องค์ประกอบความร้อนซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายใน-เตาไฟฟ้าอุณหภูมิสูง เตาซินเตอร์ และเตาในห้องปฏิบัติการ การกำหนดค่าองค์ประกอบความร้อนที่เหมาะสมส่งผลโดยตรงต่อความเร็วการทำความร้อน ความสม่ำเสมอของอุณหภูมิ ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน และอายุการใช้งาน
การเลือกองค์ประกอบความร้อน SiC ไม่ควรขึ้นอยู่กับกำลังเตาทั้งหมดเท่านั้น ควรพิจารณาขนาดเตา อุณหภูมิในการทำงาน บรรยากาศ แหล่งจ่ายไฟ และการเตรียมการติดตั้งด้วย
1. กำหนดพารามิเตอร์ของเตาเผา
ก่อนที่จะเลือกองค์ประกอบความร้อน ให้ยืนยันข้อมูลต่อไปนี้:
ขนาดห้องเตา;
อุณหภูมิการทำงานสูงสุดและปกติ
โหลดวัสดุและน้ำหนัก
เวลาในการทำความร้อนที่ต้องการ-
บรรยากาศเตา;
แรงดันไฟฟ้าและเฟสของแหล่งจ่ายไฟ
การทำงานต่อเนื่องหรือไม่สม่ำเสมอ
พารามิเตอร์เหล่านี้เป็นพื้นฐานสำหรับการคำนวณพลังงานความร้อนที่ต้องการ
2. กำหนดกำลังความร้อนที่ต้องการ
พลังงานเตาทั้งหมดส่วนใหญ่จะใช้เพื่อ:
ให้ความร้อนแก่ภาระ
อุ่นเยื่อบุเตา;
ชดเชยการสูญเสียความร้อนของเตา
อาจจำเป็นต้องมีส่วนต่างพลังงานที่เหมาะสม ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับอัตราการทำความร้อนและสภาวะการทำงาน
3. เลือกประเภทองค์ประกอบความร้อน SiC
ขึ้นอยู่กับโครงสร้างของเตาเผาและพื้นที่การติดตั้ง สามารถใช้องค์ประกอบความร้อน SiC แบบตรง - รูปตัว U - หรือแบบปรับแต่งเองได้
ควรกำหนดสิ่งต่อไปนี้ด้วย:
ความยาวโซนร้อน-;
ความยาวปลายเย็น-;
เส้นผ่านศูนย์กลางขององค์ประกอบ
ตำแหน่งการติดตั้ง
ระยะห่างระหว่างองค์ประกอบ
โซนร้อนควรอยู่ภายในพื้นที่ทำความร้อนที่มีประสิทธิภาพ และไม่ควรขยายเข้าไปในผนังเตาหรือฉนวน
4. กำหนดปริมาณและการจัดเตรียม
จำนวนองค์ประกอบความร้อนขึ้นอยู่กับกำลังเตาทั้งหมด พื้นที่ผิวของโซนร้อน- และการโหลดพื้นผิวที่อนุญาต
การโหลดพื้นผิวที่มากเกินไปอาจเร่งการเสื่อมสภาพขององค์ประกอบ การออกแบบจึงควรรักษาสมดุลระหว่างประสิทธิภาพการทำความร้อนและอายุการใช้งาน
สำหรับเตาเผาที่ต้องการความสม่ำเสมอของอุณหภูมิสูง องค์ประกอบความร้อนสามารถจัดเรียงได้ทั้งสองด้าน บนพื้นผิวหลาย ๆ หรือในโซนความร้อนที่ควบคุมโดยอิสระ
5. ออกแบบการเชื่อมต่อไฟฟ้า
ขึ้นอยู่กับความต้านทานขององค์ประกอบและแหล่งจ่ายไฟที่มีอยู่ องค์ประกอบอาจเชื่อมต่อแบบอนุกรม ขนาน หรืออนุกรม-ขนานกัน
การออกแบบควรคำนึงถึง:
ความต้านทานขององค์ประกอบ
แรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าในการทำงาน
โหลดบาลานซ์สาม-เฟส;
การจับคู่แนวต้านภายในแต่ละกลุ่ม
การออกแบบทางไฟฟ้าที่เหมาะสมช่วยให้มั่นใจในการกระจายพลังงานที่สมดุล
6. ปล่อยให้เกิดความต้านทานต่อความชรา
โดยทั่วไปความต้านทานไฟฟ้าขององค์ประกอบความร้อน SiC จะเพิ่มขึ้นในระหว่างการใช้งานระยะยาว- ที่แรงดันไฟฟ้าคงที่ ความต้านทานที่สูงขึ้นส่งผลให้กำลังไฟฟ้าเอาท์พุตลดลง
ดังนั้นกำลังของเตาเผาและระบบควบคุมควรมีช่วงการปรับที่เหมาะสมเพื่อชดเชยการเสื่อมสภาพของความต้านทาน
บทสรุป
โดยทั่วไปการกำหนดค่าองค์ประกอบความร้อน SiC สำหรับเตาไฟฟ้าใหม่จะเกี่ยวข้องกับ:
การกำหนดพารามิเตอร์ของเตาเผา → การคำนวณกำลังทั้งหมด → การเลือกประเภทและขนาดขององค์ประกอบ → การกำหนดปริมาณและการจัดเรียง → การออกแบบการเชื่อมต่อทางไฟฟ้า → อนุญาตให้มีอายุการใช้งานของความต้านทาน
ระบบที่ออกแบบอย่างเหมาะสมสามารถปรับปรุงความสม่ำเสมอของอุณหภูมิ ความเสถียรในการทำงาน และอายุการใช้งานขององค์ประกอบความร้อน
สำหรับการเลือกเบื้องต้น ควรจัดเตรียมข้อมูล เช่น ขนาดของเตาเผา อุณหภูมิในการทำงาน -เวลาในการทำความร้อน บรรยากาศของเตาเผา แหล่งจ่ายไฟ และพื้นที่การติดตั้ง เพื่อกำหนดโซลูชันองค์ประกอบความร้อน SiC ที่เหมาะสม
