Thể loại: Thợ điện Novice, Nó hoạt động như thế nào
Số lượt xem: 73724
Bình luận về bài viết: 4
Yếu tố làm nóng hiện đại
Trong bài viết "Yếu tố làm nóng điện" Nó được nói chủ yếu về các yếu tố làm nóng hình ống - các yếu tố làm nóng và xoắn ốc mở. Ngoài ra, có nhiều yếu tố khác, một số trong đó gần bằng tuổi với vòng xoắn mở, trong khi những yếu tố khác xuất hiện gần đây, nhờ sự phát triển của các công nghệ hiện đại. Về những máy sưởi này, mới và không, sẽ được thảo luận trong bài viết này.
Yếu tố sưởi hồng ngoại
Chúng được sử dụng trong các thiết bị khác nhau, chủ yếu lò sưởi hồng ngoại để sưởi ấm không gian. Nói một cách đơn giản, đây là những thiết bị sưởi ấm tạo ra sự thoải mái trong một ngôi nhà, căn hộ, văn phòng hoặc nhà xưởng. Đối với các điều kiện khác nhau, một loạt các thiết kế lò sưởi được sử dụng. Lò sưởi hồng ngoại cũng có thể được sử dụng trong các thiết bị công nghệ khác nhau, nơi cần phải sưởi ấm một số vật thể nhất định.
Một ví dụ nổi bật của các thiết bị công nghệ như vậy là các trạm hàn hồng ngoại và các tủ và lò sưởi trong phòng thí nghiệm hiện đại. IR sưởi ấm được sử dụng rộng rãi trong hàn nhóm của bảng mạch in với các thành phần SMD.
Hình 1. Lắp đặt hàn nhóm với hệ thống sưởi hồng ngoại: 1 - thông gió khí thải, 2 - ma trận của đèn hồng ngoại, bảng 3 mạch, đèn 4 - IR, 5 - gương phản xạ, 6 - thiết bị làm mát, 7 - băng tải
Bức xạ hồng ngoại, nó là gì và hoạt động như thế nào
Bức xạ hồng ngoại là một trong những thành phần của quang phổ mặt trời. Tia hồng ngoại nằm ở vùng tần số thấp nhất của ánh sáng mặt trời. Chính họ là người mang lại cho chúng ta sự ấm áp đến Trái đất. Đồng thời, các tia hồng ngoại không bị cản trở trong không khí mà không làm nóng nó. Bề mặt trái đất bị nung nóng và mọi thứ được tìm thấy trên đường đi của ánh sáng mặt trời. Và chỉ sau đó, không khí ấm lên từ những vật ấm. Đây là lý do tại sao không khí mát mẻ vào buổi sáng cho đến khi mặt trời mọc. Lò sưởi hồng ngoại, là cơ sở của công nghiệp và máy sưởi gia dụng.
Tất nhiên, phạm vi của các lò sưởi IR nhân tạo không rộng bằng ánh sáng mặt trời và nằm trong vùng bước sóng dài của dải hồng ngoại có bước sóng λ = 50 Chuyện2000 μm. Hơn nữa, nhiệt độ của cơ thể nóng càng thấp thì bước sóng càng dài. Nói chung, phạm vi của bức xạ hồng ngoại rộng hơn nhiều và được chia thành ba phần phụ
• vùng sóng ngắn: = 0,74-2,5 micron,
• vùng sóng giữa: = 2,5-50 micron,
• vùng bước sóng dài: = 50-2000 micron,
nhưng các phần tử gia nhiệt hồng ngoại chỉ hoạt động trong phần bước sóng dài của phổ IR. Các yếu tố làm nóng IR khác nhau là cơ sở để tạo ra lò sưởi hồng ngoại. Do nhiệt từ các phần tử gia nhiệt hồng ngoại được truyền chủ yếu bằng bức xạ nhiệt, nên chúng thường được gọi là các bộ phát hồng ngoại.
Máy sưởi IR được bố trí như thế nào?
