Elemen Pemanas Air: Jenis, Ketumpatan Watt dan Panduan Pemilihan untuk Pembeli

Pemanas air komersil 50 gelen yang menyapu pemutusnya setiap pagi pada pukul 6 pagi biasanya mempunyai satu punca: terbakar elemen pemanas air . Selepas 30 tahun mengeluarkan pemanas rendaman di Xinghua Yading Electric Heating Element Co., Ltd. di Jiangsu, China, jurutera kami telah menyaksikan empat corak kegagalan yang sama berulang di seluruh hotel, dobi dan kilang pemprosesan makanan. Tiada seorang pun daripada mereka secara rawak. Setiap satu telah diputuskan minggu sebelumnya oleh spesifikasi yang mengabaikan kimia air, ketumpatan watt, atau keadaan pemasangan.

Panduan ini memberikan jurutera perolehan dan pasukan penyelenggaraan rangka kerja yang sama yang kami gunakan di lantai kilang: cara elemen pemanas air dibina, sebab ia gagal, penilaian yang sebenarnya mengawal hayat perkhidmatan dan perkara yang mesti disahkan oleh pembekal sebelum pesanan dihantar.

Apakah Elemen Pemanas Air dan Mengapa Ia Berhenti Berfungsi

Elemen pemanas air ialah gegelung perintang yang tertutup dalam sarung logam dan dibungkus dengan magnesium oksida yang dipadatkan, menukar tenaga elektrik kepada haba melalui pemanasan Joule dan memindahkan haba itu ke air di sekelilingnya melalui pengaliran.

Pembinaan mengikut urutan standard merentasi hampir semua pengeluar: dawai nikel-kromium 80/20 dililit pada sokongan seramik atau mika, dimasukkan ke dalam kuprum, keluli tahan karat atau tiub Incoloy, diisi dengan serbuk magnesium oksida, dan dipadatkan untuk memberikan penetapan mekanikal gegelung dan penebat elektrik. Pada litar 220 V, elemen 3,000 W menarik 13.6 A. Suhu sarung mesti kekal di bawah kira-kira 350°C pada titik paling panas dalam operasi biasa, iaitu tempat ketumpatan watt memasuki perbincangan.

Empat punca biasa kegagalan elemen pemanas air ialah:

1. Pembakaran kering: menghidupkan elemen tanpa air di atasnya. Suhu sarung meningkat daripada 100°C kepada lebih 400°C dalam masa kurang seminit, memecahkan magnesium oksida dan memendekkan gegelung.
2. Pengumpulan skala: mendapan kalsium karbonat melindungi sarung, suhu dalaman meningkat, dan wayar nikel-kromium teroksida lebih awal.
3. Hakisan: pitting klorida atau tindakan galvanik membuka lubang jarum dalam sarung, air masuk, dan rintangan penebat runtuh.
4. Terminal longgar: rintangan tinggi pada sambungan memanaskan stud, mengoksidakan pin, dan akhirnya melengkung di dalam kepungan terminal.

Skala adalah yang paling boleh diramal daripada empat. Pada kekerasan kalsium 300 ppm, unsur berketumpatan tinggi biasanya menumbuhkan kerak yang kelihatan dalam tempoh empat hingga enam bulan. Menurunkan ketumpatan watt di bawah 8 W/cm2 pada kekerasan yang sama memastikan sarungnya cukup bersih untuk selang penyelenggaraan biasa.

Ketumpatan Watt Tinggi lwn Ketumpatan Watt Rendah: Pertukaran Yang Menetapkan Kehidupan Elemen

Ketumpatan watt, ditakrifkan sebagai watt elemen dibahagikan dengan luas permukaan sarung aktifnya dalam W/cm2, ialah spesifikasi paling penting pada lembaran data elemen pemanas air, kerana ia membetulkan suhu sarung dan oleh itu kadar pembentukan skala.

Pertimbangkan elemen 3,000 W dengan 400 cm2 kawasan sarung aktif: iaitu 7.5 W/cm2, reka bentuk berketumpatan rendah. Mampatkan 3,000 W yang sama kepada 200 cm2 dan anda mendapat 15 W/cm2, reka bentuk berketumpatan tinggi. Elemen berketumpatan tinggi membawa tangki ke suhu beberapa minit lebih cepat, tetapi sarungnya berjalan lebih panas. Skala yang menyentuh permukaan yang lebih panas membakar ke dalam kerak yang keras dan bersimen; pada permukaan yang lebih sejuk ia kekal lembut dan gugur semasa pengembangan dan pengecutan biasa.

