La conception de tubes de chauffage électrique est une ingénierie du système qui nécessite une considération complète de l'application de la thermodynamique, de la science des matériaux et de la technologie des processus. Ce qui suit est une ventilation détaillée des idées de conception de base:
1 、 Détermination des paramètres techniques
Calcul de puissance
Il est nécessaire de spécifier le volume du milieu de chauffage, la différence de température cible (Δ T) et le temps de chauffage, et estimer la demande de puissance totale à travers la formule. Par exemple, dans la conception d'une salle de cuisson de peinture, lorsque le volume est de 39 m ³, la différence de température est de 40 ℃ et le temps de chauffage est de 40 minutes, la puissance totale est d'environ 120 kW.
Correspondance des exigences en l'état de travail
Déterminez la forme (tuyau droit / en forme en U / spirale) et taille du tube de chauffage électrique basé sur l'environnement de travail (température 25-55 ℃, humidité ≤ 90%), type moyen (liquide / air / solide) et limitations d'espace d'installation.
2 、 Sélection des matériaux et optimisation des performances
Matériaux de base
Fil de chauffage électrique: l'alliage de chrome de nickel (température de travail> 600 ℃) ou l'alliage d'aluminium de chrome de fer (≤ 600 ℃) sont couramment sélectionnés, et il est nécessaire d'équilibrer la résistivité électrique et une résistance à haute température.
Matériau du tuyau: acier inoxydable (résistant à la corrosion), cuivre (conductivité thermique élevée) ou alliage de titane (milieu spécial), choisissez 26 selon les caractéristiques du milieu de chauffage.
Remplissage d'isolation
La pureté de la poudre d'oxyde de magnésium doit être supérieure à 96%, et la taille des particules doit être ≤ 0,4 mm pour assurer l'uniformité de la conductivité thermique et la stabilité de l'isolation.
3 、 Conception structurelle et distribution thermique
Stratégie de disposition
Adopter une stratégie de mise en page uniforme pour éviter la surchauffe locale. Par exemple, dans la conception d'une salle de cuisson de peinture, des tubes à ailettes droits sont disposés alternativement des deux côtés et en bas, avec un espacement de colonne de 15 cm pour assurer un champ thermique uniforme.
Optimisation du corps du tuyau
Le diamètre et la longueur du tuyau doivent être adaptés aux limitations de l'espace, et la zone de dissipation thermique peut être augmentée en utilisant des structures telles que les ailettes et les ondulations pour améliorer l'efficacité du transfert de chaleur par 25.
Scellage et interface
Le processus de tube de rétrécissement à vide est utilisé pour assurer une couche d'isolation interne dense, et la tige de plomb doit être double scellée pour empêcher l'oxydation et la corrosion.
4 、 Intégration du système de contrôle
Méthode de contrôle de la température
En combinant l'algorithme PID avec le capteur de température pour obtenir un contrôle en boucle fermée, la plage de fluctuation peut être contrôlée dans ± 1 ℃.
Protection de la sécurité
Protection intégrée de surcharge, détection de fuite et dispositif de fusible de température, conformément aux normes de sécurité telles que IEC60335.
5 、 Normes de processus et de test
Processus de fabrication
Suivez le processus de "tube de coupe → fil d'enroulement → Ajout de poudre → tube rétrécissant → Scellage → Tester", en mettant l'accent sur le contrôle de la densité de remplissage de l'oxyde de magnésium (≥ 3,1 g / cm ³) et le rapport de compression du tube rétrécissant (15-20%).
Vérification de la qualité
Grâce à des tests de tension de traitant (1500 V / 60S), à la détection du courant de fuite (≤ 0,5 mA) et à des tests de durée de vie (> fonctionnement continu de 2000h) 68.
6 、 Économie et maintenabilité
Solde des coûts
Optimiser l'épaisseur du tuyau et le diamètre du fil de chauffage tout en répondant aux besoins en performances et réduisez la conception de puissance redondante.
Conception modulaire
Adopter une structure de connexion détachable pour un remplacement rapide en cas de dommages locaux, réduisant les coûts de maintenance de 38%.
Grâce à la conception collaborative multidimensionnelle mentionnée ci-dessus, un fonctionnement efficace, sûr et durable de tubes de chauffage électrique peut être réalisé. Lors de la mise en œuvre spécifique, la vérification de la simulation et l'optimisation d'itération des tests de prototype doivent être effectuées en conjonction avec des scénarios d'application