I industriel produktion og i det civile liv er Immersion Heaters i vid udstrækning brugt i opvarmningsscenarier til medier som olie, vand og syrebaseløsninger på grund af deres høje termiske effektivitet og praktiske installation. Der er dog betydelige forskelle i ydeevnekravene til elektriske varmerør under forskellige driftsforhold, og videnskabeligt udvalg er nøglen til at sikre opvarmningseffektivitet, udstyrssikkerhed og levetid. Det følgende vil give en detaljeret introduktion til valgpunkterne for varmelegemer fra flere dimensioner.
1、 Klargør varmemediets egenskaber
（1） Medietype
De væsentlige forskelle i de fysiske og kemiske egenskaber af forskellige medier bestemmer direkte materialevalget af elektriske varmerør.
Vandbaserede medier: inklusive postevand, rent vand, spildevand osv. Almindelig postevand kan bruge 304 rustfrit stål elektriske varmerør, som har god korrosionsbestandighed og omkostningseffektivitet; Hvis det er rent vand eller i scenarier med høje hygiejnekrav, er 316L rustfrit stål et bedre valg, da det har stærkere modstand mod intergranulær korrosion; For spildevand, der indeholder en stor mængde urenheder eller korrosive ioner, bør titanlegeringsmateriale overvejes, da titanlegering udviser fremragende korrosionsbestandighed i barske vandmiljøer.
Oliemedier: såsom termisk olie, smøreolie, brændselsolie osv. Opvarmningstemperaturen for termisk olie er normalt høj, normalt mellem 200 ℃ og 300 ℃, og kulstofstål eller 304 rustfrit stålmaterialer kan vælges. Kulstofstål har en lavere pris, men kan undergå let oxidation efter langvarig brug ved høje temperaturer, selvom det har ringe indflydelse på oliekvaliteten; 304 rustfrit stål har bedre stabilitet og levetid. For brændstoffer, der indeholder ætsende komponenter såsom sulfider, anbefales det at bruge 316L rustfrit stål.
Surt alkaliopløsningsmedium: sure opløsninger såsom svovlsyre og saltsyre, alkaliske opløsninger såsom natriumhydroxid osv. Til lavkoncentrerede syrebaseopløsninger kan 316L rustfrit stål opfylde grundlæggende behov; Når koncentrationen er høj eller korrosiviteten er stærk, er titanlegering eller endda PTFE-belagte elektriske varmerør væsentlige valg. Teflonbelægning kan effektivt isolere sure og alkaliske medier fra metalrør, men dens driftstemperatur er relativt lav, generelt ikke over 200 ℃.
（2） Medium tilstand
Mediets tilstand er opdelt i flydende og fast (efter smeltning), og forskellige tilstande har indflydelse på effekttætheden og starttilstanden for det elektriske varmerør.
Flydende medium: Det har god flydeevne og relativt let varmeoverførsel. Effekttætheden kan med rimelighed vælges i henhold til kravene til varmetemperatur og beholderstørrelse. Generelt kan overfladevarmeproduktionseffekten af vand styres til 1-3 W/cm ², mens den for olie er 0,5-2 W/cm ².
Faste medier (såsom asfalt og paraffin): I den tidlige opvarmningsfase er de faste, og varmeoverførslen er langsom, hvilket let kan føre til lokal overophedning. Derfor er det nødvendigt at vælge en lavere overfladevarmeeffekt, normalt ikke over 1 W/cm ², og spændingen skal reduceres først under opstart og derefter øges til nominel spænding, efter at mediet er fuldstændig smeltet for at undgå at brænde det elektriske varmerør ud på grund af varmeakkumulering.
2、 Bestem driftsparametre
（1） Opvarmningstemperatur
Den nødvendige opvarmningstemperatur er et vigtigt grundlag for valg af materiale og effekt af det elektriske varmerør.
Lavtemperaturopvarmning (≤ 100 ℃): såsom opvarmning af brugsvand, isolering af olie ved stuetemperatur osv., kan de fleste konventionelle materialer af elektriske varmerør opfylde kravene, såsom 304 rustfrit stål, kulstofstål osv.
Mellemtemperaturopvarmning (100 ℃ -300 ℃): Til opvarmningsformål såsom termisk olie og industrielt varmt vand, er 304 rustfrit stål og 316L rustfrit stål almindeligt anvendte materialer, og noget højtemperaturkulstofstål kan også bruges, men man skal være opmærksom på deres oxidationsbestandighed.
Højtemperaturopvarmning (≥ 300 ℃): For eksempel skal højtemperaturopvarmning af smeltet salt, højtemperaturbestandige legeringsmaterialer som Incoloy 800, Incoloy 840 osv. vælges. Disse legeringer kan stadig bevare gode mekaniske egenskaber og korrosionsbestandighed i højtemperaturmiljøer.
（2） Arbejdstryk
Arbejdstrykket inde i beholderen påvirker det strukturelle design og materialetykkelsen af det elektriske varmerør.