Trên thực tế, thiết kế của lò sưởi IR rất đơn giản và không có gì nổi bật: bộ phận làm nóng - bộ tản nhiệt được đặt trong vỏ của một hoặc một thiết kế khác, bên trong vỏ có một gương phản xạ - thiết bị đầu cuối để kết nối bộ tản nhiệt và các đầu nối bên ngoài cho dây bên ngoài. Hình 2 cho thấy một phiên bản đơn giản của lò sưởi.
Hình 2. Thiết kế lò sưởi hồng ngoại: 1 - gương phản xạ (gương phản xạ), 2 - lưới bảo vệ, 3 - công tắc, 4 - giá đỡ, 5 - đèn carbon hồng ngoại, 6 - nắp, 7 - hộp đầu cuối, 8 - dây nguồn, 9 - một ngã ba.
Rõ ràng là lò sưởi của thiết kế này rất giống với đèn chiếu sáng cho đèn halogen, được sử dụng để chiếu sáng quảng cáo, xây dựng mặt tiền, bậc thềm, một phần của sân gần nhà. Nói chung, một khu vực tương đối nhỏ, được gọi là ánh sáng địa phương.
Do đó, với sự trợ giúp của máy sưởi IR, cũng có thể sưởi ấm không phải toàn bộ khu vực của căn phòng, mà chỉ là một phần của nó. Tiết kiệm năng lượng là đáng chú ý bằng mắt thường: tại sao làm nóng toàn bộ căn phòng nếu bạn có thể làm nóng chỉ một góc? Một ví dụ về sưởi ấm cá nhân của một nhân viên văn phòng được hiển thị trong Hình 3.
Hình 3. Hệ thống sưởi IR tại chỗ
Đây chính xác là tùy chọn sưởi có thể thu được bằng cách sử dụng lò sưởi như trong Hình 2. Nếu bạn muốn làm nóng, ví dụ như trong quán cà phê, bạn sẽ cần lò sưởi có thiết kế hơi khác có thể được lắp đặt trên trần nhà, như đèn có đèn huỳnh quang. Tùy chọn này được hiển thị trong Hình 4. Về nguyên tắc, máy sưởi có thể được treo trên mỗi bảng hoặc đơn giản là trong một mẫu bàn cờ.
Hình 4. Làm nóng hoàn toàn
Bạn có thể tìm thấy rất nhiều phương án sưởi ấm tương tự, bởi vì máy sưởi IR được sử dụng để sưởi ấm các phòng khá lớn: nhà xưởng, nhà kho, nhà xưởng, và thậm chí các khu vực ngoài trời nhỏ. Ví dụ, nó có thể là một vọng lâu gần nhà hoặc hiên nhà hàng có bàn. Lò sưởi hồng ngoại trong Hình 2 sử dụng đèn carbon hồng ngoại, nó là gì, được bố trí như thế nào và tính chất của nó là gì?
Đèn carbon
Đó là một ống chân không làm bằng thủy tinh thạch anh, bên trong có một nguyên tố bức xạ làm từ sợi carbon (carbon), chính xác hơn là một số sợi được xoắn thành một bó. Đôi khi yếu tố bức xạ này được gọi là xoắn ốc carbon, mặc dù điều này không hoàn toàn chính xác.
Sợi carbon đã xuất hiện tương đối gần đây, nhưng đã trở nên phổ biến trong các công nghệ khác nhau. Không chỉ phát thải carbon được làm từ nó. Sử dụng công nghệ đặc biệt sợi carbon được làm từ sợi carbon.
Phạm vi ứng dụng của nhựa carbon rất rộng, khoảng hai mươi hướng: từ máy bay và công nghệ tên lửa đến dây cho các nhạc cụ. Nhựa carbon được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp ô tô, chủ yếu trong xe thể thao. Những người thích câu cá nghiệp dư và thể thao, đánh giá cao tất cả sự quyến rũ của que carbon.
