電加熱管選型選擇技巧
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合理的選擇加熱管對以后的使用效果和使用壽命起著至關重要的作用。由于每個顧客的實際情況不同我們只能以現有的經驗為大家介紹加熱管的選型!對于加熱管我們主要考慮它的效果、壽命以及價格!要選擇合適的加熱管首先要知道它的工作環境,根據工作環境選擇合理的材料,接著要計算出正確的加熱功率。
對電熱管的質量造成影響的因素中,材料的質量占很重要原因。合理選擇電熱管的原材料,是保證電熱管質量的前提。主要影響質量的組件有外殼、加熱絲、氧化鎂、封口材料。
選用原則:耐溫、耐腐蝕。
一般會選用不銹鋼(304是最常用的材料,如有腐蝕根據情況一般會選316、316L,需要高溫時會選用310S)。如果制作加熱管時不知道具體的施工環境,一般選用紫銅制作外殼。因為紫銅具有良好的可塑性。如果加熱的環境腐蝕性較高,一般選用鈦材和四氟制作。這兩種材料具有較好的抗腐蝕性。
管材選用表:
種類 | 耐溫 | 特性 | 適用場合 |
SUS202 | ≤300℃ | 屬于低鎳高錳不銹鋼,鎳含量一般在4%以下,錳含量8%左右,是節鎳型不銹鋼。 | 廠家常常當304來賣給顧客使用與304相比耐腐蝕性低 |
SUS304 | ≤600℃ | 作為不銹鋼耐熱鋼使用最廣泛,食品用設備,一般化工設備,原子能用工業設備。 | 使用最廣泛、常用來加熱沒有腐蝕性的氣體與液體 |
SUS316 | ≤800℃ | 耐高溫地抗腐蝕性 | 常用于化工、海洋以及PH >7-14的液體中 |
SUS316L | ≤800℃ | 耐低溫抗腐蝕性相對316L要貴,性能比316L好。 | 常用于化工、海洋以及PH >7-14的液體中 |
SUS310S | ≤1045℃ | 抗氧化性好。實際上多作為耐熱鋼使用。 | 高溫場合 |
銅管 | ≤180℃ | ?牌號為T3或T4(基本是紫銅管少數場合是黃銅管) | 主要加熱油和水 |
碳鋼管 | ≤400℃ | 常用的是10#鋼和20#鋼,由于20#鋼管的含碳量較高,所以硬度較高,在縮管時易損壞模具。 | 主要加熱對象為液體(加熱油,水時要噴漆防止生銹)、金屬模、家電鎧裝式元件以及許多靜止或流動的空氣、硝鹽、堿液等。 |
鈦管 | ≤600℃ | 鈦管質量輕,強度高,機械性能優越,耐酸,耐堿,尤其適用于強酸,強堿,但鈦材致命缺點是焊接與彎曲困難,易斷裂,一般真空退火可解決,焊接時使用鈦焊條 | 化學工業,電鍍,金屬加工等行業 |
四氟管 | ≤110°C | 聚四氟電加熱管按結構來分,可分兩種,一種是將加熱管的表面直接噴涂氟塑料物質,另一種是在不銹鋼加熱管或銅質加熱管的外層套上四氟套管(氟塑料套管)構成鐵氟龍電加熱器采用低表面負荷(1.5w/cm2)改計。 | 是電鍍、電解、除油、酸洗、化學鍍鎳磷、陽極氧化、鋁泊、冶煉、化工、醫藥、食品等腐蝕性的液相加熱、冷凝、蒸發、濃縮等的最佳加熱器選擇 |
硅碳棒 | ≤1450℃ | 硅碳棒電熱元件高達2200℃的燒成,溫度賦予了它良好的耐熱性和抗氧化性。除了以上兩點,硅碳棒電熱元件的優點還有加熱能力好,膨脹系數小,高溫情況下不易變形,化學穩定性好、耐腐蝕等優點 | 作為各種窯爐、冶煉爐等加熱設備的電加熱元件,被廣泛的應用于冶金、陶瓷、玻璃、電子、機械等領域 |
選用原則:高溫、高壽。
電阻絲的選用需要考慮選什么材料,這種材料的允許表面功率,電熱絲的截面面積,電熱絲的長度,電熱絲的形狀(直行、螺旋、折線、纏繞等)等。
電熱絲的一個重要參數,就是表面功率。電阻率過大,通入一定電流后,表面功率也就大。所以小功率的電器,就選用小直徑小電流,但是電流的大小決定于電阻的大小,電熱絲的長度和直徑就是經過計算的。所以電熱器使用的電熱絲,在設計一種電熱器的時候,就要功率多方面的因素。
材質選擇
根據加熱管的工作溫度可分為超高溫級電加熱器、高溫級電加熱器、中溫級電加熱器、低溫級電加熱器。加熱管的溫度是由加熱絲提供的所以根據工作溫度不同加熱絲的選用如下。
1)超高溫級電加熱器
超高溫級電加熱器的使用溫度為1400℃。它用于制造工作溫度為1200~1300℃加熱爐用電熱元件。該合金的化學成分全都屬于鐵鉻鋁系。為了保證合金在高溫時的使用性能,這一組合金中含有較高的鉻和鋁。其中鉻22%~28%,鋁6%~8%,還含有少量的鈷、鉬、鈮、鈦和微量的釔、鑭、鈰等元素。這組合金中包括利用粉末冶金法制造的鋼胚、加工制造的電加熱器線、帶材。
