مقدمة عن الحمل السطحي لعناصر التسخين الكهربائية في المشعات الحرارية الكهربائية

هناك أنواع مختلفة من عناصر التسخين الكهربائية، بما في ذلك الأصناف التقليدية، وسبائك التسخين الكهربائية، ومواد التسخين الكهربائية، وأجهزة التسخين بالميكروويف، وألواح التسخين الكهربائية المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ، وأجهزة التسخين بالحث الكهرومغناطيسي، وأنابيب التسخين الكهربائية، وأسلاك التسخين الكهربائية، وألواح التسخين الكهربائية، وأحزمة التسخين الكهربائية، وكابلات التسخين الكهربائية، وملفات التسخين الكهربائية، وقضبان التسخين الكهربائية، وأحزمة تتبع الحرارة الكهربائية، ونوى التسخين الكهربائية، وألواح تسخين الميكا، وألواح التسخين الخزفية، ومنتجات الموليبدينوم التنغستن، وقضبان الكربون السليكون، ومسحوق الموليبدينوم، وقضبان التنغستن، وأسلاك التسخين الكهربائية، وأحزمة الشبكة، والعديد من الأنواع الأخرى من عناصر التسخين الكهربائية. تعد مصبوبات التسخين الكهربائية تصنيفًا آخر لمكونات التسخين الكهربائية، مثل سخانات الألمنيوم المصبوب والنحاس المصبوب والحديد الزهر، وعنصر تسخين PTC، وأنبوب تبديد الحرارة بالبخار. يتم استخدام سخان الأشعة تحت الحمراء البعيدة بشريط المقاومة لتسخين المعدات في قنوات التجفيف وغرف التجفيف والأفران، بالإضافة إلى الصناعات ذات الصلة مثل صواني الكابلات، والسخانات الكهربائية، والغلايات الكهربائية، وأنابيب التدفئة الكهربائية للغلايات، وأنابيب التدفئة الكهربائية للأفران، وأنابيب التدفئة الكهربائية ذات الزعانف، والسخانات الكهربائية المقاومة للانفجار، وسخانات كهربائية لخزان التخزين، وسخانات كهربائية سيراميكية عالية الحرارة، وسخانات كهربائية منخل جزيئي، وسخانات كهربائية متداولة، وسخانات كهربائية مجنزرة، وسخانات الماء الساخن والكهرباء، وسخانات كهربائية متداولة للسوائل.

يشير الحمل السطحي إلى قوة الحمل لكل وحدة مساحة سطحية من عناصر التسخين الكهربائية، وهو مؤشر رئيسي يؤثر على عمر عناصر التسخين الكهربائية. يجب التحكم بدقة في الحمل السطحي لعناصر التسخين الكهربائية، فلا يكون الحمل كبيرًا جدًا ولا صغيرًا جدًا.

إذا كان الحمل السطحي كبيرًا جدًا، فسيؤدي ذلك إلى زيادة فرق درجة الحرارة بين عنصر التسخين الكهربائي وقطعة العمل، وغالبًا ما يظل عنصر التسخين الكهربائي قريبًا من درجة حرارة التشغيل القصوى المصممة له أو حتى يتجاوزها لفترة قصيرة من الوقت. بالنسبة لأفران مقاومة درجات الحرارة العالية الكبيرة، يوصى باستخدام أسلاك مقاومة الموجة ذات أصغر تأثير حماية وتثبيتها في هيكل معلق رأسي.

إذا كان الحمل السطحي صغيرًا جدًا، فسوف يستهلك المزيد من المواد ويكون من الصعب ترتيبه. علاوة على ذلك، في بعض الترتيبات المدمجة، يصعب تبديد الحرارة بواسطة عنصر التسخين الكهربائي، وخاصة سلك المقاومة الحلزوني، بسبب قربه، مما قد يتسبب بسهولة في تجاوز درجة حرارة أسلاك المقاومة المجاورة لدرجة الحرارة القصوى للتصميم بشكل كبير؛ بالإضافة إلى ذلك، من السهل تشوهه عند درجات الحرارة العالية، وفي الحالات الشديدة، يمكن أن يتسبب في أن تكون أسلاك المقاومة المجاورة قريبة جدًا من بعضها البعض محليًا. قد تلتصق الشوائب مثل الكربون الأسود في غاز الفرن ببعضها البعض أثناء التشغيل طويل الأمد، مما يتسبب في حدوث ماس كهربائي محلي بين ملفات سلك المقاومة. سوف يذوب سلك المقاومة هنا ويجبر الفرن على الإغلاق للصيانة. هذا هو الوضع الشائع في الصناعة وسبب مهم لعمر الخدمة العادي القصير لأفران المقاومة عالية الحرارة.