Sợi carbon có cấu trúc sợi, làm tăng đáng kể diện tích bức xạ. Khu vực này lớn hơn hàng chục và hàng trăm lần so với diện tích xoắn ốc của nichrom, vonfram, gốm sứ, flamentin hoặc các vật liệu khác. Một khu vực phát triển như vậy dẫn đến thực tế là sự truyền nhiệt của sợi carbon cao hơn 30 ... 40% so với các bộ phận làm nóng thông thường.
Khi điện áp được sử dụng, sợi carbon nóng lên ngay lập tức, việc tạo ra nhiệt bức xạ ngay lập tức bắt đầu, hơn nữa, không có bức xạ có hại trong phần tử ngoại của quang phổ. Sự truyền nhiệt của sợi carbon tăng lên dẫn đến việc tiêu thụ năng lượng tiết kiệm hơn so với lò sưởi thông thường được làm bằng xoắn ốc nichrom.
Với cùng mức tiêu thụ năng lượng, lò sưởi carbon tạo ra nhiều nhiệt hơn. Nhiệt không đi dưới trần nhà, như trong trường hợp sưởi ấm, ví dụ, bộ tản nhiệt dầu hoặc pin sưởi ấm trung tâm.
Bức xạ quang của đèn carbon rất nhỏ. Một ánh sáng đỏ có thể nhìn thấy một chút không ảnh hưởng đến tầm nhìn, không bị mù, nhưng ánh sáng vẫn đáng chú ý. Hình 5 cho thấy một lò sưởi gia đình làm việc dựa trên đèn carbon.
Hình 5. Hoạt động của lò sưởi carbon
Trên đỉnh của lò sưởi là các công tắc đặt các chế độ hoạt động. Trong đế của lò sưởi có một ổ điện, tạo ra một sự rung chuyển của lò sưởi theo các hướng khác nhau, tương tự như cách người hâm mộ làm điều đó. Với những lượt này, sự gia tăng trong khu vực sưởi ấm là đạt được.
Xem thêm về chủ đề này:Sự thật thú vị về sưởi ấm hồng ngoại
Lò sưởi hồng ngoại gốm (bộ phát)
Chúng là một lò sưởi thông thường, "bị giam cầm" trong vỏ gốm - vỏ máy. Gạch được nung nóng bằng nhiệt từ lò sưởi, và từ nó, các tia nhiệt được phát ra môi trường bên ngoài. Vỏ gốm có diện tích gấp nhiều lần diện tích của lò sưởi, do đó, nhiệt được cung cấp tích cực hơn.
Sự xuất hiện của lò sưởi gốm được thể hiện trong Hình 6. Máy sưởi như vậy thường được gọi là lò sưởi hồng ngoại bảng. Hình dạng của các tấm sưởi là đa dạng nhất. Máy sưởi có thể bằng phẳng, lõm hoặc ngược lại, lồi.
Hình 6. Hình dạng của lò sưởi gốm
Ở mặt trước, bạn có thể xem xét cấu hình của lò sưởi, ở mặt sau có các dây dẫn được cách điện bằng hạt gốm. Nhiệt độ làm việc của lò sưởi gốm là 700 ... 750 độ, công suất bề mặt cụ thể lên tới 64 mã lực / m2. Sức mạnh của lò sưởi gốm có thể dao động từ vài chục watt đến vài kilowatt. Những gì được gọi là, cho tất cả các dịp.
Một số loại lò sưởi gốm có cuộn mở, có thể nhìn thấy, chẳng hạn như loại HSR. Nhiệt độ hoạt động của lò sưởi là 900 ° C, lò sưởi được thiết kế để làm nóng nhanh. Sự xuất hiện của lò sưởi HSR được hiển thị trong Hình 7.
