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引出棒直径粗细与电热管的功率大小规定值的选配

发布时间:2019-05-23 09:50

电加热管的功率通常是由加热系统的温度值和加热时间决定的,因此一旦确定了电源电压,引线的材料和直径尺寸就能满足设计要求。

因为电加热管加工完成后,一般的密封材料是RTV硅胶,其耐温性约为250℃。因此,当所选棒通电时,最高工作温度必须低于250℃(室温电视硅胶的最大耐温性)。那么,如何确保这一要求呢?

本申请的例子是设计具有220V400W规格的电热管。引出棒的材料由不锈钢制成。引出杆的外径在约2.6~75mm的范围内,该尺寸的选择是正确的和合理的。我们只有通过计算看是否正确合理。

解决方案:以φ2.6杆为例,它的长度为75毫米,等于0.075米。

①在引出棒上流过的电流为:

I=P/U=4000/220 ≈ 18.18 amperes

2计算了长度为75 mm、外径为φ2.6 mm的电阻值。

因为R=ρ.L/S=0.7×0.075/3.142×1.32≈0.01欧姆

(3)75 mm棒上流经18.18安培时产生的功率P为

p=I2R=18.182,0.01至3.31W(即,导线长度为75mm,所得功率为3.31W)

4在75 mm处,与φ2.6相对应的管子表面载荷为Q杆。

q棒=P/S=3.31/3.142×0.26×7.5≈0.54瓦/厘米2

5直径为φ2.6的不锈钢棒在流经18.18安培时产生的总功率为3.13W,相应棒的表面负荷为0.54W/cm2。根据钢管表面载荷和钢管表面的温度,不锈钢棒的表面温度约为2 0 0~2 2 0℃。

结论:当加热电热管的引出棒直径为22.6时,流经加热管的电流为18.18安培,引出棒的温度为200-220℃,提取棒的温度低于硅胶的常温和250℃,满足设计要求。当硅胶的常温电阻比硅胶的常温电阻高2 5 0℃时,硅胶在抽油杆温度下的逐渐老化过程中容易开裂,导致绝缘性能和电性能下降。这也可能导致硅胶在超过常温电阻的情况下发生碳化,导致电加热管的绝缘性能下降,甚至由于硅胶的碳化而导致抽油杆和管壳断裂。

改善上述情况的方法,如以上250度.C.如下:

(1)根据电加热管的外径,如φ≥10 mm,适当增大铅棒的外径或延长其长度,从而减小单位长度的电阻值,减少铅棒表面的负荷。尽管棒上的电流仍然通过18.18安培,但棒表面的温度将下降到硅胶能够承受的温度,甚至更低。

2管径小于10 mm时,仍为18.18安培,棒材可适当加长或更换,如纯镍棒等。值得注意的是,虽然铁引线棒的电阻率低于不锈钢,但由于铁材料的引线棒表面易氧化,强度小,接触电阻不好,故不推荐使用。


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