Productconsult
Uw e -mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd *
A vinnen verwarmingselement bestaat om één reden: om meer warmte over te brengen in bewegende lucht zonder de temperatuur van de mantel voorbij de materiaallimiet te duwen. In een kanaalverwarmer met een luchtverwarmingsbelasting van 150 kW kan een kale buizenbundel meer dan tweemaal de verwarmde lengte van een vinnenbundel nodig hebben voor dezelfde uitlaattemperatuur. Vinnen vermenigvuldigen het externe oppervlak ongeveer 3,4 tot 7,8 keer, afhankelijk van de vinsteek, vinhoogte en of de vinnen zijn gewikkeld, gekrompen of gesoldeerd.
Het praktische effect is een lagere wattdichtheid op de mantel, een lagere metaaltemperatuur en een langere levensduur bij dezelfde luchtstroom. De meeste industriële verwarmingselementen met vinnen zijn weerstandsspoelen in roestvrijstalen of incoloy-buizen, met koolstofstalen, roestvrijstalen of aluminium vinnen aan de buitenkant. Ze komen voor in kanaalverwarmers, ovens, droogtunnels, transportluchtmessen en recirculatieluchtsystemen waarbij de luchtzijde het knelpunt is.
Oppervlaktevermenigvuldiger 3,4-7,8x
Bereik luchtsnelheid 2-10 m/s
Typische geforceerde luchtbelasting 1-6 W/cm2
Wattdichtheid is het nominale wattage gedeeld door het verwarmde omhulseloppervlak. Een gevind element verspreidt dat wattage over het buis- en vinoppervlak, waardoor het bij hetzelfde totale vermogen koeler kan werken dan een kale buis.
Wat een verwarmingselement met vinnen anders maakt dan een kale buis
Het verschil is oppervlaktebelasting. Het toevoegen van vinnen vergroot het beschikbare gebied voor convectie, zodat dezelfde warmteafgifte kan worden bereikt bij een lagere manteltemperatuur. Een lagere manteltemperatuur vertraagt de oxidatie, vermindert de thermische spanning en beschermt de weerstandsdraad tegen versnelde corrosie.
Vinnen element
- 3-8 keer meer warmteoverdrachtsoppervlak dan de kale buis
- Kan 2,0-6,0 W/cm2 ondersteunen in geforceerde lucht
- Werkt met een lagere manteltemperatuur bij gelijk wattage
- Zorgt voor drukval en kan stof ophopen
Deze vergelijking betekent niet dat een gevind element altijd de betere keuze is. In stoffige verfovens of pluisrijke textieldrogers kunnen de vinnen verstopt raken. Een geblokkeerd element met vinnen gedraagt zich dan als een kale buis die op een veel hogere wattdichtheid draait, wat het doorbranden versnelt. Het luchtstroompad, de filteropstelling en de onderhoudstoegang moeten deel uitmaken van het ontwerp.
In stationaire lucht mag u geen verwarmingselement met vinnen gebruiken met dezelfde wattdichtheid als in een kanaal van 5 m/s. Zonder convectie fungeren de vinnen als isolatie en faalt het element door oxidatie van de mantel lang voordat de nominale levensduur van de verwarming is bereikt.
Materialen van de mantel van het gevinde verwarmingselement en grenzen van de wattdichtheid
Bij luchtverwarming is de eerste materiaalbeslissing de mantel, niet de vin. De mantel moet de hoogste oppervlaktetemperatuur overleven die het element kan bereiken bij normale stroming en bij geblokkeerde stroming, omdat de vin alleen warmte naar de lucht hoeft te geleiden.
Roestvrij staal 304 is de standaard voor schone lucht tot 600 graden C. Roestvrij staal 321 voegt titanium toe voor een betere kruipweerstand. Incoloy 800 heeft een sterkere oxidatieweerstand bij hoge temperaturen en komt veel voor in ovens. 310S roestvrij staal kan de heetste kanaaltemperaturen aan, maar kost meer en is moeilijker te vormen tot krappe lamellen.
| Materiaal van de schede | Max. continue luchttemperatuur (C) | Typisch bereik met geforceerde lucht (W/cm2) |
| 304 roestvrij staal | 600 | 2,0-3,5 |
| 321 roestvrij staal | 700 | 2,5-4,0 |
| Incoloy 800 | 800 | 3,0-5,0 |
| 310S roestvrij staal | 900 | 3,5-6,0 |
Wat de vinpitch doet met de prestaties
Een strakkere lamelsteek vergroot de oppervlaktevermenigvuldiger, maar verhoogt ook de drukval en creëert smalle sleuven waar stof zich kan nestelen. Onder een steek van 5 mm begint de luchtfilm tussen de vinnen met lage snelheid de dikte van de grenslaag te naderen, en het extra gebied voegt weinig warmteoverdracht toe.
