Wprowadzenie i wyjaśnienie konstrukcji i zasady działania nagrzewnicy elektrycznej

Zasada działania nagrzewnicy elektrycznej jest w rzeczywistości bardzo prosta. Kiedy powietrze przepływa przez kanał utworzony przez zewnętrzną powierzchnię ściany drutu pieca elektrycznego i wewnętrzną ścianę tulei ceramicznej, wymienia ciepło z zewnętrzną powierzchnią ściany drutu pieca elektrycznego i wewnętrzną ścianą tulei ceramicznej poprzez konwekcję. Powietrze odbiera ciepło emitowane przez drut pieca elektrycznego i ogrzewa go. Równocześnie zachodzi wymiana ciepła promieniowania między zewnętrzną powierzchnią ściany drutu pieca elektrycznego a wewnętrzną powierzchnią tulei ceramicznej. Większość ciepła jest przekazywana do powietrza poprzez konwekcyjną wymianę ciepła z powietrzem, natomiast niewielka część ciepła jest odprowadzana do otoczenia poprzez przewodzenie ciepła pomiędzy tuleją ceramiczną, korpusem płaszcza i materiałem izolacyjnym, tworząc pewną ilość utraty ciepła.
W praktycznym zastosowaniu wymagane jest, aby nagrzewnica elektryczna miała dobrą wydajność wymiany ciepła, wysoką temperaturę na wylocie powietrza, krótki czas nagrzewania, wysoką wydajność, mały rozmiar, zwartą konstrukcję, długą żywotność drutu pieca elektrycznego, dobre właściwości izolacyjne i bezpieczeństwo i niezawodne działanie. Aby spełnić te wymagania, projekt konstrukcyjny powietrznej nagrzewnicy elektrycznej powinien być zgodny z następującymi punktami.
1. Grzejnik elektryczny powinien być podzielony na dwa etapy szeregowo, z dwiema zaletami: po pierwsze, skala przekroju jest mała, a powierzchnia podłogi jest mała; Po drugie, podczas pracy z małą mocą, transformator regulujący napięcie może być użyty do zmniejszenia mocy drugiego poziomu, aby obniżyć temperaturę ścianki drutu pieca elektrycznego drugiego poziomu i wydłużyć żywotność drutu pieca elektrycznego.
2. Druty pieca elektrycznego niklowo-chromowe powinny być stosowane zamiast prętów węglowych jako elementy grzejne, aby grzejnik elektryczny miał zwartą konstrukcję i był w stanie przyjąć ciśnienie wewnętrzne.
3. Każdy poziom drutu pieca elektrycznego nagrzewnicy elektrycznej jest podzielony na trzy grupy, przy użyciu trójfazowej metody połączenia w kształcie litery Y. Każda grupa drutów pieca elektrycznego jest owinięta wokół cylindrycznej rurki ceramicznej ze spiralnym rowkiem, a współosiowa tuleja ceramiczna jest dodawana w celu utworzenia okrągłego kanału szczelinowego dla przepływu powietrza.
4. Ze względu na wysoką temperaturę powietrza na wylocie nagrzewnicy elektrycznej i konieczność przyjęcia ciśnienia wewnętrznego, konstrukcja kolumny okablowania przyjmuje tuleję ceramiczną wyłożoną stalową rurą, a oba końce są uszczelnione uszczelkami mikowymi.
5. W celu ułatwienia instalacji i konserwacji oraz zajmowania niewielkiej powierzchni nagrzewnicę elektryczną należy montować pionowo. W rzeczywistości wydajność wymiany ciepła powietrznych nagrzewnic elektrycznych jest związana z parametrami konstrukcyjnymi i eksploatacyjnymi, a odpowiednie parametry należy wybrać i zoptymalizować w oparciu o różne wymagania użytkowe. Powietrze jest gazem dwuatomowym, który w zasadzie nie pochłania promieniowania cieplnego, a jedynie uzyskuje ciepło poprzez konwekcyjną wymianę ciepła z gorącą ścianą. Dlatego w procesie projektowania należy dążyć do jak największej poprawy współczynnika konwekcyjnej wymiany ciepła, ponieważ kwestie te należy uwzględnić w rzeczywistej eksploatacji i użytkowaniu.