Dans les champs du chauffage industriel, des équipements de laboratoire et même des appareils ménagers, le tube de chauffage électrique à tête unique (Chauffe-cartouche) est devenu un composant clé indispensable pour réaliser un chauffage local ou ponctuel en raison de sa structure compacte, de son efficacité thermique élevée, de son installation facile et de son contrôle de température précis. Cet article se plongera dans son principe de travail, ses fonctionnalités de base, ses scénarios d'application et ses points de sélection de clés.
1 、 Définition et structure: la conception compacte contient une énergie à haute efficacité
Le tube de chauffage électrique à tête unique, comme son nom l'indique, est un élément de chauffage électrique tubulaire avec un fil de plomb à une seule extrémité. Sa structure typique, de l'intérieur, comprend:
1. Élément de chauffage du noyau: le fil d'alliage à haute résistance (comme l'alliage de chrome de nickel, l'alliage d'aluminium de chrome de fer) est généralement utilisé, étroitement enroulé en une forme en spirale et est le noyau pour convertir l'énergie électrique en énergie thermique.
2. Fermer d'isolation à conductivité thermique élevée: poudre d'oxyde de magnésium modifié (MGO) avec une pureté élevée et une conductivité thermique élevée est uniformément remplie entre le fil de résistance et la gaine métallique sous haute tension, servant les fonctions d'isolation, de conductivité thermique et de fixation du fil de résistance. Sa densité et sa pureté affectent directement l'efficacité de la conductivité thermique et la durée de vie.
3. Gaine métallique: en acier inoxydable (304, 316, 321, etc.), le cuivre, l'alliage de titane et d'autres matériaux sont généralement utilisés pour fabriquer la coque du tube scellé. Il protège la structure interne, résiste à l'environnement de travail (température élevée, corrosion, pression) et transfère efficacement la chaleur à l'objet chauffé.
4. Terminal de plomb: il est conduit à partir d'une seule extrémité et connecté à l'alimentation, utilisant généralement des fils résistants à haute température (tels que le fil de silicone, le fil tressé en fibre de verre) et les bornes isolées (tête en céramique, tête d'étanchéité en silicone, etc.) pour assurer la sécurité électrique.
5. Matière d'étanchéité: La bouche du tuyau est scellée avec un scellant spécial (comme le silicone, la résine époxy à haute température) ou pressé mécaniquement pour isoler l'humidité et les polluants de l'entrée, assurant des performances d'isolation interne stable à long terme.
2 、 Principe de travail: conversion électrothermique, conduction précise
Les tubes de chauffage électrique à tête unique fonctionnent selon le principe de base de la loi de Joule:
Lorsque le courant passe par le fil d'alliage de résistance interne, l'énergie électrique est convertie en énergie thermique.
2. La chaleur générée est rapidement et uniformément transférée sur toute la surface de la gaine métallique à travers une poudre d'oxyde de magnésium hautement conductrice.
3. La gaine métallique transfère efficacement la chaleur pour des objets chauffés étroitement adhérés (tels que les trous de moisissure, les blocs métalliques, les liquides, etc.) par conduction de contact, réalisant le chauffage de la zone cible.
3 、 fonctionnalités et avantages de base
Densité de puissance élevée, chauffage rapide: structure compacte, élection élevée peut être organisée par volume / zone unitaire, réalisant un chauffage rapide.
Efficacité thermique élevée: le matériau de remplissage interne a une bonne conductivité thermique et la chaleur est principalement réalisée à travers la surface de contact, entraînant de faibles pertes.
Installation facile et flexible: insérez simplement dans le trou réservé ou appuyez dans le trou de chauffage et utilisez de la pâte thermique pour de meilleurs résultats.
Contrôle de température précis: en contact étroit avec l'objet chauffé, combiné avec des thermocouples et des contrôleurs de température, le contrôle de la température de haute précision (± 1 ° C à ± 5 ° C) peut être obtenu.
Bonne résistance mécanique et longue durée de vie: le boîtier métallique est robuste et durable, avec une durée de vie de milliers ou même de dizaines de milliers d'heures dans une utilisation raisonnable.
Adaptabilité forte: il peut s'adapter à des environnements complexes tels que la température élevée, la corrosion et la pression en sélectionnant différents matériaux de gaine (acier inoxydable, cuivre, titane, etc.), des formes d'étanchéité et des longueurs de plomb.
Bonne interchangeabilité: les dimensions standardisées (diamètre, longueur, puissance) sont faciles à remplacer et à maintenir.
4 、 Paramètres de performance clés
Tension nominale: Tension de travail de conception (comme 12V, 24V, 110V, 220V, 380V).
Alimentation nominale: La puissance électrique (W) consommée sous tension nominale et les conditions spécifiées.
Diamètre (d) et longueur (l): les dimensions du noyau déterminent son espace d'installation et sa densité de puissance. Les diamètres communs comprennent φ 3 mm, φ 4 mm, φ 6 mm, φ 8 mm, φ 10 mm, φ 12 mm, φ 16 mm, φ 20 mm, etc.
Charge de surface: la puissance par unité de surface de chauffage (avec cm ²) est un indicateur clé pour la conception et la sélection! Une température excessive peut provoquer la surchauffe de la gaine, accélérer l'oxydation, raccourcir sa durée de vie ou même épuiser; S'il est trop faible, la vitesse de chauffage sera lente et l'efficacité sera faible. Il doit être déterminé de manière globale en fonction du matériau, de la température et des conditions de dissipation de la chaleur de l'objet chauffé.
Température de travail maximale: la température de travail sûre à long terme autorisée à la surface de la gaine.
Résistance au froid: la valeur de résistance (ω) mesurée à température ambiante, utilisée pour calculer la puissance et vérifier l'état des composants.