Lavtrykstilstand (≤ 0,6MPa): Generel flange eller gevindforbindelse elektriske varmerør kan opfylde kravene, og materialetykkelsen behøver ikke at være specielt fortykket.
Mellem- og højtryksforhold (0,6MPa-10MPa): Det er nødvendigt at vælge elektriske varmerør lavet af fortykkede materialer, og tilslutningsmetoden skal bruge mere pålidelige højtryksflanger eller svejseforbindelser for at sikre, at der ikke opstår lækage i højtryksmiljøer.
Arbejdsforhold med ultrahøjt tryk (≥ 10MPa): Specialiserede højspændings elektriske varmerør skal tilpasses med strenge krav til rørmateriale, tætningsstruktur osv. Normalt anvendes og behandles speciallegeret stål gennem specielle forarbejdningsteknikker.
（3） Miljøforhold
Arbejdsmiljøet for elektriske varmerør kan ikke ignoreres, hovedsageligt inklusive fugt, eksplosive gasser osv.
Vådt miljø: såsom badeværelser, underjordiske vandbassiner osv., er det nødvendigt at vælge elektriske varmerør med god vandtæt ydeevne. Ledningsklemmerne skal designes med vandtæt tætning, og beskyttelsesniveauet skal mindst nå IP65 for at forhindre lækagefejl forårsaget af fugt.
Eksplosionsfarligt miljø: Eksplosionssikkert varmelegeme skal bruges på steder, hvor der findes eksplosive gasser eller støv, såsom kemiske værksteder og tankstationer. Ledningsterminalerne på eksplosionssikre elektriske varmerør vedtager eksplosionssikre strukturer, der overholder tilsvarende eksplosionssikre standarder, såsom Ex d Ⅱ BT4, Ex d Ⅱ CT4 osv., for at sikre sikker drift i farlige miljøer.
3、 Vælg den passende struktur og installationsmetode
（1） Udvendig struktur
Dykvarmere har forskellige udvendige strukturer for at tilpasse sig forskellige beholderformer og installationsrum.
Lige type elektrisk varmerør: opdelt i enkelt- og dobbelthoved lige typer, med enkel struktur og nem installation, velegnet til scenarier med almindelige beholderformer og tilstrækkelig plads, såsom cylindriske vandtanke, olietanke osv.
U-formede og M-formede elektriske varmerør: kan øge opvarmningsområdet i begrænset plads, forbedre opvarmningseffektiviteten, velegnet til kvadratiske vandtanke, små olietanke og andre beholdere og kan tilpasse den passende bøjningsvinkel i henhold til beholderens længde og bredde dimensioner.
Specielt formet elektrisk varmerør: Tilpasset i henhold til formen af specielle beholdere, såsom bølgeformet, cirkulær osv., kan det passe til den indvendige væg af beholderen maksimalt, opnå ensartet opvarmning og bruges almindeligvis i noget ikke-standard industrielt udstyr.
（2） Installationsmetode
Forskellige installationsmetoder er velegnede til forskellige beholdertyper og brugskrav.
Flangeforbindelse: Det er den mest almindelige installationsmetode og er velegnet til lukkede beholdere. Flangeforbindelsen har god tætning, fast montering og er nem at skille ad og vedligeholde. Denne installationsmetode bruges almindeligvis til elektriske varmerør i SRY-serien. Ved valg af flanger skal flangernes specifikationer og standarder bestemmes baseret på arbejdstrykket og beholdergrænsefladestørrelsen, såsom nationale standarder, amerikanske standarder osv.
Gevindforbindelse: nem at installere, lav pris, velegnet til lavtryks- og små beholdere. Vær opmærksom på tætning, når du installerer elektriske varmerør med gevind, og rå tape eller tætningsmiddel kan bruges til at forhindre lækage.
Sidenedsænkningsinstallation: Til situationer, hvor det ikke er muligt at åbne huller i bunden eller siden af beholderen, er sidenedsænkningsinstallation det ideelle valg. Det elektriske varmerør indsættes fra toppen af beholderen, og varmedelen nedsænkes i mediet uden at beskadige beholderens struktur. Den er velegnet til byggede vandbassiner, vandtanke mv.
4、 Beregn effektbehov
（1） Formel til grundlæggende effektberegning
Ifølge loven om bevarelse af varme kan effekten af et elektrisk varmerør beregnes ved hjælp af følgende formel: [P=\ frac {C \ gange M \ gange \ Delta T} {3600 \ gange \ eta}], hvor:
(P) er effekten af det elektriske varmerør (kW);
(C) er mediets specifikke varmekapacitet (kJ/(kg ·℃)), for eksempel er vands specifikke varmekapacitet 4,2 kJ/(kg ·℃), og oliens specifikke varmekapacitet er omkring 2,0 kJ/(kg ·℃);
(M) er mediets masse (kg);
(\ Delta T) er den nødvendige temperaturstigning (℃);
(\ eta) er den termiske virkningsgrad, og den termiske virkningsgrad af dyppevarmere er generelt mellem 0,9-0,95;
3600 er effekt til varme konverteringskoefficienten (1kW · h=3600 kJ).