Elemen Pemanas Air Skru Masuk vs Bebibir: Gaya Pemasangan Yang Sesuai dengan Tangki Anda

Elemen skru masuk memastikan tangki kecil dan sederhana berjalan melalui bukaan berulir standard, manakala elemen bebibir membawa watt tinggi ke dalam kapal komersial dan perindustrian melalui plat berbolted.

Elemen pemanas air skru, juga dipanggil elemen palam berulir atau skru, menggunakan benang NPT atau BSP lelaki, biasanya 1 inci dalam pemanas air domestik dan 1.25 atau 2 inci pada tangki eksport yang lebih besar. Elemen itu berbentuk U, dimasukkan melalui bukaan berulir di dinding tangki, dan tukang paip yang berkelayakan boleh menggantikannya dalam masa kira-kira 40 minit. Penarafan kuasa biasanya menjangkau 1,500 W hingga 6,000 W. Xinghua Yading pada masa ini mengeluarkan ini dalam versi tembaga, keluli tahan karat dan Incoloy untuk dipadankan dengan kimia air pasaran destinasi.

Elemen Pemanas Air Skru Masuk Berulir untuk Tangki Elemen berulir atau palam skru ini sesuai dengan pemanas air domestik dan eksport di mana penggantian cepat penting. Tersedia dalam tembaga, keluli tahan karat atau Incoloy, ia sepadan dengan julat 1,500–6,000 W yang lebih awal dan membantu memenuhi had ketumpatan watt sebelum beralih ke pilihan bebibir. Lihat Produk →

Elemen bebibir bolt pada bebibir mengawan yang dikimpal pada dinding tangki. Bebibir 3 inci hingga 8 inci membawa beberapa tiub penyepit rambut pada satu plat, merebak 6,000 W hingga lebih 60,000 W merentasi kawasan sarung yang lebih besar. Pemanas bebibir ialah piawaian untuk dandang, tangki proses, dan bekas penyimpanan besar di mana satu elemen skru masuk tidak dapat membekalkan watt yang diperlukan tanpa melebihi had ketumpatan watt.

Pemanas Rendaman Bebibir untuk Kapal Besar Berikutan perbincangan skru masuk, pemanas bebibir ini mengendalikan 6,000 W hingga lebih 60,000 W merentasi berbilang tiub penyepit rambut. Plat pelekap 3 hingga 8 inci sesuai dengan dandang dan tangki proses, manakala pilihan bahan sarung secara langsung mempengaruhi rintangan kakisan dan ketumpatan watt. Lihat Produk →

Bahan Sarung: Kuprum, Keluli Tahan Karat atau Incoloy

Bahan sarung menentukan rintangan kakisan elemen pemanas air, ketumpatan watt selamat maksimum dan harga, jadi pilihan mesti mengikut kimia air dan bukannya harga katalog.

Kuprum mengalirkan haba sekitar 401 W/mK, kira-kira 25 kali lebih baik daripada keluli tahan karat, jadi sarung kuprum kekal lebih sejuk pada pemuatan watt yang sama dan boleh membawa ketumpatan watt yang lebih tinggi tanpa penskalaan. Kuprum gagal apabila airnya agresif: di bawah pH 6.5 ia menghakis, dan halaju aliran tinggi menghakis logam lembut.

Keluli tahan karat 304 adalah serba boleh. Ia menentang kebanyakan air yang boleh diminum, meliputi julat pH kira-kira 6.5 hingga 9.5, dan bertolak ansur dengan klorida sehingga kira-kira 200 ppm. Kekonduksian termanya kira-kira 16 W/mK jauh lebih rendah daripada kuprum, jadi ketumpatan watt selamat turun kepada julat 8-12 W/cm2.

Tahan karat 316 menambah molibdenum untuk rintangan klorida yang lebih baik dan sesuai dengan bekalan yang dirawat dengan kloramine atau diambil dari air bawah tanah pantai dengan 500 ppm klorida. Incoloy 825 menggabungkan nikel tinggi, kromium, molibdenum dan tembaga untuk memberikan kombinasi terbaik bagi rintangan skala dan rintangan kakisan, dan ia adalah pilihan standard untuk pemanas air komersial di kawasan air keras dengan kekerasan melebihi 300-400 ppm.

• Untuk air keras melebihi 200 ppm, pilih Incoloy 825.
• Kekalkan ketumpatan watt antara 8 dan 10 W/cm2 tanpa mengira bahan sarung.
• Di mana tangki mempunyai dua ketukan, pasangkan dua elemen berketumpatan rendah dan bukannya satu unit berketumpatan tinggi.
• Tanya kilang untuk penilaian suhu sarung maksimum elemen pada ketumpatan watt yang anda maksudkan.

Pemeriksaan Kualiti Kilang Yang Menghalang Kegagalan Pramatang

Elemen pemanas air meninggalkan kilang yang boleh dipercayai hanya selepas lulus ujian rintangan, dielektrik, penebat, dan kesinambungan tanah, kerana kegagalan yang penting dalam medan adalah elektrik sebelum ia mekanikal.

Had lulus yang digunakan di makmal ujian Xinghua Yading mencerminkan amalan industri biasa: rintangan gegelung dalam 5 peratus daripada nilai undian, tahan dielektrik 1,500 VAC selama 60 saat tanpa kerosakan, rintangan penebat melebihi 100 megohm diukur pada 500 VDC, dan kesinambungan tanah di bawah 0.1 ohm untuk bahagian logam terdedah. Elemen pengeluaran yang gagal mana-mana ujian ini dibatalkan, bukan diolah semula.

Jurutera perolehan harus meminta pembekal baharu untuk tiga dokumen: nilai rintangan yang diukur daripada kumpulan sebenar, laporan ujian dielektrik dan gambar sampel potongan yang menunjukkan pemadatan MgO. Sebuah kilang yang membekalkan ketiga-tiganya tanpa rintangan mempunyai sistem kualiti yang berfungsi. Sebuah kilang yang tidak akan berusaha untuk memberikan prestasi elemen pemanas air yang konsisten.

Perkhidmatan tenggelam sepenuhnya memerlukan kepala terminal yang dimeterai. Pada talian pemanas bebibir kami, blok terminal kalis air yang dibentuk menyimpan pemeluwapan daripada terminal hidup.

Pemanas Bebibir Kalis Air Terendam Penuh Pemanas bebibir tertutup ini menambah kalis air IP68 untuk perkhidmatan cecair lembap atau tenggelam sepenuhnya. Blok terminalnya yang dibentuk menghalang pemeluwapan pada bahagian hidup, menjadikannya pilihan yang boleh dipercayai apabila menentukan konfigurasi untuk persekitaran yang keras di samping dimensi dan voltan tangki anda. Lihat Produk →

Apabila anda bersedia untuk menentukan, hantar dimensi tangki anda, analisis kekerasan air, voltan dan masa pemulihan yang diperlukan. Hubungi pasukan kejuruteraan kami dengan butiran tersebut, dan kami akan mengesahkan konfigurasi skru masuk atau bebibir, bahan sarung, ketumpatan watt dan prestasi pemanasan yang anda boleh jangkakan.

Soalan Lazim Elemen Pemanas Air

Bagaimanakah saya tahu jika elemen pemanas air telah terbakar?

Ukur rintangan merentasi kedua-dua terminal dengan multimeter. Unsur 3,000 W dinilai untuk 220 V membaca kira-kira 16 ohm apabila sihat. Litar terbuka bermakna gegelung telah pecah. Kemudian ukur dari setiap terminal ke sarung logam; sebarang bacaan di bawah beberapa megohm menunjukkan penebat gagal, dan elemen mesti diganti.

Apakah ketumpatan watt yang harus saya pilih untuk air keras?

Apabila jumlah kekerasan melebihi 200 ppm kalsium karbonat, pilih elemen berketumpatan rendah di bawah 8-10 W/cm2 dengan sarung Incoloy. Tembaga pada ketumpatan watt tinggi membentuk kerak skala keras dalam tempoh enam bulan. Jika kekerasan melebihi 400 ppm, gunakan elemen bebibir dengan kawasan sarung yang besar atau lembutkan air di hulu.

Bolehkah saya menjalankan elemen pemanas air 230 V pada bekalan 240 V?

ya. Elemen berkadar 230 V pada bekalan 240 V menarik kira-kira 8.8 peratus lebih watt. Unsur berketumpatan rendah bertolak ansur dengan ini dengan mudah. Unsur berketumpatan tinggi yang sudah berjalan berhampiran had ketumpatan wattnya mungkin mengalami hayat yang lebih singkat. Jika bekalan ditetapkan pada 240 V, pesanan elemen dinilai untuk 240 V.

Berapa lama elemen pemanas air harus bertahan?

Dengan voltan yang betul, ketumpatan watt rendah dan kimia air yang serasi, elemen skru masuk dalam perkhidmatan kediaman biasanya bertahan 6-10 tahun. Elemen bebibir komersil dengan penyahscalan biasa dijalankan 3-5 tahun. Satu api kering boleh memusnahkan mana-mana jenis dalam masa kurang seminit.