Hình 7. Bộ gia nhiệt kiểu HSR
Lò sưởi IR gốm có ba loại: thể tích (rắn), rỗng, cũng như lò sưởi có cặp nhiệt điện tích hợp. Các yếu tố thể tích là đủ quán tính, ấm lên trong một thời gian dài và làm mát chậm. Trong trường hợp bạn cần bật / tắt máy sưởi định kỳ, máy sưởi rỗng được sử dụng.
Chúng ít quán tính hơn, cho phép chúng được sử dụng trong các quy trình công nghệ khác nhau, trong đó cần duy trì nhiệt độ chính xác của môi trường làm việc bằng cách bật / tắt bộ phát. Do khối lượng giảm, tốc độ gia nhiệt của các bộ phát rỗng cao hơn 40% so với số lượng lớn.
Không giống như các bộ phát số lượng lớn, hầu hết các bức xạ từ các bộ phát rỗng được hướng về phía trước. Bức xạ trở lại được ngăn chặn bởi một rào cản nhiệt rỗng từ phía sau, cung cấp các điều kiện nhiệt độ tiết kiệm cho các thành phần của cấu trúc nhà ở, và cũng làm tăng hiệu quả của bộ phát. So với bộ tản nhiệt âm lượng có cùng công suất, mức giảm tiêu thụ điện đạt 15%.
Khi sử dụng bộ tản nhiệt âm lượng, chỉ có thể thu được phân phối nhiệt như vậy bằng cách sử dụng bộ phản xạ. Một số loại máy sưởi IR panel có tích hợp loại K hoặc J cặp nhiệt điện, cho phép kiểm soát và điều chỉnh nhiệt độ chính xác. Nó rất thuận tiện để sử dụng trong các quy trình công nghệ.
Có rất nhiều quy trình công nghệ trong đó các bộ phát IR được sử dụng. Đây chỉ là một vài trong số họ:
-
Sơn khô (sơn hai thành phần, vecni epoxy),
-
Gia công nhựa (lưu hóa PVC, ép nóng nhựa ABS, polyetylen, polystyren, các bộ phận của thân xe, sơn tĩnh điện)
-
Keo khô
-
Chế biến thực phẩm (duy trì làm nóng, nướng, khử trùng và thanh trùng),
-
Dệt may (in lụa, đề can trên áo phông, thảm trễ),
-
Vẻ đẹp và sức khỏe (buồng nhiệt hồng ngoại, phòng xông hơi)
Đèn gốm hồng ngoại Edison
Liên quan đến các bộ phát gốm rỗng, có sẵn với nắp E27, giống như đèn sợi đốt thông thường. Cơ sở này được phát minh từ lâu bởi nhà phát minh vĩ đại T. Edison. Đó là chữ cái E Eem trong tên của cái mũ làm bất tử tên của nhà phát minh và 27 là đường kính của cái mũ tính bằng milimét. Thiết kế rất tiện lợi: họ chỉ cần vặn nó vào hộp mực thay vì đèn sợi đốt, và ngay lập tức nó trở nên ấm áp!
Người ta tin rằng những máy sưởi này thường được sử dụng nhất trong chăn nuôi.Ngay cả trên các trang web của Trung Quốc có giao hàng miễn phí, từ một bản dịch máy vụng về từ tiếng Anh, bạn có thể hiểu rằng những chiếc máy sưởi này được thiết kế cho chuồng bò, chuồng gia cầm và chuồng lợn.
Tại sao không thể treo bộ tản nhiệt như vậy nếu không ở nhà, ít nhất là tại nơi làm việc? Một điều bí mật nữa là chủ nhân của chúng tôi không bận tâm tạo điều kiện làm việc bình thường: vào mùa hè không có đủ điều hòa, và vào mùa thu, khi hệ thống sưởi chưa được bật, bạn phải mặc áo khoác độn bông trong xưởng, xưởng hoặc trong bộ phận thiết kế.
Phản xạ kim loại có sẵn cho máy sưởi của Edison, cho phép tăng truyền nhiệt đúng hướng và giảm hiệu ứng nhiệt trên tường và trần nhà. Trên thực tế cho cùng một mục đích, gương phản xạ được sử dụng với các loại máy sưởi khác cũng phục vụ. Sự xuất hiện của lò sưởi với chân đế E27 được thể hiện trong Hình 8.
