Sélection du diamètre de la tige de sortie-et de la puissance nominale spécifiée de l'élément chauffant

La puissance d'un élément chauffant électrique est généralement déterminée par la température et la durée de chauffage du système de chauffage. Par conséquent, une fois la puissance et la tension déterminées, le matériau et le diamètre de la tige de plomb-doivent répondre aux exigences de conception. Vous trouverez ci-dessous une liste de données pertinentes concernant les matériaux utilisés pour la tige de plomb-.

Étant donné que l'élément chauffant est généralement scellé avec du silicone RTV après traitement, avec une résistance à la température d'environ 250 degrés, la température de fonctionnement maximale de la tige de plomb - sélectionnée doit être inférieure ou égale à 250 degrés (la résistance à la température maximale du silicone RTV). Comment garantir cette exigence ?

Illustrons cela avec un exemple d'application : considérons un élément chauffant électrique de 220 V 4 000 W avec une tige de plomb en acier inoxydable-ayant un diamètre extérieur de Φ2,6×75 mm. Ce choix de taille est-il correct et raisonnable ? Nous ne pouvons déterminer son exactitude et son caractère raisonnable que par le calcul.

Solution : Prenez une tige de plomb Φ2,6, d'une longueur de 75 mm, ce qui équivaut à 0,075 mètre.

① Le courant circulant à travers la tige de plomb est :

I=P/U=4000/220 ≈ 18,18 Ampères

② Calculez la valeur de résistance pour une longueur de 75 mm et un diamètre extérieur de Φ2,6 mm :

Parce que R=ρ.L/S=0.7 × 0,075/3,142 × 1,32 ≈ 0,01 Ohms

③ La puissance P générée lorsque 18,18 ampères circulent à travers la tige de plomb de 75 mm est :

P=I²R=18.18² × 0,01 ≈ 3,31 W (c'est-à-dire que la puissance générée par une tige de plomb de 75 mm est de 3,31 W)

④ À un diamètre de 75 mm, la charge superficielle correspondant à la tige de plomb Φ2,6-in est q_rod.

q_rod=P/S=3.31/3,142 × 0,26 × 7,5 ≈ 0,54 W/cm²

⑤ Lorsqu'un courant de 18,18 ampères circule à travers la tige de plomb en acier inoxydable Φ2,6-dans la tige, la puissance totale générée est de 3,13 W et la charge superficielle correspondante de la tige est de 0,54 W/cm². Sur la base de la relation entre la charge de surface et la température correspondante de la surface du tube, la température de surface de cette tige de plomb en acier inoxydable - peut être calculée comme étant d'environ 200 à 220 degrés.

Conclusion : Lorsque le diamètre de la tige de plomb-de cet élément chauffant est de Φ2,6 et que le courant qui le traverse est de 18,18 ampères, la température de la tige de plomb-est d'environ 200 à 220 degrés, ce qui est inférieur à la résistance à la température normale du caoutchouc de silicone (250 degrés), répondant ainsi aux exigences de conception. Si la température dépasse la résistance à la température normale du caoutchouc de silicone (250 degrés), le caoutchouc de silicone est sujet à un vieillissement progressif et à des fissures à la température du plomb - de la tige, entraînant une diminution de l'isolation et des performances électriques. Le dépassement de la résistance à la température normale peut également provoquer une carbonisation du silicone, entraînant une diminution de l'isolation de l'élément chauffant et même une rupture entre la tige de plomb et l'enveloppe extérieure en raison de la carbonisation du silicone.

Pour remédier à la situation ci-dessus, si la température dépasse 250 degrés, les améliorations suivantes peuvent être apportées :

① En fonction du diamètre extérieur de l'élément chauffant, si Φ est supérieur ou égal à 10 mm, le diamètre extérieur ou la longueur de la tige de plomb peut être augmenté de manière appropriée. Cette modification réduit la résistance par unité de longueur et abaisse la charge sur la surface de la tige de plomb. Bien qu'un courant de 18,18 ampères circule toujours à travers la tige de plomb, la température de surface chutera jusqu'à une température que le silicone peut supporter, voire même inférieure.

② Si le diamètre du tube est Φ inférieur ou égal à 10 mm et que le courant est toujours de 18,18 ampères, le matériau de la tige de plomb peut être rallongé ou modifié de manière appropriée, par exemple en utilisant une tige de plomb en nickel pur. Il convient de noter que bien que la résistivité des tiges de fer-plomb soit inférieure à celle de l'acier inoxydable, il n'est pas recommandé de les utiliser car les tiges de fer-plomb sont sujettes à l'oxydation, ont une faible résistance et une résistance de contact élevée, ce qui n'est pas souhaitable.