Einkopf-Heizrohre (auch als elektrische Einkopf-Heizrohre oder Heizstäbe bekannt) sind eine Schlüsselkomponente in industriellen Heizsystemen und werden häufig in Bereichen wie Formenheizung, Kunststoffmaschinen, chemischen Anlagen usw. eingesetzt. Die Entwicklung und Herstellung eines hochwertigen Einkopf-Heizrohrs erfordert eine umfassende Berücksichtigung mehrerer Aspekte wie Materialauswahl, Strukturdesign, Prozesskontrolle und Leistungsüberprüfung. Im Folgenden finden Sie einen detaillierten Entwurfs- und Produktionsprozess:
1、 Designphase
1. Bestimmen Sie die Grundparameter
Leistungsbedarf: Berechnen Sie die erforderliche Leistung anhand des Temperaturbedarfs des Heizobjekts. Wenn die Arbeitstemperatur der Form beispielsweise 300 °C beträgt, beträgt die empfohlene Oberflächenbelastung 3 W/cm².
Größenangaben: einschließlich Durchmesser (üblicherweise 3–25 mm), Länge (20–2000 mm) und Betriebsspannung (36–380 V).
Installationsmethode: Bestimmen Sie die Befestigungsmethode, z. B. Flansch, Gewinde oder direktes Einsetzen, und stellen Sie sicher, dass der Spalt zum Formloch auf 0,05 mm begrenzt ist, um die Wärmeableitung zu optimieren.
2. Strukturelles Design
Heizdrahtanordnung: Ein Draht aus einer Nickel-Chrom-Legierung wird um einen Kernstab aus Magnesiumoxid gewickelt. Durch Anpassen der Wicklungsdichte wird eine gleichmäßige Erwärmung oder eine mehrstufige Temperaturregelung erreicht.
Interne Struktur: Optional eingebautes Thermoelement (J/K-Typ) für präzise Temperaturregelung oder zur Erweiterung des Nichtheizbereichs, um spezielle Szenarioanforderungen zu erfüllen.
Isolationsbehandlung: Füllen Sie hochreines Magnesiumoxidpulver ein und verdichten Sie es, um sicherzustellen, dass der Isolationswiderstand zwischen dem Heizdraht und der Metallhülle ≥ 50 MΩ beträgt.
2、 Materialauswahl und -vorbereitung
1. Kernmaterialien
Metallgehäuse: Wählen Sie das Material entsprechend der Temperatur (z. B. Edelstahl 304 mit einer Temperaturbeständigkeit von 400 °C, 310S mit einer Temperaturbeständigkeit von 700 °C).
Heizelement: Draht aus Nickel-Chrom-Legierung (hohe Temperaturbeständigkeit, stabiler Widerstand) oder Eisen-Chrom-Aluminium-Draht (geringere Kosten).
Isoliermedium: Magnesiumoxidpulver (hohe Reinheit, gute Wärmeleitfähigkeit).
2. Hilfsstoffe
Herausgeführte Elektrode: Hochtemperatur-Glasfaserkabel (Standard 300 mm) oder reines Nickelkabel (Hochleistungsszenario).
Kopfkomponente: hitzebeständiges Dichtungsmaterial (z. B. Epoxidharz).
3. Ablauf des Produktionsprozesses
1. Bearbeitung des Hauptrohres
Schneiden und Formen: Schneiden Sie das Edelstahlrohr auf die gewünschte Länge und sorgen Sie durch Kaltpressen für eine gleichmäßige Wandstärke.
Schweißbehandlung: Zum Abdichten wird Argon-Lichtbogenschweißen verwendet. Die Schweißnaht muss frei von Rissen sein und der Luftdichtheitsnorm entsprechen.
2. Interne Montage
Drahtwicklung und -füllung: Der Legierungsdraht wird um einen Magnesiumoxid-Kernstab gewickelt, in das Hauptrohr eingeführt, mit Magnesiumoxidpulver gefüllt und von der Maschine komprimiert, um Luft abzulassen.
Leitungsanschluss: Elektrode anschweißen und ggf. Temperaturmesshülse einbauen.
3. Oberflächenbehandlung
Reinigung: Restliche Metallschlacke und Oxide vom Schweißen entfernen.
Beschichtung: verchromt, galvanisch verzinkt oder zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit aufgesprüht.
4、 Leistungstests und -optimierung
1. Wichtige Testelemente
Elektrische Leistung: Kälteisolationswiderstandsprüfung (≥ 50 MΩ), Leckstromerkennung.
Wärmeleistung: Aufheizzeittest (≤ 15 Minuten bis zur Nenntemperatur), Überprüfung der Leistungsabweichung (± 5 % – 10 %).
Mechanische Festigkeit: Drucktest (1,5-faches Halten des Arbeitsdrucks).
2. Häufige Problemoptimierung
Lebensverbesserung: Verbessern Sie die Wärmeableitung, indem Sie den Abstand zwischen den Installationslöchern (z. B. 0,05 mm) verringern, um trockenes Brennen zu vermeiden.
Temperaturgleichmäßigkeit: Verwendung eines einheitlichen Heizdrahtwicklungsdesigns oder einer Leistungsregulierungsstruktur.
5、 Anwendungs- und Wartungsvorschläge
1. Typische Anwendungsszenarien
Formheizung: eingebettet in eine Metallplatte, um die Temperatur des geschmolzenen Materials aufrechtzuerhalten.
Flüssigkeitserwärmung: Wird in chemischen Reaktionsgefäßen oder pharmazeutischen Produktionslinien verwendet.
2. Vorsichtsmaßnahmen für den Gebrauch
Feuchtigkeitsbeständige Behandlung: Vermeiden Sie eine Langzeitlagerung in feuchter Umgebung.
Regelmäßige Inspektion: Überwachen Sie die Alterung der Leitungen und die Verschlechterung der Isolationsleistung.
Durch wissenschaftliches Design, strenge Prozesskontrolle und umfassende Leistungsüberprüfung können effiziente und langlebige Einzelkopf-Heizrohre hergestellt werden. In praktischen Anwendungen müssen Parameter entsprechend den spezifischen Anforderungen angepasst werden. Beispielsweise erfordern Hochleistungsszenarien (>20 W/cm²) importierte Technologie, während Präzisionstemperaturkontrollsysteme Modelle mit eingebauten Thermoelementen empfehlen.