Hình 8. Đèn hồng ngoại Edison
Đương nhiên, cần phải vặn những bóng đèn như vậy vào một hộp mực gốm nhiệt độ cao.
Máy phát thạch anh và halogen
Chúng là một ống chân không kín được làm bằng thủy tinh thạch anh, bên trong có một vòng xoắn làm bằng kim loại có độ bền cao. Trong thực tế, điều này đèn halogen vonfram thông thường. Tùy thuộc vào thiết kế của xoắn ốc, các bộ phát được chia thành hai dải bức xạ hồng ngoại - bộ phát sóng trung bình và bộ phát sóng ngắn.
Trong phần đầu tiên, hình xoắn ốc có hình ngôi sao, và thứ hai, một dây tóc được hỗ trợ nằm bên trong ống thạch anh, có thể nhìn thấy hoàn hảo qua thủy tinh thạch anh trong suốt. Câu hỏi là, tại sao tạo ra các hình xoắn ốc của các thiết kế khác nhau, kết quả của nghiên cứu công nghệ như vậy là gì?
Các bộ phát halogen với dây tóc được hỗ trợ hoạt động trong dải tần số cao của IR và cung cấp khả năng làm nóng tới 2600 ° C. Bộ phận làm nóng này có công suất cao, thời gian đáp ứng rất nhanh, điều này làm cho nó không thể thiếu trong các quy trình tuần hoàn ngắn, trong đó yêu cầu công suất cụ thể cao.
Các yếu tố làm nóng cho máy bay sưởi ấm
Việc sưởi ấm đến nhiệt độ cao như vậy là không cần thiết, và trong những trường hợp này, cần phải sử dụng các lò sưởi khác truyền nhiệt không phải bằng bức xạ, mà tiếp xúc trực tiếp với vật nóng. Trong trường hợp này, bề mặt của một khu vực và hình dạng nhất định được làm nóng, cả phẳng và cong. Một trong những loại máy sưởi này là máy sưởi đàn hồi phẳng làm bằng silicone.
Silicone là một polymer hữu cơ bao gồm các nguyên tử silicon và carbon. Tùy thuộc vào trọng lượng phân tử, các polyme này có thể là chất lỏng (chất lỏng organosilicon), chất đàn hồi (cao su organosilicon) hoặc các sản phẩm rắn (nhựa organosilicon).
Polyme organosilicon có đặc tính điện môi tốt, được đặc trưng bởi khả năng chịu nhiệt cao, tính chống thấm nước tốt, tính trơ sinh lý, cho phép chúng được sử dụng để tạo ra các yếu tố làm nóng phẳng. Thiết kế này được gọi là thảm sưởi silicone, và được sử dụng trong trường hợp cần phải làm nóng bề mặt đồng đều.
Yếu tố làm nóng silicone
Chúng là một cấu trúc gồm hai lớp silicon, giữa đó đặt dây đốt nóng hoặc màng sưởi khắc, cho phép bạn có được nhiều thông số lò sưởi. Để tăng độ bền cơ học, silicone được gia cố bằng sợi thủy tinh dệt.
Những máy sưởi này có tốc độ phản hồi cao (thời gian làm nóng / làm mát ngắn), độ chính xác của bảo trì nhiệt độ khá cao, đặc biệt nếu máy sưởi được trang bị cảm biến nhiệt độ và bộ điều chỉnh nhiệt.
Kích thước hình học của thảm silicon nhỏ, độ dày của lò sưởi bắt đầu từ 0,7 mm, cho phép chúng được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ các phương tiện hàng không vũ trụ và kết thúc bằng việc đốt nóng các thùng dầu hoặc sơn.