For for eksempel at opvarme 1000 kg vand fra 20 ℃ til 80 ℃ med en termisk effektivitet på 0,9, er effektberegningen: [P=\ frac {4,2 \ gange 1000 \ gange (80-20)} {3600 \ gange 0,9} \ omtrentlig {77.8}]
（2） Overvej varmeafledningsfaktorer
Under faktiske arbejdsforhold vil beholderen afgive varme til det omgivende miljø, så det er nødvendigt at øge marginen på passende vis ved beregning af effekt, generelt med 10% -20%. Hvis beholderen ikke har et isoleringslag, og varmetabet er betydeligt, skal overskuddet tages som den øvre grænse; Hvis der er gode isoleringsforanstaltninger, kan marginen passende reduceres.
（3） Strømfordeling af flere elektriske varmerør
Når den nødvendige effekt er høj, bruges der normalt flere elektriske varmerør parallelt. Strømfordelingen skal være jævn for at undgå overbelastning af de enkelte elektriske varmerør. Samtidig bør layoutet af det elektriske varmerør overvejes for at sikre, at der dannes et ensartet temperaturfelt inde i beholderen, hvilket undgår lokal overophedning eller opvarmning af døde hjørner.
5、 Fokus på sikkerhed og pålidelighed
（1） Elektrisk sikkerhed
Isolationsmodstand: Isolationsmodstanden for det elektriske varmerør bør ikke være mindre end 100 M Ω. Før brug skal der bruges et megohmmeter til test for at sikre god isoleringsevne og forhindre lækageulykker.
Jordingsbeskyttelse: Skallen på det elektriske varmerør skal være effektivt jordet, og jordingsmodstanden skal opfylde kravene i relevante standarder, generelt ikke over 4 Ω. Når der opstår lækage, kan strømmen straks indføres i jorden for at sikre personlig sikkerhed og udstyrssikkerhed.
Overophedningsbeskyttelse: For vigtige varmesystemer bør overophedningsbeskyttelsesanordninger såsom temperaturfølere og termostater være udstyret. Når mediumtemperaturen overstiger den indstillede værdi, eller det elektriske varmerør oplever tørbrænding, kan strømmen automatisk afbrydes for at beskytte det elektriske varmerør og udstyr.
（2） Materialekvalitet
Vælg elektriske varmerør produceret af legitime producenter for at sikre, at materialet opfylder standardkravene. Højkvalitets elektriske varmerør er strengt udvalgt med hensyn til materialevalg. For eksempel bruges højtemperaturbestandig nikkel-chromlegering til opvarmning af tråde, høj renhed og termisk ledende magnesiumoxidpulver vælges, og overfladen af metalrørlegemet er glat uden revner eller defekter.
（3） Mærke og eftersalgsservice
Vælg produkter fra producenter med et godt markedsomdømme og høj varemærkebevidsthed, som normalt har et omfattende kvalitetsstyringssystem og et eftersalgsservicenetværk. I tilfælde af problemer under brug, kan rettidig teknisk support og vedligeholdelse fås for at sikre den normale drift af udstyret.
6、 Referer til faktiske tilfælde og producentens forslag
（1） Faktisk case-analyse
At henvise til vellykkede udvælgelsessager i samme branche og under samme arbejdsforhold kan give intuitive referencer til udvælgelse. For eksempel brugte en bestemt kemisk virksomhed oprindeligt 316L elektriske varmerør i rustfrit stål til at opvarme svovlsyreopløsninger med en koncentration på 30%. Efter 3 måneders brug opstod der korrosion og lækage og erstattede dem senere med elektriske varmerør af titaniumlegering, hvilket forlængede deres levetid til mere end 2 år. Ved at analysere sådanne tilfælde er det muligt at undgå gentagne fejl og forbedre nøjagtigheden af udvælgelsen.
（2） Rådfør dig med producentens tekniske personale
Professionelle producenter af elektriske varmerør har rig erfaring og teknisk viden og kan give nøjagtige valgforslag baseret på detaljerede driftsparametre leveret af brugerne. Under udvælgelsesprocessen er det nødvendigt at kommunikere fuldt ud med producentens tekniske personale og give detaljerede oplysninger om varmemediet, driftsforhold, brugskrav osv., så producenten kan levere den bedst egnede produktløsning.
Kort sagt er valget af elpatron et systematisk projekt, der kræver omfattende overvejelser om flere faktorer såsom varmemedium, driftsparametre, konstruktionsmæssig installation, effektberegning, sikkerhed og pålidelighed. Kun gennem videnskabelig og rationel udvælgelse kan elektriske varmerør sikre optimal ydeevne under brug, hvilket giver stabile og effektive varmeydelser til produktion og dagligdag.