Strukturelle Gestaltung und prinzipielle Einführung des elektrischen Lufterhitzers

Strukturelle Gestaltung und prinzipielle Einführung des elektrischen Lufterhitzers

Das Funktionsprinzip einer elektrischen Luftheizung ist eigentlich sehr einfach. Wenn Luft durch den Kanal strömt, der durch die Außenfläche der Drahtwand des Elektroofens und die Innenwand der Keramikhülse gebildet wird, tauscht sie durch Konvektion Wärme mit der Außenfläche der Drahtwand des Elektroofens und der Innenwand der Keramikhülse aus. Die Luft nimmt die vom Elektroofendraht abgegebene Wärme auf und ermöglicht so eine Erwärmung. Gleichzeitig findet ein Strahlungswärmeaustausch zwischen der Außenfläche der Drahtwand des Elektroofens und der inneren Vermeidungsfläche der Keramikhülse statt. Der Großteil der Wärme wird durch konvektiven Wärmeaustausch mit der Luft an die Luft abgegeben, während ein kleiner Teil der Wärme durch Wärmeleitung zwischen der Keramikhülse, der Außenhülle und dem Isolationsmaterial an die Umgebung abgegeben wird und so einen gewissen Anteil bildet des Wärmeverlustes.

Im praktischen Einsatz ist es erforderlich, dass die Elektroheizung eine gute Wärmeübertragungsleistung, eine hohe Luftaustrittstemperatur, eine kurze Heizzeit, einen hohen Wirkungsgrad, ein kleines Volumen, eine kompakte Struktur, eine lange Lebensdauer des Elektroofendrahts, eine gute Isolationsleistung und Sicherheit aufweist und zuverlässigen Betrieb. Um diese Anforderungen zu erfüllen, sollte die konstruktive Gestaltung des elektrischen Lufterhitzers die folgenden Punkte erfüllen.

1. Die elektrische Heizung sollte in zwei Stufen in Reihe unterteilt werden, was zwei Vorteile bietet: Erstens ist der Querschnitt klein und die belegte Fläche klein; Zweitens kann während des Betriebs mit geringer Leistung ein Spannungsregeltransformator verwendet werden, um die Leistung der zweiten Ebene zu reduzieren, um die Wandtemperatur des Elektroofendrahts der zweiten Ebene zu senken und die Lebensdauer des Elektroofendrahts zu verlängern.

2. Elektroofendrähte aus Nickel-Chrom sollten anstelle von Kohlenstoffstäben als Heizelemente verwendet werden, um die elektrische Heizung strukturell kompakt zu machen und dem Innendruck standzuhalten.

3. Jede Ebene der Elektroheizung ist mithilfe einer dreiphasigen Y-förmigen Verbindungsmethode in drei Gruppen von Elektroofendrähten unterteilt. Jede Gruppe von Elektroofendrähten ist auf ein zylindrisches Keramikrohr mit Spiralnut gewickelt, wobei eine zusätzliche koaxiale Keramikhülse hinzugefügt wird, um einen kreisförmigen Spaltkanal für den Luftstrom zu bilden.

4. Aufgrund der hohen Lufttemperatur am Auslass des Elektroheizgeräts und der Anforderung, einen Innendruck aufzunehmen, besteht die Struktur der Verkabelungssäule aus einer mit Stahlrohren ausgekleideten Keramikhülse und beide Enden sind mit Glimmerdichtungen abgedichtet.

5. Um die Installation und Wartung zu erleichtern und um eine geringe Stellfläche zu gewährleisten, sollte der elektrische Lufterhitzer vertikal installiert werden. Tatsächlich hängt die Wärmeübertragungsleistung elektrischer Luftheizgeräte von strukturellen und betrieblichen Parametern ab, und geeignete Parameter sollten entsprechend den unterschiedlichen Nutzungsanforderungen ausgewählt und optimiert werden. Luft ist ein zweiatomiges Gas, das grundsätzlich keine Strahlungswärme absorbiert und Wärme nur durch konvektiven Wärmeaustausch mit der heißen Wand erhält. Daher sollte im Entwurfsprozess die konvektive Wärmeübertragungsrate so weit wie möglich maximiert werden, und diese Probleme müssen im tatsächlichen Betrieb und bei der tatsächlichen Verwendung berücksichtigt werden.

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