超高溫電加熱器主要用于工作溫度在1200~1300℃ 的單晶體擴散爐、粉末冶金制品燒結爐、陶瓷煅燒爐和高溫熱處理爐等的電熱元件。
2)高溫級電加熱器
高溫級電加熱器的使用溫度為1300℃,主要用于制造溫度在1100~1200℃
加熱爐用電熱元件。這一組電加熱器也都屬于鐵鉻鋁系列。該組合金中鉻、鋁含量稍低于超高級合金,含鉻22%~25%,鋁4%~6%,也含有少量鉬、鈮、鈷、鈦和稀土元素。
高溫級電加熱器主要用于制造淬火、正火、退火、固溶處理等熱處理爐的電熱元件和銅、鋁以及其合金熔化爐的電熱元件。
屬于高溫級電加熱器牌號有0Cr25Al5、0Cr21Al6Nb、0Cr23Al6等。
3)中溫級電加熱器
中溫級電加熱器使用溫度為1100℃,主要用于制造工作溫度為850~950℃加熱爐用電熱元件,例如高溫回火爐、溶鋁爐以及家用電器等。這一組電加熱器具有比較好的塑性,在常溫下可加工制成形狀復雜的電熱元件。屬于此類的電加熱器牌號有:鎳鉻系合金Cr30Ni70;Cr20Ni80,鐵鉻鋁系列合金0Cr23Al5,0Cr20Al3,0Cr19Al5,0Cr21Al6等。
4)低溫級電加熱器
低溫級電加熱器的使用溫度為950℃以以下,主要用于制造工作溫度在800~750℃以下的加熱爐用電熱元件,例如低溫回火爐,烘干爐以及家用電器等。屬于此類的電加熱器有:鎳鉻系中的Cr15Ni60,Cr20Ni35,Cr20Ni25合金和鐵鉻鋁系合金的1Cr13Al4,0Cr19Al3等。
各種氣氛中的最高工作溫度:
氣氛 | 材料 | |||
0Cr25AL5 | 0Cr13AL6Mo2 | 0Cr27AL7Mo2 | Cr20Ni80 | |
空氣 | 1250 | 1300 | 1400 | 1100 |
氫氣 | 1250 | 1300 | 1400 | 1100 |
滲碳及碳氮共參 | 1000 | 1050 | 1100 | – |
含硫氧化性 | 1000 | 1050 | 1100 | – |
真空 | 950 | 1000 | 1000 | 1100 |
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材質 | 優點 | 缺點 |
鐵鉻鋁合金 | 鐵鉻鋁電熱合金其使用溫度高,最高使用溫度可達1400度,使用壽命長、表面負荷高、抗氧化性能好、電阻率高,價格便宜等 | 主要是高溫強度低,隨著使用溫度升高其塑性增大,元件易變形,不易彎曲和修復。 |
鎳鉻電熱合金 | 高溫強度較鐵鉻鋁高,高溫使用下不易變形,其結構不易改變,塑性較好,易修復,其輻射率高,無磁性,耐腐蝕性強,使用壽命長等 | 由于采用較稀缺的鎳金屬材料制成,故該系列產品價格高出鐵鉻鋁最多達幾倍,使用溫度較鐵鉻鋁低
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選用原則:絕緣、導熱
氧化鎂粉位于電阻絲和管壁之間,用于電阻絲與管壁之間的絕緣。同時,氧化鎂粉又具有良好的導熱性能。但是,氧化鎂粉又具有很強的吸濕性,因此在使用時要經過防潮處理(氧化鎂粉改性或電熱管封口處理)

電加熱管接線圖
氧化鎂粉按照使用的溫度范圍,可以分為低溫粉和高溫粉兩種。低溫粉只能在400℃以下使用,一般是經過改性處理的氧化鎂粉。
氧化鎂粉是成顆粒狀的,用于電熱管的氧化鎂粉是由不同粗細的氧化鎂粉顆粒按照一定的比例(目數比)配置而成的。
選用原則:耐高溫、高壽
封口材料的作用,是為了防止大氣中的水分由管口進入氧化鎂粉,使氧化鎂粉受潮,絕緣性能降低,電熱管漏電而失效。經過改性處理的氧化鎂粉可以不封口。
用于電熱管封口(防潮)的材料主要有玻璃、環氧樹脂、硅油等。其中用硅油封口的電熱管,在加熱后,管口部位的硅油會受熱揮發,電熱管絕緣下降。環氧樹脂材料的耐溫不高,不能在管口溫度較高的燒烤、微波爐等高溫電熱管使用。玻璃耐溫較高,但價格較高,較多的用于高溫管的封口。
另外、在管口部位還會有硅膠管、硅膠套、瓷珠、塑料絕緣子等部件,主要是增加引出棒與管口金屬壁之間的電氣間隙和爬電距離。硅橡膠可起到填充和粘接的作用。
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