Vuistregel: boven de kanaalsnelheid van 6 m/s neemt het voordeel van een strakkere lamellenafstand snel af. Bereken altijd het drukverlies voordat u een steek kleiner dan 6 mm kiest.
Configuraties met lamellenverwarmingselementen voor kanaalverwarmers en ovens
Vorm is de tweede beslissing na materiaal. Een I-vormig lamellenelement is het eenvoudigste ontwerp door de muur voor horizontale luchtstroom. Het geeft een rechte verwarmde lengte, voorspelbare uitzetting en gemakkelijke vervanging vanaf het kanaaltoegangspaneel.
I-vormige verwarmingsbuis met vinnen voor horizontale luchtstroom Het I-vormige gelamelleerde element is het eenvoudigste ontwerp voor doorvoer door de wand en biedt een rechte verwarmde lengte, voorspelbare uitzetting en gemakkelijke vervanging, waardoor het ideaal is voor horizontale luchtstroom in kanaalverwarmers. Bekijk Product → Een U-vormig gelamelleerd element krijgt meer verwarmde lengte in een kort kanaal zonder extra eindfittingen toe te voegen. De retourbocht vermindert het aantal muurdoorvoeringen, wat van belang is in druk- of geïsoleerde behuizingen.
U-vormige verwarmingsbuis met vinnen voor korte kanalen Het U-vormige gelamelleerde element maximaliseert de verwarmde lengte in korte kanalen, vermindert muurdoorvoeringen en zorgt voor een gelijkmatige warmteverdeling, waardoor het geschikt is voor onder druk staande of geïsoleerde behuizingen. Bekijk Product → Vierkante en O-vormige lamellenelementen werken in behuizingen van ventilatorverwarmers waarbij de verwarmingskern compact moet zijn. Het doorlopende omtrekpad zorgt voor een groot oppervlak binnen een klein behuizingsprofiel.
Vierkante verwarmingsbuis met lamellen voor compacte behuizingen De buis met vierkante lamellen zorgt voor een verhoogde structurele stijfheid en een doorlopend omtrekspad voor een groot oppervlak in compacte behuizingen van ventilatorverwarming, waardoor een efficiënte warmteoverdracht en duurzaamheid wordt gegarandeerd. Bekijk Product → Xinghua Yading Electric Heating Element Co., Ltd. (Yading) bouwt deze configuraties als onderdeel van zijn assortiment luchtverwarmingsbuizen met vinnen. De keuze is niet puur geometrisch. In een verticaal kanaal moeten U-vormige elementen met het open uiteinde naar beneden worden geplaatst, zodat condensatie zich niet in de bocht ophoopt. In een horizontale oven creëren I-vormige elementen die over de luchtstroom zijn gemonteerd een uniform thermisch gordijn. Vierkante en O-vormen worden meestal geselecteerd om het oppervlak binnen een ronde of vierkante behuizing te maximaliseren.
De montagerichting heeft invloed op de levensduur
Hetzelfde element kan in de ene richting twee keer zo lang meegaan en in een andere richting snel doorbranden. De montage heeft invloed op de manier waarop condensaat wordt afgevoerd, hoe de lamellen stof afstoten en hoe gelijkmatig lucht het verwarmde oppervlak bereikt. Controleer de mechanische lay-out voordat u de tekening van de verwarming bevestigt.
Laat tussen aangrenzende elementen in een oven 1,5 tot 2 keer de buitendiameter van de vin vrij. Die afstand zorgt voor een evenwichtige warmteoverdracht tegen schaduwvorming en geeft het onderhoudspersoneel voldoende ruimte voor het borstelen van de vinnen.
