Thiết bị gia nhiệt bằng điện trở
|
Thanh nhiệt điện trở hay còn gọi là điện trở nhiệt, đây là thiết bị trực tiếp tạo ra nhiệt khi được cấp điện vào 2 đầu của thanh nhiệt. Bản chất của điện trở chính là cản trở dòng điện, tuy nhiên vật liệu sử dụng vẫn là một dạng kim loại dẫn điện có trị số điện trở nhất định, khi đó dòng điện đi qua sẽ sinh nhiệt. Trong nội dung này chúng ta cùng tìm hiểu cơ bản về điện trở và ứng dụng. Show
 Nội dung chính
Điện trở nhiệt là gìHầu hết các loại kim loại đều dẫn điện, tuy nhiên mức độ dẫn điện sẽ khác nhau do tính chất cản trở dòng điện của kim loại là khác nhau. Kim loại dẫn điện tốt như nhôm, đồng, thiếc, đặc biệt là vàng, các kim loại khác dẫn điện kém hơn. Kim loại dẫn điện càng tốt, tức là cản trở dòng điện càng ít thì nhiệt sinh ra càng ít, dây không nóng, còn vật liệu dẫn điện kém sẽ sinh nhiệt lớn, những vật liệu không dẫn điện tức là cản trở hoàn toàn dòng điện đi qua. Điện trở nhiệt là vật liệu có điện trở suất nhất định, có mức sinh nhiệt cao, có khả năng chịu nhiệt cao (điểm nóng chảy cao) và có khả năng chống cháy vật liệu tốt, thông thường hiện nay điện trở đốt nóng thường sử dụng hợp kim niken crom gồm 20%crom và 80%niken. Thanh nhiệt điện trở hoàn chỉnh thường gồm 3 lớp, ngoài cùng là kim loại dẫn nhiệt như nhôm, inox, lớp tiếp theo là vật liệu cách điện nhưng dẫn nhiệt, trong cùng là sợi điện trở đốt nóng. Khi cấp điện vào 2 đầu của thanh nhiệt điện trở thì nhiệt được sinh ra và truyền ra ngoài bề mặt. Với mỗi loại điện trở nhiệt khác nhau sẽ có mức điện trở suất khác nhau, khi đó tổng điện trở của một đoạn hay nhiều đoạn thanh điện trở được tính theo công thức R=ρ.L/S. Trong đó, R là tổng trở của cả đoạn, ρ là điện trở suất (phụ thuộc vào từng loại vật liệu), L là chiều dài, S là tiết diện của dây điện trở. Như vậy, điện trở suất càng lớn thì tổng trở càng lớn, chiều dài càng lớn thì tổng trở càng lớn, tiết diện dây càng lớn thì tổng trở càng nhỏ. Do đó, sử dụng dây dẫn có tiết diện lớn sẽ không nóng như dùng dây điện tiết diện nhỏ cho cùng một công suất tiêu thụ. Sử dụng điện trở nhiệt trong thực tếThanh nhiệt điện trở được sử dụng để đốt nóng, tức là cung cấp nhiệt cho các mục đích như đèn sưởi ấm, sấy khô, đun nóng…nói chung là cung cấp nhiệt nóng, không chỉ ở mức trên dưới 100oC mà các thiết bị cần nhiệt tới 500-800oC đều sử dụng thanh nhiệt. Tất nhiên, ở các mức nhiệt độ khác nhau thì có thể vật liệu điện trở lại khác nhau, đảm bảo tính chất của vật liệu là phù hợp với mức nhiệt độ đó. Trong máy sấy thực phẩm sấy khô ở mức nhiệt độ 40-100oC đều phải sử dụng thanh nhiệt đốt nóng để cung cấp nhiệt phù hợp, trong các lò nướng cũng vậy, các lò đúc kim loại cũng đều sử dụng thanh nhiệt đốt nóng. Những thiết bị cần đốt nóng nhanh và nhiệt rất cao ở quanh ngưỡng 1000oC thì có một số phương pháp đốt nóng hiện đại như dùng dòng điện fuco. Qua các thông tin trên Độc giả đã hiểu cơ bản về điện trở nhiệt đốt nóng và các ứng dụng trong thực tế, cảm ơn các Bạn đã tham khảo thông tin. Trao đổi nhiệt đối lưu là quá trình truyền nhiệt lượng giữa một dịch thể và bề mặt vật rắn chuyển động tương đối với nhau. Chẳng hạn truyền nhiệt lượng giữa nước nóng hoặc hơi nước chuyển động trong ống với thành ống hoặc giữa không khí với bề mặt của tường… Như vậy, trao đổi nhiệt đối lưu, như tên gọi của nó, luôn gắn với sự chuyển động của dịch thể. Bộ hâm nước - thiết bị trao đổi nhiệt kiểu đổi lưuBộ hâm nước - Thiết bị trao đổi nhiệt dạng đối lưuThiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùmThiết bị trao đổi nhiệt kiểu ống chùm dựa trên