Нагревательная трубка с одной головкой (также известная как электрическая нагревательная трубка с одной головкой или нагревательный стержень) является ключевым компонентом промышленных систем отопления, широко используемым в таких областях, как нагрев пресс-форм, оборудование для производства пластмасс, химическое оборудование и т. д. Проектирование и производство высококачественной нагревательной трубки с одной головкой требует всестороннего рассмотрения множества аспектов, таких как выбор материала, структурное проектирование, управление процессом и проверка производительности. Ниже приводится детальное проектирование и производственный процесс:
1、 Этап проектирования
1. Определить основные параметры
Потребляемая мощность: рассчитайте необходимую мощность на основе температурных требований объекта обогрева. Например, при рабочей температуре формы 300 ℃ рекомендуемая поверхностная нагрузка составляет 3 Вт/см².
Характеристики размера: включая диаметр (обычно 3–25 мм), длину (20–2000 мм) и рабочее напряжение (36–380 В).
Метод установки: Определите метод крепления, такой как фланец, резьба или прямая вставка, и убедитесь, что зазор с отверстием формы контролируется в пределах 0,05 мм для оптимизации рассеивания тепла.
2. Структурный проект
Расположение нагревательного провода: проволока из никель-хромового сплава наматывается на стержень с сердечником из оксида магния, а равномерный нагрев или многоступенчатый контроль температуры достигается за счет регулировки плотности намотки.
Внутренняя структура: дополнительная встроенная термопара (типа J/K) для точного контроля температуры или предназначенная для расширения ненагревающейся секции в соответствии с особыми требованиями сценария.
Изоляционная обработка: засыпьте порошок оксида магния высокой чистоты и спрессуйте его, чтобы сопротивление изоляции между нагревательным проводом и металлическим корпусом составляло ≥ 50 МОм.
2、 Выбор и подготовка материала.
1. Основные материалы
Металлический корпус: выберите материал в зависимости от температуры (например, нержавеющая сталь 304 с термостойкостью 400 ℃, 310S с термостойкостью 700 ℃).
Нагревательный элемент: проволока из никель-хромового сплава (высокая термостойкость, стабильное сопротивление) или железо-хромоалюминиевая проволока (более низкая стоимость).
Изоляционная среда: порошок оксида магния (высокая чистота, хорошая теплопроводность).
2. Вспомогательные материалы
Выводной электрод: Высокотемпературный провод из стекловолокна (стандартный 300 мм) или провод из чистого никеля (сценарий высокой мощности).
Головная часть: термостойкий уплотнительный материал (например, эпоксидная смола).
3、 Схема производственного процесса
1. Обработка основной трубы
Резка и формовка: отрежьте трубу из нержавеющей стали до расчетной длины и обеспечьте равномерную толщину стенок посредством формовки холодным прессованием.
Сварочная обработка: для герметизации используется аргонно-дуговая сварка, сварной шов должен быть без трещин и соответствовать стандарту герметичности.
2. Внутренняя сборка
Намотка и наполнение проволоки: проволока из сплава наматывается на стержень с сердечником из оксида магния, вставляется в основную трубку, заполняется порошком оксида магния и сжимается машиной для выпуска воздуха.
Подключение провода: Приварите электрод и установите гильзу для измерения температуры (при необходимости).
3. Обработка поверхности
Очистка: Удалить остатки металлического шлака и оксидов после сварки.
Покрытие: хромированное, гальваническое цинкование или напыление для повышения коррозионной стойкости.
4、 Тестирование и оптимизация производительности.
1. Ключевые элементы тестирования
Электрические характеристики: испытание на сопротивление изоляции при низких температурах (≥ 50 МОм), обнаружение тока утечки.
Тепловые характеристики: проверка времени нагрева (< 15 минут до номинальной температуры), проверка отклонения мощности (± 5% -10%).
Механическая прочность: испытание под давлением (выдержка рабочего давления в 1,5 раза).
2. Оптимизация общих задач
Улучшение срока службы: Улучшите рассеивание тепла за счет уменьшения зазора между установочными отверстиями (например, 0,05 мм), чтобы избежать сухого горения.
Равномерность температуры: использование равномерной конструкции намотки провода нагревательного типа или структуры типа регулирования мощности.
5. Рекомендации по применению и техническому обслуживанию.
1. Типичные сценарии применения
Нагрев формы: встроен в металлическую пластину для поддержания температуры расплавленного материала.
Нагрев жидкости: используется в химических реакционных сосудах или на линиях фармацевтического производства.
2. Меры предосторожности при использовании
Влагостойкая обработка: Избегайте длительного хранения во влажной среде.
Регулярный осмотр: следите за старением свинца и ухудшением характеристик изоляции.
Благодаря научному проектированию, строгому контролю процесса и всесторонней проверке производительности можно производить эффективные и долговечные нагревательные трубки с одной головкой. В практических приложениях параметры необходимо настраивать в соответствии с конкретными потребностями. Например, сценарии с высокой мощностью (>20 Вт/см²) требуют импортной технологии, а системы прецизионного контроля температуры рекомендуют модели со встроенными термопарами.