽鋼、紫銅管),沿管內中心軸向均布螺旋電熱合金絲(鎳鉻、鐵鉻合金)其空隙填充壓實具有良好絕緣導熱性能的氧化鎂砂,管口兩端用硅膠密封,這種金屬鎧裝電熱元件可以加熱空氣,金屬模具和各種液體。
管狀電加熱器元件
電熱管是專門將電能轉化為熱能的電器元件,由於其價格便宜,使用方便,安裝方便,無污染,被廣泛使用在各種加熱場合。
體積小、功率大:加熱器首要採用集束式管狀電熱元件。熱呼應快、控溫精度高,綜合熱效率高。加熱溫度高:加熱器設計最高任務溫度可達850℃。介質出口溫度平均,控溫精度高。使用局限廣、順應性強:該加熱器可合用於防爆或通俗場所,防爆品級可達dⅡB級和C級,耐壓可達20MPa。壽命長、牢靠性高:該加熱器採用非凡電熱資料製造,設計外表功率負荷低,並採用多重維護,使電加熱器平安性和壽命大大添加。可全主動化節制:依據要求經過加熱器電路設計,可便利完成出口溫度、流量、壓力等參數主動節制,並可與機算機聯網。節能結果明顯,電能發生的熱量幾乎100%傳給加熱介質。
金屬管狀電熱管典型結構(最大眾化的結構)一般由5個部分組成:絕緣子、封口材料、引出棒、填充料、電熱絲、金屬護套管、接線端。
螺旋電熱絲與引出幫位於金屬護套管的中央,它的製造工藝是將螺旋型電熱絲穿入無縫鋼管、銅管或者鋁管內,其間隙處通過多管填充機均勻地填充既絕緣又導熱的氧化介質,如結晶氧化鎂粉(也可用氧化鋁或潔凈石英砂等)。然後用縮管機將管徑縮細,使氧化物介質密實(密度達到3.3g/cm3以上),保證電熱絲與空氣隔絕,中心位置不發生偏移而碰及管壁。這樣。單位面積發熱量就可增加十幾倍。使用壽命也可以相應的提高至10年以上。與相同大熱量的電熱元件相比,管狀電熱管可節約5%的電熱材料,而熱效率可達到90%以上。
因此,從電熱管的結構來看,金屬管狀電熱管是目前使用最廣泛,結構簡單,性能可靠,使用壽命長的密封式電熱元件,可成功的運用於工業、家用電器上,使用越來越廣泛。希望更多的使用者對電熱管的結構原理有了清楚的了解。
電熱管發熱區管表面積單位功率:
管徑 | 負荷值(Wcm平方) |
φ6~φ10 | ≤22 |
φ10.1 ~φ14 | ≤20 |
φ14.1~φ18 | ≤16 |
φ18.1~φ22 | ≤12 |
φ22.1~φ40 | ≤10 |
以上表面負荷泛指配合金屬模具加熱、水加熱可以乘以2~2.5。空氣加熱則為50%~60%。
電熱管的主要參數:
1.電源電壓,V;
2.電源頻率,Hz;
3.額定電壓,V;
4.額定功率,kw;
5.工作溫度,℃;
6.外徑,(單頭電熱管的模具孔徑),mm;7.展開長度,mm;8.外形尺寸,mm;9.重量,kg。對於如何研發更先進的電熱管材質是很多企業都在攻關的難題。大多數的電熱管普遍是使用合金的電熱絲來作為發熱體。優質的企業電熱管都是以最優質的合金電熱絲作為發熱體。而且還有引出棒在管內都是封裝了氧化鎂絕緣介質,以固定發熱體的電熱元件。在引出棒方面,其都是與發熱體相連,供元件與電源,元件與元件連接用的金屬導電零件。對於展開的長度都是元件圖樣上金屬管的直線與彎曲長度的總和。短路故障燒斷電阻絲原因:A、電熱管燒毀引起短路;B、電熱管的引片或引線脫落引起短路;C、電阻絲直徑過小,容量不足;D、電熱插座堆積污垢或炭化引起短路E、電源線插頭與電熱插座短路;解決:A、更換加熱管;B、重新焊接;C、更換合適的電阻絲電熱管,正常情況下,鐵鉻鋁的電阻絲就可以使用了。D、清除污垢,修理或更換零件E、修理或更換電源插頭或電熱插座;不發熱原因:A、針對於可調式溫控加熱管,控溫器觸點接觸不良或燒熔脫開。B、供電不正常或停電;C、電阻絲已熔斷;D、電源線插頭與電熱插座接觸不良,或電源線導線斷路;E、電熱管已經燒毀;F、電熱管引片或引線脫落;解決:A、加熱管不好維修,建議更換;B、供電正常后使用;C、加熱管報廢,重新生產安裝同型號的電阻絲;D、檢查線路進行修理或更換;E、更換安裝同規格電熱管;F、重新焊接引片或引線;漏電原因:A、電路導線脫落與杯體相碰;B、電熱管燒壞與杯體短路;C、未接好地線;D、電熱插座或電源插頭污垢太多;E、電熱管絕緣損壞;F、清潔不當,水分露入杯內;解決:A、檢查脫落導線,重新焊牢;B、電熱管已損壞更換同規格電熱管;C、按要求接好地線並檢查是否正確;D、正確進行清潔並乾燥處理;E、檢查修理若還出現這樣事件建議更換;F、正確進行清潔並乾燥處理;分類1、按照出線方式分類,可以分為單頭電熱管和雙頭電熱管。2、按照材質分類,可以分為不鏽鋼電熱管、石英電熱管、鐵氟龍電熱管、鈦電熱管。3、按照外形分類,可以分為直型電熱管、U型電熱管、L型電熱管、W型電熱管、翅片電熱管、異型電熱管。4、按照用途分類,可以分為干燒電熱管和水燒電熱管。5、按照加熱方式分類,可以分為常規電阻加熱管和輻射電熱管。發熱量可以用調壓器通過改變輸入電壓和電流來改變發熱量。發熱量與電壓平方成正比,與電流平方成正比。電壓變為原來的1/2時,發熱量變為1/4。電流變為原來的1/2時,發熱量也變為1/4。C(需加熱物質的比熱容)*M(需加熱物質的總質量)*T(溫度差)=P(功率)*T(時間)。注意事項1、元件允許在下列條件下工作:A.空氣相對濕度不大於95%,無爆炸性和腐蝕性氣體。B.工作電壓應不大於額定值的1.1倍,外殼應有效接地。C.絕緣電阻≥1MΩ介電強度:2KV/1min。2、電熱管應做好定位固定,有效發熱區必須全部浸入液體或金屬固體內,嚴禁空燒。發現管體表面有水垢或結碳時,應及時清除乾淨再用,以免影晌散熱而縮短使用壽命。3、加熱易熔金屬或固態硝鹽、鹼、瀝清、石臘等時,應先降低使用電壓,待介質熔化后,才能升至額定電壓。4、加熱空氣時元件應交叉均勻排列,使元件有良好的散熱條件,使流過的空氣能充分加熱。5、加熱硝鹽時應考慮安全措施,預防爆炸事故。6、接線部分應放在保溫層外面,避免與腐蝕性、爆炸性介質、水份接觸;引接線應能長期承受接線部分的溫度及加熱負載,接線螺絲緊固時應避免用力過猛。7、元件應存放在乾燥處,若因長期放置絕緣電阻低於1MΩ時,可在200℃左右的烘箱中乾燥,或降低電壓通電加熱,直至恢復絕緣電阻。8、電熱管出線端的氧化鎂粉,在使用場所避免受到污染物與水分滲入,防止漏電事故的發生。驗證標準電熱管具體檢測驗證方法可以查看國家標準《JB/T2379-1993金屬管狀電熱元件》、《GB/T23150-2008熱水器用管狀加熱器》、《JB/T4088-1999日用管狀電熱元件》;其標準主要規定了電熱管的技術要求、實驗方法、檢驗規則、包裝、儲存等一系列的規定電熱管質量的好壞主要取決於以下幾個方面:電氣強度、絕緣、泄漏電流、功率準確性、壽命、耐腐蝕性,尺寸等。1、Power input test:以額定電壓通電,其功率偏差不可超過下表:
管狀電加熱器元件
管狀電加熱器元件
Rated power input 額定輸入功率(W) | Deviation 偏差 |
W≦200 | ±10% |
W>200 | 正偏差:+5%或20W(以大者為準) 負偏差:-10% |
Rated power input 額定輸入功率(W) | Deviation 偏差 |
W≦200 | ±10% |
W>200 | 正偏差:+5%或20W(以大者為準) 負偏差:-10% |
2、電氣強度試驗:
a.冷態下電氣強度:應能承受50Hz,1min耐壓,切斷電流5mA,無擊穿,閃絡現象額定電壓試驗電壓250V1250Vb.工作溫度下電氣強度:承受50Hz,1min耐壓,切斷電流5mA,無擊穿,閃絡現象額定電壓試驗電壓250V1000V3、工作溫度下的漏泄電流電熱管在充分放熱條件下,以1.15倍額定功率輸入,漏泄電流0.5mA4、過載試驗電熱管在充分放熱條件下,以1.27倍額定功率通電1hrs,斷電冷卻0.5hrs至室溫(允許採用強迫冷卻),如此反覆30次循環,不發生損壞5、電熱管外殼密封試驗(管裂試驗)將電熱管浸在酸化水中(2%~3%鹽酸、硫酸或硝酸)3hrs,電熱管兩端面應至少露出液面5mm,測試后應滿足第2~3項性能要求。6、封口密封性試驗將電熱管置於溫度為60℃、濕度95%的環境中24hrs,放置后應滿足第2~3項性能要求7、壽命試驗 電熱管在充分放熱條件下,以額定電壓通電1hrs,斷電冷卻0.5hrs至室溫(允許採用強迫冷卻),累計工作時間達3000hrs性能要求根所國家相關標準,電熱管有如下要求:1升溫時間在試驗電壓下,元件從環境溫度升至試驗溫度時間應不大於15min2額定功率偏差在充分發熱的條件下,元件的額定功率的偏差應不超過下列規定的範圍;對額定功率小於等於100W的元件為:±10%對額定功率大於100W的元件為+5%~-10%或10W,取兩者中的較大值有些企業的功率做得很准,例如:泰州佳一單端電熱管廠 鹽城地區這邊,有的企業可以做到+5%~-5%,電阻值偏差僅為1Ω,如安耐電熱3泄露電流
冷態泄露電流以及水壓和密封試驗后泄露電流應不超過0.5mA工作溫度下的熱態泄露電流應不超過公式中的計算值,但最大不超過5mAI=1/6(tT×0.00001)I—熱態泄露電流mAt—發熱長度mmT-工作溫度℃多個元件串聯到電源中時,應以這一組元件為整體進行泄露電流試驗4絕緣電阻出廠檢驗時冷態絕緣電阻應不小於50MΩ密封試驗后,長期存放或者使用后的絕緣電阻應不消與MΩ工作溫度下的熱態絕緣電阻應不低於公式中的計算值,但最小應不小於1MΩR=「(10-0.015T)/t」×0.001R—熱態絕緣電阻MΩt—發熱長度mmT—工作溫度℃5絕緣耐壓強度元件應在規定的試驗條件和試驗電壓下保持1min,而無閃絡和擊穿現象6經受通斷電的能力元件應能在規定的試驗條件下經歷2000次通斷電試驗,而不發生損壞7過載能力元件在規定的試驗條件和輸入功率下應承受30次循環過載試驗,而不發生損壞8耐熱性元件在規定的試驗條件和試驗電壓下應承受1000次循環耐熱性試驗,而不發生損壞功率計算1、計算從初始溫度在規定的時間內加熱至設定溫度的所需要的功率2、計算維持介質溫度不變的前提下,實際所需要的維持溫度的功率3、根據以上兩種計算結果,選擇加熱器的型號和數量。總功率取以上二種功率的最大值並考慮1.2係數公式:1、初始加熱所需要的功率KW=(C1M1T+C2M2T)÷864/P+P/2式中:C1C2分別為容器和介質的比熱(Kcal/Kg℃)M1M2分別為容器和介質的質量(Kg)T為所需溫度和初始溫度之差(℃)H為初始溫度加熱到設定溫度所需要的時間(h)P最終溫度下容器的熱散量(Kw)2、維持介質溫度抽需要的功率KW=C2M3T/864+P式中:M3每小時所增加的介質kg/h發黑處理在電熱管的生產過程中有時會用到發黑處理,發熱處理就是不鏽鋼等金屬物件的熱處理的一個過程,處理之後表面會有一層氧化膜以達到防腐防鏽的目的。經過發熱處理之後會提高加熱管表面的耐磨性,提高表面的硬度,而且不會影響到電熱管裡面的部件。常規工作條件下,電熱管表面發黑處理最簡便的方法以下幾個步驟:1、首先對金屬管表面進行清洗,保持乾淨;2、二是表面進行脫脂處理,這個過程可以把金屬管完全放置於脫脂液當中。脫脂液的PH值最好在13左右,時間不小於半個小時。脫脂之後用清水洗凈。3、接下來可進行酸洗,酸洗液PH值3左右,處理時間不長於10分鐘即可,酸洗之後清水洗凈;4、發黑處理:池液濃度PH值2-4之間,處理時間10分鐘上下,發黑之後無比清洗乾淨;5、最後進行烘乾,上油;按照以上五點就可以進行對電熱管的發黑處理還是一個非常有效的方法。常見種類翅片電熱管管狀電加熱器元件
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