Il tubo riscaldante a testa singola (noto anche come tubo riscaldante elettrico a testa singola o barra riscaldante) è un componente chiave nei sistemi di riscaldamento industriale, ampiamente utilizzato in campi come il riscaldamento di stampi, macchinari per la plastica, apparecchiature chimiche, ecc. La progettazione e la produzione di un tubo riscaldante a testa singola di alta qualità richiede una considerazione completa di molteplici aspetti quali la selezione dei materiali, la progettazione strutturale, il controllo del processo e la verifica delle prestazioni. Quello che segue è un processo di progettazione e produzione dettagliato:
1、 Fase di progettazione
1. Determinare i parametri di base
Richiesta di potenza: calcolare la potenza richiesta in base ai requisiti di temperatura dell'oggetto riscaldante. Ad esempio, quando la temperatura di lavoro dello stampo è di 300 ℃, il carico superficiale consigliato è 3 W/cm².
Specifiche delle dimensioni: incluso diametro (comunemente 3-25 mm), lunghezza (20-2000 mm) e tensione operativa (36 V-380 V).
Metodo di installazione: determinare il metodo di fissaggio come flangia, filettatura o inserimento diretto e assicurarsi che lo spazio con il foro dello stampo sia controllato entro 0,05 mm per ottimizzare la dissipazione del calore.
2. Progettazione strutturale
Disposizione del filo di riscaldamento: il filo in lega di nichel-cromo è avvolto attorno a un'asta centrale in ossido di magnesio e il riscaldamento uniforme o il controllo della temperatura a più stadi si ottengono regolando la densità dell'avvolgimento.
Struttura interna: termocoppia integrata opzionale (tipo J/K) per un controllo preciso della temperatura o progettata per estendere la sezione non riscaldante per soddisfare requisiti di scenari speciali.
Trattamento di isolamento: riempire polvere di ossido di magnesio ad alta purezza e comprimerla per garantire che la resistenza di isolamento tra il filo riscaldante e il guscio metallico sia ≥ 50 M Ω.
2、 Selezione e preparazione dei materiali
1. Materiali di base
Scocca in metallo: scegli il materiale in base alla temperatura (come acciaio inossidabile 304 con una resistenza alla temperatura di 400 ℃, 310S con una resistenza alla temperatura di 700 ℃).
Elemento riscaldante: filo in lega di nichel-cromo (resistenza alle alte temperature, resistenza stabile) o filo di alluminio ferro-cromo (costo inferiore).
Mezzo isolante: polvere di ossido di magnesio (elevata purezza, buona conduttività termica).
2. Materiali ausiliari
Elettrodo di uscita: piombo in fibra di vetro ad alta temperatura (standard 300 mm) o piombo in nichel puro (scenario ad alta potenza).
Componente della testa: materiale sigillante resistente al calore (come resina epossidica).
3、 Flusso del processo produttivo
1. Lavorazione del tubo principale
Taglio e formatura: tagliare il tubo in acciaio inossidabile alla lunghezza prevista e garantire uno spessore uniforme della parete mediante formatura con pressatura a freddo.
Trattamento di saldatura: la saldatura ad arco di argon viene utilizzata per sigillare e il cordone di saldatura deve essere privo di crepe e soddisfare gli standard di tenuta all'aria.
2. Assemblaggio interno
Avvolgimento e riempimento del filo: il filo di lega viene avvolto attorno a un'asta centrale di ossido di magnesio, inserita nel tubo principale, riempita con polvere di ossido di magnesio e compressa dalla macchina per scaricare l'aria.
Collegamento del cavo: saldare l'elettrodo e installare un manicotto di misurazione della temperatura (se necessario).
3. Trattamento superficiale
Pulizia: Rimuovere le scorie metalliche residue e gli ossidi dalla saldatura.
Rivestimento: cromato, zincato galvanicamente o spruzzato per migliorare la resistenza alla corrosione.
4、 Test e ottimizzazione delle prestazioni
1. Elementi chiave del test
Prestazioni elettriche: test di resistenza all'isolamento dal freddo (≥ 50 M Ω), rilevamento della corrente di dispersione.
Prestazioni termiche: test del tempo di riscaldamento (≤ 15 minuti alla temperatura nominale), verifica della deviazione di potenza (± 5% -10%).
Resistenza meccanica: test di pressione (mantenimento della pressione di esercizio 1,5 volte).
2. Ottimizzazione dei problemi comuni
Miglioramento della vita: migliora la dissipazione del calore riducendo lo spazio tra i fori di installazione (come 0,05 mm) per evitare bruciature a secco.
Uniformità della temperatura: adozione di un design uniforme dell'avvolgimento del filo di tipo riscaldante o di una struttura del tipo di regolazione della potenza.
5、 Suggerimenti per l'applicazione e la manutenzione
1. Scenari applicativi tipici
Riscaldamento dello stampo: annegato in una piastra metallica per mantenere la temperatura del materiale fuso.
Riscaldamento di liquidi: utilizzato in recipienti per reazioni chimiche o linee di produzione farmaceutica.
2. Precauzioni per l'uso
Trattamento a prova di umidità: evitare lo stoccaggio a lungo termine in ambienti umidi.
Ispezione regolare: monitorare l'invecchiamento del piombo e il degrado delle prestazioni di isolamento.
Attraverso la progettazione scientifica, un rigoroso controllo del processo e una verifica completa delle prestazioni, è possibile produrre tubi riscaldanti a testa singola efficienti e durevoli. Nelle applicazioni pratiche, i parametri devono essere personalizzati in base alle esigenze specifiche. Ad esempio, gli scenari ad alta potenza (>20 W/cm²) richiedono una tecnologia importata, mentre i sistemi di controllo della temperatura di precisione consigliano modelli con termocoppie integrate.