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      產品知識

      電磁導熱油爐電加熱元件的結構及性能

      發布日期:2020年2月23日
        電磁導熱油爐通常選用電阻式管狀電熱元件,該管狀電熱元件是由金屬管、合金電熱絲和結晶氧化鎂組成。金屬管材料為10號鋼或不銹鋼,其管徑- -般為中8mm~ φ 16mm,氧化鎂作為絕緣體和導熱介質填充在金屬管壁和電熱絲之間。這種電熱元件在導熱油中不帶電,使用安全,同時也不會對導熱油產生污染。由于管狀電熱元件是完全浸入導熱油中加熱,將電功率轉化產生的熱功率幾乎被完全利用,散熱損失-般低于2%。根據工業用電大多為三相、380V、50HZ電源,導熱油爐上使用的電加熱元件一般都采用組合式結構,即每支電加熱元件彎成U形,兩端固定在同一個法蘭上,而固定在法蘭上的電熱管支數應為3的倍數,以便于3支組成- -體,采用三角形或星形接法平衡三相電源,簡化電路。組合式結構特點是每件電熱元件可以選取較大的功率,而且法蘭連接方式可以滿足導熱油爐設計結構要求。電加熱元件的主要技術性能指標包括電阻溫度系數、表面負荷、最高使用溫度、脆性和高溫強度。
        1、電阻溫度系數
        電磁導熱油爐電加熱元件的電阻值與電阻系數成正比,由于電阻值得變化直接影響到發熱功率和發熱量的大小,因此,電阻系數的變化成了電熱元件-一個主要技術性能指標。在使用過程中,電阻值隨著溫度變化而變化,致使電阻率也隨溫度變化,這個變化數值叫做電阻溫度系數。具有正值的電阻溫度系數,其值愈小,即說明電熱元件隨著工作溫度的升高,電阻變化小,電功率的變化值愈小,這樣就容易得到較平穩的工作溫度。
        2、表面負荷
        電磁導熱油爐電加熱元件的表面負荷是指電熱管表面上單位面積所分擔的功率數。表面負荷的選擇與元件材料、元件規格、元件敞露與封閉的程度、元件構造、元件溫度、元件加熱介質、介質溫度、傳熱方式、支托元件的材料及開關頻率等有密切的關系,在相同工作條件的情況下,選用較大的表面負荷,則意味著使用較少的合金材料,元件的表面溫度較高,相應的是使用壽命較短。反之,如選用較小的表面負荷,則可降低材料的表面溫度、延長元件壽命,但需要增大材料用量。因此,正確地選擇表面負荷,即能節約電熱合金材料,還能保證較長的使用壽命。導熱油爐的管狀電加熱元件表面功率密度應根據導熱油的特性、流速和被加熱溫度確定,表面功率密度選擇過高,容易在電熱管表面造成焦碳化,降低電熱元件的使用壽命,甚至燒壞電熱管。表1給出導熱油介質電加熱元件最大表面功率密度。
      電磁導熱油爐電加熱元件的結構及性能
        3、最高使用溫度
        電磁導熱油爐電加熱元件:最高使用溫度,是指電熱元件在導熱油中允許的元件本身表面溫度,并不是指被加熱導熱油的溫度,故電加熱元件本身表面溫度一般比周圍導熱油溫度要高出100C以上。在實際使用過程中,電加熱元件表面溫度愈高,則高溫強度愈低,容易發生倒塌現象,從而造成短路燒毀。元件表面溫度過高,還會產生元件材料結構的破壞,發生熔結現象而終止壽命。所以,電加熱元件在保證比較滿意的壽命前提下所允許的最高使用溫度,不僅與元件材料有關,還與電加熱元件的形狀構造、斷面尺寸、表面負荷、周圍介質、散熱情況等都有著密切的關系。
        4、脆性和高溫強度
        鎳鉻合金電加熱元件在經過高溫使用冷卻后,如果沒有發生過熱狀態,則仍然是較軟的。而鐵鉻鋁合金電加熱元件經高溫使用冷卻后,晶粒長大變脆了,溫度愈高,時間愈長,冷卻后脆化越嚴重,斷面尺寸愈大愈明顯,一折即斷,而斷面尺寸較小的合金電加熱元件在相同條件下稍好一些。所有金屬及鎳鉻合金和鐵鉻合金的強度均隨溫度的增加而降低,所以在設計開發時必須考慮到這一因素,以免在工作溫度下,由于支撐、安裝不當或其本身自重而引起變形、倒塌、短路等破壞現象。
       
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