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      [推薦]電熱合金元件的設計與計算
      來源:興化市奉成電熱電器有限公司 | 發布時間:2012/4/20 | 瀏覽次數:

       

      [推薦]電熱合金元件的設計與計算
       

      (1)電熱合金元件的功率: 
      根據歐姆定律,電熱元件的功率可以從下面公式求得: 
      P=U·I=I2·R= U2/ R
      式中:P—電功率(W);U—電壓(V);I—電流(A);R—電阻(Ω)
      一般電熱元件若已知合金的電阻率(ρ),溫度修正系數(Ct),和元件的表面負荷(W),就可以計算元件的尺寸。而工業電阻爐為得到較快的升溫速度及較高的加熱能力,在確定總功率時,就必須綜合考慮各方面的要求,工業電阻爐的功率大小與爐膛面積,爐子結構,爐子要求的生產率和升溫速度等因素有關。如果功率太大,加熱時發熱元件溫度與爐內溫度相差過大,不必要高的元件溫度會縮短元件壽命,如果功率太小,爐子溫度升不上去;蛏郎厮俣确浅>徛,達不到工藝要求,質量受到影響,生產率也降低。

      (2)電熱合金元件的接線方法:

      在設計電阻爐的時候,要考慮爐子的功率大小,功率分配和供電的電壓、相數,以及電熱體材料的使用特點,如果為了安全或為了增加元件截面尺寸保證元件使用壽命,或者為在真空條件下防止放電而使用較低的電壓時,需要通過降壓變壓器來執行。有時改變元件的接線方法,則可完全改變電阻爐的功率。 
      在供電線路電壓不變及電熱元件電阻相等的前提下,接線方法不同,爐內功率也將不同,因此,通過改變爐內元件的接線方法或切斷某一組或一相,就可以達到改變輸入爐內功率的目的,但是,如果這種接線方法改變是錯誤的,則元件就會燒毀。例如,當元件正常工作時用星形接法所加的相電壓為額定電壓而所消耗的功率就是額定功率。如改變三角接法,那相電壓就增加,超過了額定電壓,功率也就增加了3倍,因此元件就會被燒毀。如果需要升溫速度快,必須要有較大的功率,而保溫時由于熱量損失少,需要較小的功率就可以維持,其相電壓就可以減少,功率只為原來的1/3,就完全可以滿足要求,這種改變方法是正確的。另外,原來爐設計是按照星形方法就可以獲得合理的元件截面積和長度的,元件在爐內布置也合理的話,那在這個情況下若改為三角形接法就不合理?傊,電壓與接線方式的關系都與電爐的結構及工藝的要求有密切的關系,必須正確的運用。

      (3)電熱合金元件的表面負荷率

      電熱合金元件的表面負荷率用W表示指元件表面積上所發出的電功率,單位為W/㎝2,元件表面負荷率越高,發出的熱量就越多。元件溫度就越高,而所用元件材料也就越少,但是,如果表面負荷率過高,則元件將因其溫度過高而縮短其使用壽命,甚至嚴重氧化變形,倒塌或熔化。因此,表面負荷率應有一個允許的數值,稱為允許表面負荷率。
      爐內電熱元件的散熱條件與爐溫,元件結構和安裝狀態等因素有關。爐溫或工作溫度越低,散熱條件越好,螺旋形元件的螺距越大,散熱條件越好;波紋形電阻絲的散熱條件優于波紋形電阻帶,后者又優于螺旋形電阻絲;敞露型元件的散熱元件條件優于封閉型的;布置在爐子側壁的電熱元件的散熱條件優于布置在爐底板下的;散熱條件越好,電熱元件越不易超溫,允許的表面負荷率也越大。 
      電熱元件的允許表面負荷率還與其是否受到腐蝕作用有關。多數化學熱處理介質對元件表面的氧化膜起腐蝕破壞作用,故在這些介質中使用時,應采用較低的表面負荷率或降低使用溫度。

       
       
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