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退火爐爐管加熱元件的傳熱效率

編輯:湖北圣奧罩式爐有限公司   時間:2014/07/04   字號:
摘要:退火爐爐管加熱元件的傳熱效率
   為提高電熱能量轉換的效率,減少熱量傳遞損失,建議采用已成功應用于電線電纜行業的水封式銅線退火爐結構,即把爐管直接作加熱元件,代替電阻絲或電熱管等間接加熱方法。這樣既省掉了輻射屏蔽的損失、散射損失以及傳導的損失,又直接對銅線進行法向輻射加熱,代替了多次的輻射、傳導等環節。其次,退火爐傳熱的結構也簡化,傳熱路徑也縮短,因此傳熱效率大大提高。把爐管作為電阻通電,利用其電阻熱效應而自身發熱升溫,因其又是型材(即冷拔無縫管),故各點的電流密度均勻一致,溫升也是相同的,即爐管各點的溫度,內外表面的溫度都是一致的。對銅線由冷到熱的輻射加熱過程是循序漸進及均勻一致。因此, 這里所測和控制的爐管的溫度就是爐溫,溫控精度可達到±1℃以內。此外,只要保溫層結構設計合理,運行穩定后爐體表面就無熱量散失,加之溫控精度又高,既可實現了大幅節能 , 又保證了銅線質量的均勻一致。由于具有這兩個特點,水封式銅線退火爐被評為1 9 9 9年度國家技術發明獎。它的單位電耗比卡電式加熱方法還可節能 1 5%,其原因在于銅線進水
冷卻所產生的水蒸氣沿爐管上升,不僅保護了銅線不氧化,而且逐漸變成了過熱蒸氣,預熱了新進入爐管的裸銅線 。 
傳熱工程學認為,若要傳熱效率提高,就要降低熱能傳遞過程的阻力,傳遞環節越少 , 阻力也越小,上述三種結構的退火爐輻射傳熱、導熱和對流方式傳熱均有,且以輻射傳熱為主,輻射傳熱中又有遮熱板熱屏蔽的損失,還有很大部分的散射熱損失,因此,輻射傳熱阻力最大,它們總的傳熱效率低,僅為I I %。水封式銅線退火爐爐管,避開了輻射、傳導、  對流、遮熱板 、散射等多種環節的傳遞,僅以爐管本身作熱源并進行法向輻射,它的工作原理所示。爐管本身發熱升溫后,僅一次輻射環節,因此傳熱效率大大提高,這也就保證了測溫靈敏度很高<±1℃的關鍵措施。 退火爐爐管分三組,三相低電壓分別與下端 (入水槽亦即出口端)相連,上端 (銅線入口端)星接,供電電源是三相低壓輸出的變壓器,它的輸出電壓均在3 6 V及以下。爐管作為負載串聯到變壓器的兩輸出端子。因此,線路通電以后,爐管靠電流的 熱效應自行發熱升溫。
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