Elementele de încălzire cu carbură de siliciu (SiC) sunt utilizate pe scară largă în cuptoarele electrice de-înaltă temperatură, cuptoarele de sinterizare și cuptoarele de laborator. O configurație adecvată a elementului de încălzire afectează direct viteza de încălzire, uniformitatea temperaturii, eficiența energetică și durata de viață.
Selectarea elementelor de încălzire SiC nu trebuie să se bazeze doar pe puterea totală a cuptorului. De asemenea, trebuie luate în considerare dimensiunile cuptorului, temperatura de funcționare, atmosfera, alimentarea cu energie și aranjamentul de instalare.
1. Definiți parametrii cuptorului
Înainte de a selecta elementele de încălzire, confirmați următoarele informații:
Dimensiunile camerei cuptorului;
Temperaturi maxime și normale de funcționare;
Încărcare material și greutate;
Timpul necesar de încălzire-;
Atmosfera cuptorului;
Tensiunea și faza de alimentare;
Funcționare continuă sau intermitentă.
Acești parametri stau la baza calculării puterii de încălzire necesare.
2. Determinați puterea de încălzire necesară
Puterea totală a cuptorului este utilizată în principal pentru:
Încălziți sarcina;
Încălziți căptușeala cuptorului;
Compensați pierderile de căldură din cuptor.
De asemenea, poate fi necesară o marjă de putere adecvată, în funcție de rata de încălzire și de condițiile de funcționare.
3. Selectați tipul elementului de încălzire SiC
În funcție de structura cuptorului și spațiul de instalare, pot fi utilizate elemente de încălzire SiC drepte, în formă de U-, W- sau personalizate.
De asemenea, trebuie stabilite următoarele:
Lungimea-zonei fierbinți;
Lungime{0}}capăt rece;
Diametrul elementului;
Poziția de instalare;
Distanța dintre elemente.
Zona fierbinte trebuie să fie situată în zona de încălzire efectivă și nu trebuie să se extindă în peretele cuptorului sau în izolație.
4. Determinați cantitatea și aranjamentul
Numărul de elemente de încălzire depinde de puterea totală a cuptorului, de suprafața zonei fierbinți{0}}și de încărcarea de suprafață admisă.
Încărcarea excesivă a suprafeței poate accelera îmbătrânirea elementului. Prin urmare, designul ar trebui să echilibreze performanța de încălzire și durata de viață.
Pentru cuptoarele care necesită uniformitate la temperatură ridicată, elementele de încălzire pot fi dispuse pe ambele părți, pe mai multe suprafețe sau în zone de încălzire controlate independent.
5. Proiectați conexiunea electrică
În funcție de rezistența elementului și de sursa de alimentare disponibilă, elementele pot fi conectate în serie, în paralel sau în serie-paralel.
Designul ar trebui să ia în considerare:
Rezistenta elementului;
Tensiune și curent de funcționare;
Echilibrul de încărcare-trifazic;
Potrivirea rezistenței în cadrul fiecărui grup.
Designul electric adecvat ajută la asigurarea unei distribuții echilibrate a energiei.
6. Permiteți rezistența la îmbătrânire
Rezistența electrică a elementelor de încălzire SiC crește în general în timpul funcționării pe termen lung. La o tensiune constantă, rezistența mai mare are ca rezultat o putere mai mică de ieșire.
Prin urmare, puterea cuptorului și sistemul de control ar trebui să ofere un interval de reglare adecvat pentru a compensa îmbătrânirea rezistenței.
Concluzie
Configurarea elementelor de încălzire SiC pentru un cuptor electric nou implică în general:
Definirea parametrilor cuptorului → Calcularea puterii totale → Selectarea tipului și dimensiunilor elementului → Determinarea cantității și aranjamentului → Proiectarea conexiunilor electrice → Permiterea îmbătrânirii rezistenței
Un sistem proiectat corespunzător poate îmbunătăți uniformitatea temperaturii, stabilitatea de funcționare și durata de viață a elementului de încălzire.
Pentru o selecție preliminară, trebuie furnizate informații precum dimensiunile cuptorului, temperatura de funcționare, timpul de încălzire{0}}, atmosfera cuptorului, sursa de alimentare și spațiul de instalare pentru a determina o soluție adecvată pentru elementul de încălzire SiC.