nguyên lý trao đổi nhiệt gián tiếp giữa hai lưu thể chuyển động bên trong và bên ngoài ống trao đổi nhiệt. Để tăng cường hiệu quả trao đổi nhiệt, người ta tạo ra chiều chuyển động của lưu thể trong và ngoài ống theo phương vuông góc hoặc chéo dòng. Tùy theo ứng dụng cụ thể mà bố trí kiểu dòng chảy khác nhau (vấn đề này sẽ được đề cập trong trong phần cấu tạo thiết bị). Để phân phối lưu thể trong và ngoài ống người ta tạo ra hai khoang để phân phối lưu chất trong và ngoài ống khác nhau. Lưu chất chảy ngoài ống được chứa trong vỏ trụ (Shell) còn lưu chất chảy trong lòng ống được chứa khoang đầu và trong lòng ống. Toàn bộ bó ống được đặt trong vỏ trụ. Thiết bị trao đổi nhiệt ống chùmBộ gia nhiệtTrong những năm trở lại đây, thiết bị gia nhiệt được ứng dụng rộng rãi để gia nhiệt quy trình gián tiếp. Thiết bị này sử dụng dầu mỏ – nhiên liệu lỏng cơ bản làm trung gian truyền nhiệt, những bộ sấy này cung cấp nhiệt độ có thể duy trì liên tục cho thiết bị sử dụng. Hệ thống cháy trong thiết bị được ghi cố định với các thiết bị thông khí cơ học. Thiết bị gia nhiệt đốt dầu bao gồm một ống đôi, cấu trúc bậc ba và được lắp với một hệ thống vòi phun áp suất. Chất lưu hoạt động như là chất mang nhiệt, được gia nhiệt trong bộ ấy và tuần hoàn trong thiết bị sử dụng. Tại đó, chất lưu truyền nhiệt cho quy trình thông qua bộ trao đổi nhiệt và chất lưu quay trở lại bộ sấy. Lưu lượng của chất lưu tại điểm sử dụng cuối được điều chỉnh bằng van điều chỉnh vận hành bằng khí, dựa trên nhiệt độ vận hành. Bộ sấy hoạt động ở mức lửa nhỏ hay to phụ thuộc vào nhiệt độ dầu, thay đổi tỷ lệ với tải của hệ thống. Bộ gia nhiệtGia nhiệt điện từKỹ thuật “ Gia Nhiệt Điện Từ “ là cuộc cách mạng trong công nghiệp đốt nóng, tăng hiệu quả tiết kiệm năng lượng, hạ giá thành trong sản xuất, hiệu quả cạnh tranh trên thị trường. Trước đây chúng ta đã quen thuộc sử dụng công nghệ đốt nóng bằng vòng nhiệt, phương thức đốt nhiệt truyền thống này rất nhiều hạn chế như: Tiêu tốn nhiều điện năng, thời gian gia nhiệt lâu, nhiệt độ tỏa ra môi trường lớn. Công nghệ gia nhiệt điện từ ra đời để khắc phục tất cả những nhược điểm của vòng nhiệt mang lại hiệu quả kinh tế cho doanh nghiệp sản xuất. Bộ gia nhiệt điện từNguyên lý hoạt động của gia nhiệt điện từ là: Trực tiếp biến đổi điện năng thành điện từ, điện từ này được chuyển trực tiếp thành nhiệt năng (khác với vòng nhiệt điện năng thành cơ năng sau đó cơ năng mới chuyển thành nhiệt năng, cơ năng bị tổn hao nhiệt rất nhiều), nhiệt năng của gia nhiệt điện từ đạt 95%, chính vì vậy trên thực tế đã được chứng minh trung bình tiết kiệm điện từ 30% - 60% điện năng tiêu thụ của máy. Ưu điểm của gia nhiệt điện từ:
Kỹ thuật gia nhiệt điện từ ứng rộng rãi cho các ngành công nghiệp như: Gia công chế phẩm nhựa, cao su, hóa chất, y học, thực phẩm. Thiết bị gia nhiệt bằng điện trởĐiện trở đốt nóng là loại điện trở sử dụng tính chất phát nhiệt của điện trở, điện năng chạy qua điện trở chuyển thành nhiệt năng để ứng dụng vào nhiều công việc khác nhau trong đời sống cũng như công nghiệp. Hầu hết dây điện trở đốt nóng sử dụng nichrome 80/20 (80% niken, 20% crom). Đây là loại vật liệu lý tưởng có sức đề kháng tương đối cao và tạo thành một lớp dính của crom oxit khi nó được làm nóng ở nhiệt độ cao. Chất liệu bên dưới lớp này sẽ ngăn ngừa oxi hóa, ngăn các dây bị vỡ hoặc cháy ra ngoài. Gia nhiệt bằng điện trởCấu tạo điện trở đốt nóng thường bao gồm 3 lớp cơ bản:
Ngoài ra một số loại còn có cánh tản nhiệt để sử dụng trong những ứng dụng cần nhiệt độ cao trong thời gian dài, nhằm tăng tuổi thọ cho điện trở. |
