Introducere și explicație a designului structural și a principiului încălzitorului electric cu aer

Principiul de funcționare al unui încălzitor electric cu aer este de fapt foarte simplu. Când aerul curge printr-un canal format de suprafața exterioară a peretelui sârmei cuptorului electric și peretele interior al manșonului ceramic, acesta schimbă căldură cu suprafața exterioară a peretelui sârmei cuptorului electric și peretele interior al manșonului ceramic prin convecție. Aerul ia căldura emisă de firul cuptorului electric și o încălzește. În același timp, există un schimb de căldură prin radiație între suprafața exterioară a peretelui sârmei cuptorului electric și suprafața interioară a manșonului ceramic. Cea mai mare parte a căldurii este transferată în aer prin schimbul de căldură convectiv cu aerul, în timp ce o mică parte a căldurii este disipată în mediu prin conducție termică între manșonul ceramic, corpul carcasei și materialul izolator, formând o anumită cantitate. a pierderilor de căldură.
În utilizare practică, este necesar ca încălzitorul electric să aibă performanțe bune de transfer de căldură, temperatură ridicată de ieșire a aerului, timp scurt de încălzire, eficiență ridicată, dimensiuni mici, structură compactă, durată lungă de funcționare a firului cuptorului electric, performanță bună de izolare și siguranță. și funcționare fiabilă. Pentru a îndeplini aceste cerințe, designul structural al încălzitorului electric cu aer trebuie să fie satisfăcut de următoarele puncte.
1. Încălzitorul electric trebuie împărțit în două etape în serie, cu două avantaje: în primul rând, scara în secțiune transversală este mică, iar suprafața podelei este mică; În al doilea rând, în timpul funcționării cu putere redusă, un transformator de reglare a tensiunii poate fi utilizat pentru a reduce puterea de al doilea nivel pentru a scădea temperatura peretelui firului cuptorului electric de al doilea nivel și a prelungi durata de viață a firului de cuptor electric.
2. Firele cuptorului electric cu nichel-crom ar trebui folosite în locul tijelor de carbon ca elemente de încălzire pentru a face încălzitorul electric să fie compact în structură și capabil să accepte presiunea internă.
3. Fiecare nivel de fir de încălzire electrică a cuptorului electric este împărțit în trei grupuri, folosind o metodă de conectare trifazată în formă de Y. Fiecare grup de fire de cuptor electric este înfășurat în jurul unui tub ceramic cilindric cu canelură spirală și se adaugă un manșon ceramic coaxial pentru a forma un canal de gol circular pentru fluxul de aer.
4. Datorită temperaturii ridicate a aerului la ieșirea încălzitorului electric și a cerinței de a accepta presiunea internă, structura coloanei de cablare adoptă un manșon ceramic căptușit cu țevi de oțel, iar ambele capete sunt sigilate cu garnituri de mica.
5. Pentru a facilita instalarea și întreținerea și pentru a ocupa o suprafață mică, încălzitorul electric cu aer trebuie instalat vertical. De fapt, performanța de transfer de căldură a încălzitoarelor electrice cu aer este legată de parametrii structurali și operaționali, iar parametrii corespunzători ar trebui selectați și optimizați pe baza diferitelor cerințe de utilizare. Aerul este un gaz biatomic care practic nu absoarbe căldura radiantă și obține căldură doar prin schimbul de căldură convectiv cu peretele fierbinte. Prin urmare, în procesul de proiectare, este necesar să se încerce să se îmbunătățească rata de transfer de căldură convectivă cât mai mult posibil, deoarece aceste probleme trebuie remarcate în funcționarea și utilizarea efectivă.