Máy sưởi silicon đã tăng khả năng chống ẩm và độ ẩm, do đó chúng được khuyên dùng cho các thiết bị thí nghiệm, ứng dụng trong lĩnh vực phục vụ, cũng như để bảo vệ các thiết bị điện tử khỏi bị đóng băng và ngưng tụ. Hạn chế duy nhất về việc sử dụng các bộ phận làm nóng bằng silicon có thể là nhiệt độ hoạt động tương đối thấp: 200 ° C khi hoạt động liên tục và 230 ° C trong một thời gian ngắn. Sự xuất hiện của lò sưởi silicon được thể hiện trong Hình 9.
Hình 9. Lò sưởi silicon
Bộ gia nhiệt từ màng khắc được thể hiện trong Hình 10. Đương nhiên, đường dẫn này được hiển thị một cách có điều kiện, trên thực tế, nó được bao phủ bởi một lớp silicon khác.
Hình 10
Máy sưởi với các bộ phận được khắc, cũng như máy sưởi có dây sưởi, có sẵn trong nhiều hình dạng và kích cỡ khác nhau, tuy nhiên, các bộ phận được khắc cung cấp nhiều phương án phân phối nhiệt. Ngoài ra, diện tích lớn của bộ phận gia nhiệt khắc cung cấp mật độ năng lượng cao hơn và phân phối nhiệt đồng đều. Khoảng cách giữa các dây dẫn được khắc có thể thu được ít hơn một chút so với trường hợp sử dụng dây đốt nóng.
Để dễ lắp đặt, nhiều lò sưởi silicon ở mặt sau được trang bị một màng tự dính. Các công nghệ kết dính hiện đại giúp tạo ra các khớp bền ngay cả ở nhiệt độ cao, tại đó máy sưởi silicon hoạt động, do đó kết nối là đáng tin cậy và bền.
Máy sưởi thùng thường được gọi là áo nhiệt. Những chiếc áo tương tự tồn tại để sưởi ấm container, cũng như đáy thùng và container. Đương nhiên, các lò sưởi này bằng phẳng, và kích thước của chúng tương ứng với kích thước của thùng hoặc thùng chứa. Lò sưởi micanite
Cũng áp dụng cho các yếu tố làm nóng bằng phẳng. Cơ sở của họ là micanite - giấy mica. Cơ sở của nó là một mảnh mica tự nhiên, liên kết với một chất kết dính chịu nhiệt. Một số lớp giấy như vậy được ép và xử lý dưới áp suất và nhiệt độ cao, dẫn đến các tấm có kích thước mong muốn.
Để đảm bảo hiệu suất và độ bền cơ học, "bánh sandwich" micanite được sản xuất trong vỏ làm bằng kim loại mỏng, cho phép bạn tạo ra các lò sưởi có hình dạng khác nhau. Hình 11 cho thấy một lò sưởi micanite phẳng và lò sưởi vòng bít. Máy sưởi như vậy được sử dụng trong các thiết bị để xử lý nhựa, nhiệt độ nóng chảy trong khoảng 180 ... 240 ° C, khá chấp nhận được đối với máy sưởi micanite.
Hình 11. Lò sưởi micanite
Để cải thiện sự truyền nhiệt, bộ gia nhiệt trong vỏ kim loại được ép vào bộ phận được gia nhiệt bằng giá đỡ và kẹp kim loại, hoặc thậm chí đơn giản được buộc bằng dây.
Hiện nay, có rất nhiều hệ thống và thiết kế khác nhau của máy sưởi cho phép bạn thực hiện bất kỳ nhiệm vụ công nghệ nào. Trong bài viết này, chỉ một phần nhỏ trong số họ được mô tả. Nếu ai đó thực sự quan tâm đến vấn đề này, cụ thể là bất kỳ loại máy sưởi nào, công nghệ ứng dụng của nó, thì thông tin đó luôn có thể được tìm thấy trong các công cụ tìm kiếm Internet.
Xem thêm:Máy sưởi điện gia đình hiện đại
Xem thêm tại electro-vi.tomathouse.com
: