Tư vấn sản phẩm
Địa chỉ email của bạn sẽ không được công bố. Các trường bắt buộc được đánh dấu *
Một máy nước nóng thương mại dung tích 50 gallon bị ngắt cầu dao vào lúc 6 giờ sáng hàng ngày thường có một thủ phạm: cháy hết điện. yếu tố làm nóng nước . Sau 30 năm sản xuất máy sưởi ngâm tại Công ty TNHH Hệ thống sưởi điện Xinghua Yading ở Giang Tô, Trung Quốc, các kỹ sư của chúng tôi đã chứng kiến bốn kiểu lỗi tương tự lặp lại ở các khách sạn, tiệm giặt là và nhà máy chế biến thực phẩm. Không ai trong số họ là ngẫu nhiên. Mỗi loại đã được quyết định trước đó vài tuần bởi một thông số kỹ thuật bỏ qua tính chất hóa học của nước, mật độ watt hoặc các điều kiện lắp đặt.
Hướng dẫn này cung cấp cho các kỹ sư thu mua và nhóm bảo trì khuôn khổ tương tự mà chúng tôi sử dụng trên sàn nhà máy: cách cấu tạo các bộ phận làm nóng nước, lý do chúng hỏng, xếp hạng nào thực sự kiểm soát tuổi thọ sử dụng và những gì nhà cung cấp phải xác minh trước khi giao đơn đặt hàng.
Bộ phận làm nóng nước là gì và tại sao nó ngừng hoạt động
Bộ phận làm nóng nước là một cuộn dây điện trở được bọc trong vỏ kim loại và được đóng gói bằng oxit magie nén, chuyển đổi năng lượng điện thành nhiệt thông qua hệ thống sưởi Joule và truyền nhiệt đó sang nước xung quanh bằng cách dẫn nhiệt.
Việc xây dựng tuân theo một trình tự tiêu chuẩn ở hầu hết các nhà sản xuất: dây niken-crom 80/20 được quấn trên giá đỡ bằng gốm hoặc mica, lắp vào ống đồng, thép không gỉ hoặc Incoloy, chứa đầy bột oxit magie và được nén để tạo ra sự cố định cơ học và cách điện cho cuộn dây. Trên mạch điện 220 V, phần tử 3.000 W tạo ra dòng điện 13,6 A. Nhiệt độ vỏ bọc phải duy trì ở mức dưới khoảng 350°C tại điểm nóng nhất trong hoạt động bình thường, đó là nơi mật độ watt được đề cập đến.
Bốn nguyên nhân phổ biến khiến bộ phận làm nóng nước bị hỏng là:
- Đốt khô: bật phần tử khi không có nước phía trên nó. Nhiệt độ vỏ bọc tăng từ 100°C lên hơn 400°C trong vòng chưa đầy một phút, làm nứt lớp oxit magie và làm chập cuộn dây.
- Tích tụ cặn: cặn canxi cacbonat cách nhiệt vỏ bọc, nhiệt độ bên trong tăng lên và dây niken-crom bị oxy hóa sớm.
- Ăn mòn: rỗ clorua hoặc tác động điện sẽ mở ra một lỗ kim trên vỏ bọc, nước xâm nhập và điện trở cách điện bị giảm.
- Các đầu cuối bị lỏng: điện trở cao ở đầu nối làm nóng đinh tán, oxy hóa chốt và cuối cùng gây ra hồ quang điện bên trong vỏ đầu cuối.
Quy mô là dễ dự đoán nhất trong bốn. Ở độ cứng canxi 300 ppm, nguyên tố mật độ cao thường phát triển lớp vỏ có thể nhìn thấy được trong vòng bốn đến sáu tháng. Việc giảm mật độ watt xuống dưới 8 W/cm2 ở cùng độ cứng sẽ giữ cho vỏ bọc đủ sạch trong các khoảng thời gian bảo trì thông thường.
Đốt khô là cách nhanh nhất để phá hủy bộ phận làm nóng nước: một lần chạy 60 giây mà không có nước có thể chấm dứt tuổi thọ thiết kế 5 năm.
Mật độ watt cao và mật độ watt thấp: Sự đánh đổi quyết định tuổi thọ của phần tử
Mật độ watt, được định nghĩa là công suất của phần tử chia cho diện tích bề mặt vỏ hoạt động của nó tính bằng W/cm2, là thông số kỹ thuật quan trọng nhất trên bảng dữ liệu bộ phận làm nóng nước, vì nó cố định nhiệt độ vỏ bọc và do đó xác định tốc độ hình thành cặn.
Hãy xem xét một phần tử 3.000 W với diện tích vỏ hoạt động là 400 cm2: tức là 7,5 W/cm2, một thiết kế mật độ thấp. Nén 3.000 W tương tự vào 200 cm2 và bạn nhận được 15 W/cm2, một thiết kế mật độ cao. Thành phần mật độ cao làm cho bể tăng nhiệt nhanh hơn vài phút, nhưng vỏ của nó nóng hơn nhiều. Lớp vảy chạm vào bề mặt nóng hơn sẽ tạo thành một lớp vỏ cứng bằng xi măng; trên bề mặt mát hơn, nó vẫn mềm và bong ra trong quá trình giãn nở và co lại bình thường.
| Thuộc tính | Mật độ watt thấp | Mật độ watt cao |
| Phạm vi mật độ watt | 6-10 W/cm2 | 12-20 W/cm2 |
| Tốc độ gia nhiệt tương đối | Nhiệt độ tăng chậm hơn | Tăng nhiệt độ nhanh hơn |
| Nhiệt độ bề mặt vỏ bọc trong nước sôi | Khoảng 250-320°C | Khoảng 330-420°C |
| Tỷ lệ tích lũy quy mô | Thấp đến trung bình | Cao, tiền gửi vẫn tiếp tục |
| Tuổi thọ phần tử mong đợi trong nước cứng | 5-10 năm | 2-4 năm |
| Ứng dụng tốt nhất | Nước cứng, rút liên tục, thuế thương mại | Nước mềm, chu kỳ hoạt động thấp, chi phí dự phòng thấp |
Mật độ watt tối đa được khuyến nghị để đun nước nóng, theo vật liệu vỏ bọc
đồng 15
Inox 304 12
Incoloy 825 20
Một phần tử 4.500 W ở mức 8 W/cm2 để lộ khoảng 560 cm2 vỏ bọc trong nước. Ở mức 15 W/cm2, cùng công suất đó chỉ sử dụng 300 cm2. Trong nước cứng, chênh lệch 260 cm2 đó chính là nơi cặn bám và tại sao các bộ phận có mật độ thấp mang lại chi phí mỗi giờ vận hành thấp hơn ngay cả khi chi phí ban đầu cao hơn một chút.
Bộ phận làm nóng nước kiểu vít và mặt bích: Kiểu lắp nào phù hợp với bể của bạn
Các bộ phận bắt vít giữ cho các bể chứa cỡ vừa và nhỏ chạy qua lỗ ren tiêu chuẩn, trong khi các bộ phận mặt bích mang công suất cao vào các bình chứa thương mại và công nghiệp thông qua một tấm bắt vít.
Các bộ phận làm nóng nước bằng vít, còn được gọi là các bộ phận có ren hoặc phích cắm vít, sử dụng ren NPT hoặc BSP đực, thường là 1 inch trong máy nước nóng gia dụng và 1,25 hoặc 2 inch trên các thùng xuất khẩu lớn hơn. Bộ phận này có hình chữ U, được lắp vào thông qua lỗ ren trên thành bể và thợ sửa ống nước có trình độ có thể thay thế nó trong khoảng 40 phút. Xếp hạng công suất thường trải dài từ 1.500 W đến 6.000 W. Xinghua Yading hiện sản xuất chúng ở các phiên bản đồng, thép không gỉ và Incoloy để phù hợp với đặc tính hóa học nước của thị trường đích.
Bộ phận làm nóng nước có ren vít cho xe tăng Phần tử có ren hoặc phích cắm này phù hợp với các máy nước nóng trong nước và xuất khẩu khi cần thay thế nhanh chóng. Có sẵn bằng đồng, thép không gỉ hoặc Incoloy, nó phù hợp với phạm vi 1.500–6.000 W trước đó và giúp đáp ứng các giới hạn mật độ watt trước khi chuyển sang các tùy chọn mặt bích. Xem sản phẩm → Các bộ phận mặt bích bắt vít vào mặt bích đối ứng được hàn vào thành bể. Mặt bích 3 inch đến 8 inch mang nhiều ống kẹp tóc trên một tấm duy nhất, trải từ 6.000 W đến hơn 60.000 W trên diện tích vỏ bọc lớn hơn nhiều. Bộ gia nhiệt mặt bích là tiêu chuẩn cho nồi hơi, bể xử lý và bể chứa lớn trong đó một bộ phận bắt vít không thể cung cấp công suất cần thiết mà không vượt quá giới hạn mật độ watt.
Lò sưởi ngâm mặt bích cho tàu lớn Sau cuộc thảo luận về cách bắt vít, bộ gia nhiệt mặt bích này xử lý công suất từ 6.000 W đến hơn 60.000 W trên nhiều ống kẹp tóc. Tấm lắp 3 đến 8 inch của nó phù hợp với nồi hơi và bể xử lý, trong khi việc lựa chọn vật liệu vỏ bọc ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng chống ăn mòn và mật độ watt. Xem sản phẩm → | So sánh | Phần tử bắt vít | phần tử mặt bích |
| gắn kết | Phích cắm có ren, NPT 1-2 inch hoặc BSP | Mặt bích bắt vít, vòng tròn bu lông 3-8 inch |
| Dải công suất | 1.500-6.000 W | 6.000-60.000 W trở lên |
| Thời gian thay thế | 40-60 phút | 1-3 giờ, miếng đệm và cờ lê lực |
| Mở bể | Vòi ren tiêu chuẩn | Mặt bích hàn hoặc đường dẫn |
| Nhiệm vụ điển hình | Khu dân cư, thương mại nhẹ | Nồi hơi công nghiệp, bể xử lý |
Vật liệu vỏ: Đồng, thép không gỉ hoặc Incoloy
Vật liệu vỏ bọc xác định khả năng chống ăn mòn của bộ phận làm nóng nước, mật độ watt an toàn tối đa và giá cả, vì vậy việc lựa chọn phải tuân theo thành phần hóa học của nước thay vì giá trên danh mục.
Đồng dẫn nhiệt ở mức khoảng 401 W/mK, tốt hơn khoảng 25 lần so với thép không gỉ, do đó, vỏ đồng vẫn mát hơn ở cùng mức tải watt và có thể mang mật độ watt cao hơn mà không bị co giãn. Đồng bị hỏng khi nước ăn mòn: dưới độ pH 6,5, nó bị ăn mòn và tốc độ dòng chảy cao sẽ ăn mòn kim loại mềm.
Thép không gỉ 304 là toàn diện. Nó chống lại hầu hết nước uống được, có phạm vi pH khoảng 6,5 đến 9,5 và chịu được clorua lên tới khoảng 200 ppm. Độ dẫn nhiệt của nó khoảng 16 W/mK thấp hơn nhiều so với đồng, do đó mật độ watt an toàn giảm xuống khoảng 8-12 W/cm2.
Thép không gỉ 316 bổ sung molypden để cải thiện khả năng kháng clorua và phù hợp với nguồn cung cấp được xử lý bằng chloramine hoặc lấy từ nước ngầm ven biển với 500 ppm clorua. Incoloy 825 kết hợp niken, crom, molypden và đồng cao để mang lại sự kết hợp tốt nhất giữa khả năng chống cặn và chống ăn mòn, đồng thời nó là lựa chọn tiêu chuẩn cho máy nước nóng thương mại ở những vùng nước cứng có độ cứng vượt quá 300-400 ppm.
- Đối với nước cứng trên 200 ppm, hãy ưu tiên Incoloy 825.
- Giữ mật độ watt trong khoảng từ 8 đến 10 W/cm2 bất kể vật liệu vỏ bọc.
- Trong trường hợp bể có hai vòi lấy nước, hãy lắp đặt hai bộ phận có mật độ thấp thay vì một bộ phận có mật độ cao.
- Yêu cầu nhà máy đánh giá nhiệt độ vỏ bọc tối đa của phần tử ở mật độ watt dự định của bạn.
Mật độ watt
Mật độ watt is the rated wattage divided by the active sheath surface area, measured in W/cm2. Raising watt density by 1 W/cm2 typically increases sheath temperature in still water by roughly 5-10°C, which is enough to change scale behavior.
Kiểm tra chất lượng tại nhà máy giúp ngăn ngừa hư hỏng sớm
Bộ phận làm nóng nước chỉ rời khỏi nhà máy đáng tin cậy sau khi vượt qua các bài kiểm tra điện trở, điện môi, cách điện và tính liên tục trên mặt đất, bởi vì các hư hỏng quan trọng tại hiện trường là về điện trước khi chúng là về cơ.
Giới hạn vượt qua được sử dụng tại phòng thí nghiệm thử nghiệm của Xinghua Yading phản ánh thông lệ chung của ngành: điện trở cuộn dây trong phạm vi 5% giá trị định mức, khả năng chịu điện môi 1.500 VAC trong 60 giây mà không bị đánh thủng, điện trở cách điện trên 100 megohm được đo ở 500 VDC và tính liên tục nối đất dưới 0,1 ohm đối với các bộ phận kim loại hở. Một yếu tố sản xuất không đạt bất kỳ thử nghiệm nào trong số này sẽ bị loại bỏ chứ không được làm lại.
500.000 Năng lực sản xuất hàng năm
25 Các nước xuất khẩu phục vụ
30 Năm sản xuất liên tục
Các kỹ sư mua sắm nên yêu cầu nhà cung cấp mới cung cấp ba tài liệu: giá trị điện trở đo được từ lô thực tế, báo cáo thử nghiệm điện môi và ảnh chụp mẫu cắt cho thấy quá trình nén MgO. Một nhà máy cung cấp cả ba loại này mà không gặp trở ngại thì có một hệ thống chất lượng đang hoạt động. Một nhà máy không thể gặp khó khăn trong việc cung cấp hiệu suất ổn định của bộ phận làm nóng nước.
Dịch vụ ngâm hoàn toàn cần có đầu cuối kín. Trên dòng thiết bị sưởi mặt bích của chúng tôi, khối thiết bị đầu cuối chống nước được đúc khuôn giúp ngăn chặn sự ngưng tụ hơi nước khỏi các thiết bị đầu cuối mang điện.
Máy sưởi mặt bích chống nước ngâm hoàn toàn Máy sưởi mặt bích kín này bổ sung thêm khả năng chống thấm IP68 cho dịch vụ chất lỏng ẩm hoặc ngâm hoàn toàn. Khối đầu cực đúc của nó ngăn chặn sự ngưng tụ trên các bộ phận mang điện, khiến nó trở thành lựa chọn đáng tin cậy khi chỉ định cấu hình cho môi trường khắc nghiệt cùng với kích thước và điện áp bể của bạn. Xem sản phẩm → Khi bạn đã sẵn sàng chỉ định, hãy gửi kích thước bể, phân tích độ cứng của nước, điện áp và thời gian phục hồi cần thiết. Liên hệ với nhóm kỹ thuật của chúng tôi với những chi tiết đó và chúng tôi sẽ xác nhận cấu hình vít hoặc mặt bích, vật liệu vỏ bọc, mật độ watt và hiệu suất làm nóng mà bạn có thể mong đợi.
Câu hỏi thường gặp về bộ phận làm nóng nước
Làm thế nào để biết bộ phận làm nóng nước có bị cháy hay không?
Đo điện trở giữa hai cực bằng đồng hồ vạn năng. Phần tử 3.000 W được xếp hạng cho 220 V sẽ đọc khoảng 16 ohms khi khỏe mạnh. Mạch hở có nghĩa là cuộn dây đã bị đứt. Sau đó đo từ mỗi đầu cuối đến vỏ kim loại; bất kỳ số đọc nào dưới vài megohm đều cho thấy khả năng cách điện không thành công và phần tử này phải được thay thế.
Tôi nên chọn mật độ watt nào cho nước cứng?
Khi độ cứng tổng cộng trên 200 ppm canxi cacbonat, hãy chọn nguyên tố mật độ thấp dưới 8-10 W/cm2 với vỏ bọc Incoloy. Đồng ở mật độ watt cao sẽ phát triển lớp vỏ cứng trong vòng sáu tháng. Nếu độ cứng vượt quá 400 ppm, hãy sử dụng phần tử mặt bích có diện tích vỏ bọc quá lớn hoặc làm mềm nước ở thượng nguồn.
Tôi có thể chạy bộ phận làm nóng nước 230 V trên nguồn điện 240 V không?
Đúng. Một phần tử định mức 230 V trên nguồn điện 240 V sẽ tiêu thụ thêm khoảng 8,8% công suất. Các phần tử mật độ thấp dễ dàng chịu đựng được điều này. Các phần tử mật độ cao đã chạy gần giới hạn mật độ watt có thể có tuổi thọ ngắn hơn đáng kể. Nếu nguồn cung cấp cố định ở 240 V, hãy đặt hàng các phần tử có điện áp định mức 240 V.
Một bộ phận làm nóng nước nên kéo dài bao lâu?
Với điện áp chính xác, mật độ watt thấp và thành phần hóa học tương thích của nước, một bộ phận bắt vít trong dịch vụ dân dụng thường có tuổi thọ từ 6-10 năm. Các bộ phận mặt bích thương mại được tẩy cặn định kỳ trong 3-5 năm. Một ngọn lửa khô có thể tiêu diệt cả hai loại trong vòng chưa đầy một phút.