Een praktische specificatiereeks
De snelste manier om een betrouwbaar verwarmingselement met vinnen te krijgen, is door het te specificeren in dezelfde volgorde waarin een ingenieur het berekent: luchtbelasting, oppervlaktebelasting, materialen, geometrie, elektrische voeding en regeling.
- Definieer de luchtmassastroom en temperatuurstijging. Gebruik het werkelijke ventilatorvermogen en niet de nominale kanaalgrootte, omdat de warmteafgifte afhankelijk is van kilogram lucht per uur.
- Bereken het bruto wattage. Vermenigvuldig de massastroom met de soortelijke warmte van de lucht en de vereiste temperatuurstijging, en voeg vervolgens een veiligheidsmarge toe voor kanaalverliezen.
- Stel een maximale wattdichtheid in. Begin onder 4,0 W/cm2 voor standaard ovenwerk en onder 3,0 W/cm2 als de lucht olienevel bevat of als de stroom plotseling kan afnemen.
- Kies schede- en vinmaterialen. Pas de mantel aan de maximaal mogelijke luchttemperatuur aan en pas het vinmetaal aan de zuiverheid van de luchtstroom aan.
- Selecteer de mechanische configuratie. Kies een I-, U-, vierkante, O-, W- of aangepaste vorm op basis van kanaalafmetingen, montagevlak en onderhoudstoegang.
- Bevestig spanning, fase en leadroutering. Driefasige hoogspanningscircuits verminderen de stroom, maar veranderen ook de aansluitbehuizing en de benodigde kruipwegen aan het uiteinde van de klem.
Fabrieken met een breed productassortiment handelen dit proces snel af. De fabriek van Yading produceert meer dan 500.000 verwarmingselementen per jaar en exporteert naar meer dan 25 landen, wat betekent dat de technische beoordeling in elke aangepaste bestelling en in elke standaardeenheid is ingebouwd. Als u wilt dat de berekening wordt gecontroleerd voordat u bestelt, stuur dan het luchtstroomwerkblad naar de engineeringdesk via de contactpagina .
Specificeer nooit een verwarmingselement met lamellen zonder de minimale luchtsnelheid aan het oppervlak van het element te vermelden. Vergrendelingen bij laag debiet, defecten aan de demper en ventilatorstoringen zijn de belangrijkste oorzaken van doorbranden van lamellenelementen.
Vragen die kopers stellen voordat ze bestellen
Wat is de veilige wattdichtheid voor een verwarmingselement met vinnen in geforceerde lucht?
Bij schone lucht die beweegt met een snelheid van 2 tot 10 m/s is 2,0 tot 6,0 W/cm2 een praktisch bereik, afhankelijk van het mantelmateriaal en de bedrijfstemperatuur. Onder de 1,0 W/cm2 is het element overmaats; boven 6,0 W/cm2 begint de levensduur van de mantel snel te verminderen.
Kan ik een lamellenverwarmingselement gebruiken voor vloeistofverwarming?
Normaal gesproken niet. In water of olie vangen vinnen kalkaanslag op, die als isolator werkt en lokale hotspots veroorzaakt. Een dompelverwarmer met een gladde mantel of een flensontwerp is een betere keuze voor vloeibare toepassingen.
Hoe kies ik tussen 304 roestvrij staal en Incoloy 800 vinnen?
Gebruik 304 voor schone, droge lucht tot 600 graden C. Gebruik Incoloy 800 wanneer de uitlaatluchttemperatuur hoger is dan 600 graden C of wanneer de verwarming regelmatig aan en uit gaat. Het omhulselmateriaal, en niet de vin, bepaalt de bovengrens omdat de vinnen worden gekoeld door de luchtstroom.
Waarom is de lamellenafstand van belang voor de garantie op het verwarmingselement?
De lamellenafstand bepaalt het oppervlak, de drukval en hoe gemakkelijk de verwarmer kan worden gereinigd. Een krappe steek kan snel blokkeren in luchtstromen die vezels, olienevel of geleidend stof bevatten, en het geblokkeerde element zal de mantel oververhitten. Kies een bredere steek voor vuile lucht en vertrouw in plaats daarvan op een grotere oppervlaktelengte.
