Introdução e explicação do projeto estrutural e princípio do aquecedor elétrico de ar

O princípio de funcionamento de um aquecedor elétrico de ar é realmente muito simples. Quando o ar flui através de um canal formado pela superfície externa da parede de arame do forno elétrico e a parede interna da luva de cerâmica, ele troca calor com a superfície externa da parede de arame do forno elétrico e a parede interna da luva de cerâmica por convecção. O ar retira o calor emitido pelo fio do forno elétrico e o aquece. Ao mesmo tempo, há troca de calor por radiação entre a superfície externa da parede do fio do forno elétrico e a superfície interna da luva de cerâmica. A maior parte do calor é transferida para o ar por meio de troca de calor por convecção com o ar, enquanto uma pequena parte do calor é dissipada para o ambiente por meio de condução térmica entre a luva de cerâmica, o corpo da casca e o material de isolamento, formando uma certa quantidade de perda de calor.
Na prática, é necessário que o aquecedor elétrico tenha bom desempenho de transferência de calor, alta temperatura de saída do ar, curto tempo de aquecimento, alta eficiência, tamanho pequeno, estrutura compacta, longa vida útil do fio do forno elétrico, bom desempenho de isolamento e segurança e operação confiável. Para atender a esses requisitos, o projeto estrutural do aquecedor elétrico de ar deve atender aos seguintes pontos.
1. O aquecedor elétrico deve ser dividido em dois estágios em série, com duas vantagens: primeiro, a escala da seção transversal é pequena e a área do piso é pequena; Em segundo lugar, durante a operação de baixa potência, um transformador regulador de tensão pode ser usado para reduzir a potência de segundo nível para diminuir a temperatura da parede do fio do forno elétrico de segundo nível e prolongar a vida útil do fio do forno elétrico.
2. Fios de fornalha elétrica de níquel-cromo devem ser usados ​​em vez de varetas de carbono como elementos de aquecimento para tornar o aquecedor elétrico compacto em sua estrutura e capaz de aceitar pressão interna.
3. Cada nível de fio do forno elétrico do aquecedor elétrico é dividido em três grupos, usando um método de conexão em forma de Y trifásico. Cada grupo de fios de forno elétrico é enrolado em torno de um tubo cerâmico cilíndrico com ranhura em espiral e uma luva cerâmica coaxial é adicionada para formar um canal circular para o fluxo de ar.
4. Devido à alta temperatura do ar na saída do aquecedor elétrico e à necessidade de aceitar a pressão interna, a estrutura da coluna de fiação adota uma manga de cerâmica revestida com tubo de aço e ambas as extremidades são vedadas com juntas de mica.
5. Para facilitar a instalação e manutenção e ocupar uma pequena área, o aquecedor elétrico de ar deve ser instalado verticalmente. De fato, o desempenho da transferência de calor de aquecedores elétricos a ar está relacionado a parâmetros estruturais e operacionais, e parâmetros apropriados devem ser selecionados e otimizados com base em diferentes requisitos de uso. O ar é um gás diatômico que basicamente não absorve calor radiante e apenas obtém calor por meio de troca de calor por convecção com a parede quente. Portanto, no processo de projeto, é necessário tentar melhorar a taxa de transferência de calor por convecção tanto quanto possível, pois essas questões precisam ser observadas na operação e uso reais.