Category Archives: Chapter 1.Basic knowledge of Air Blow Heater

1-10. Phương pháp tính toán để lựa chọn loại Máy Sưởi Không Khí Nóng


Bạn có thể điều chỉnh nhiệt độ không khí nóng được thổi ra từ máy sưởi không khí nóng là T [℃], lưu lượng khí F [L/phút], và công suất tiêu thụ của máy sưởi không khí nóng là P [W].

Vui lòng luôn chọn công suất máy sưởi không khí nóng được tính từ phương trình bằng cách nhân với hệ số an toàn 2 lần.
Ví dụ: Để tính P (công suất)

P (công suất) ≒ 0.0222 × 200L/phút × 600℃ = 2664W × 2 (hệ số an toàn) = 5328W

Để tăng T (nhiệt độ), hãy giảm F (lưu lượng khí). Tuy nhiên, hãy chú ý rằng nhiệt độ không khí nóng phải được cài đặt dưới 1000℃ vì nếu vượt quá 1000℃, máy sưởi không khí nóng sẽ bị quá nhiệt và đứt.
Nếu không thể thay đổi F (lưu lượng khí), bạn có thể tăng P (công suất) của máy sưởi không khí nóng để tăng T (nhiệt độ).

Nếu P (công suất) của máy sưởi không khí nóng được lựa chọn nhỏ hơn công suất định mức, bạn có thể điều chỉnh bằng cách giảm điện áp cung cấp.
※ Trong phương trình tính toán trên, hiệu suất nhiệt được bỏ qua, nhưng bạn cần xem xét tổn thất nhiệt. Thông thường, hiệu suất nhiệt là khoảng 90% ~ 80%, nhưng khi nhiệt độ cao và lưu lượng khí thấp, tổn thất nhiệt trở nên lớn và hiệu suất nhiệt giảm, vì vậy trong trường hợp lưu lượng khí thấp, hiệu suất nhiệt có thể đạt từ 50% đến 60%. Ngược lại, khi lưu lượng khí lớn, hiệu suất nhiệt có thể vượt quá 90%.
※ Về dung tích máy sưởi không khí nóng, đã có kinh nghiệm sản xuất trong khoảng từ 30W đến 70.000W. Ngoài ra, chúng tôi sẽ sản xuất bất kỳ thông số kỹ thuật đặc biệt nào nếu có thể.

Cách chọn máy sưởi không khí nóng theo tốc độ gió

Ví dụ) Tôi muốn không khí nóng ở 100℃ với tốc độ gió 15m bên trong một đường ống có tiết diện 10 mm. Nên chọn máy sưởi nào?
(1) Căn chỉnh các đơn vị ở đầu. Ở đây chúng tôi sẽ chuẩn hóa thành mm.
Diện tích mặt cắt ngang 10mm×10mm=100mm^2
Vì tốc độ gió và tốc độ dòng chảy là mỗi giây, nên 15m/giây phải là 15000mm/giây.
(2) Tốc độ dòng chảy F có thể thu được bằng cách nhân diện tích mặt cắt ngang với tốc độ gió.
Tốc độ dòng chảy F=100mm^2×15000mm/giây=1500000mm^3/giây
Vì tốc độ dòng chảy F thường được biểu thị bằng L/min,
1L= 1000000mm^3
F= 1500000mm^3/giây = 1,5L/giây
F= 1,5L/giây x60 = 90L/phút.
(3) Công thức để đạt được công suất yêu cầu WP từ tốc độ dòng chảy F và độ tăng nhiệt độ T là
Công suất yêu cầu WP=0,0222×F×T
F=90L/phút.T=100℃, vậy
Công suất yêu cầu WP=0.02×90×100≒200W
(4) Đúng với hệ số an toàn SR.
Hệ số an toàn SR được giả định là 200%.
Công suất SP = 200w ÷ 2.0 = 400W
Trả lời 400W < 450W Định mức 450W
ABH-□□/100V-350W hoặc ABH-□□/200V-450W là những thiết bị sưởi không khí nóng đáp ứng các thông số kỹ thuật.

Cách chọn máy sưởi không khí nóng dựa trên lượng không khí và nhiệt độ

Chọn bằng cách nhân công suất đầu ra trong bảng bên dưới với hệ số an toàn là 200%.

 

1-9. Về khả năng chịu áp lực của Máy Sưởi Không Khí Nóng

Điều áp suất của máy sưởi không khí nóng là 0.3 MPa cho dòng N và 0.4 MPa cho dòng A. Ngoài ra, chúng tôi cũng có thể sản xuất máy sưởi không khí nóng với áp suất chịu được cao hơn theo yêu cầu đặc biệt.
Áp suất thổi hiển thị bởi máy nén không khí thường không được áp dụng trực tiếp vào máy sưởi không khí nóng. Điều này bởi vì luôn xảy ra mất áp suất trong quá trình cung cấp khí nén từ máy nén đến máy sưởi không khí nóng.
Ví dụ, nếu giảm lưu lượng bằng van điều chỉnh lưu lượng, áp suất sẽ giảm. Mất áp suất trong ống đường ống xảy ra khi kết nối từ đường kính lớn đến đường kính nhỏ (hoặc ngược lại) hoặc thông qua các đường ống uốn cong như ống kết nối đường kính khác nhau và ống uốn.

Định nghĩa về khả năng chịu áp suất của máy sưởi không khí nóng chỉ ra rằng nó hoạt động bình thường và không có nghĩa là nó hoàn toàn hết gas. Dây nguồn của máy sưởi không khí nóng thường sử dụng dây lưới kính và nếu chịu áp suất cao, một số lượng nhỏ rò rỉ có thể xảy ra qua khe lỗ của dây lưới kính. Hơn nữa, dây nguồn này sử dụng dây xoắn do đó có thể xảy ra một số rò rỉ nhỏ qua khe giữa các dây xoắn này (cấu trúc dây đồng mỏng được gắn chặt).
Nếu khí cấp cho máy sưởi không khí nóng là không khí hoặc nitơ, thì ngay cả khi có rò rỉ, nó vẫn rất an toàn.

Mức rò rỉ này chỉ chiếm một tỷ lệ nhỏ so với lượng cấp khí nén cho máy sưởi không khí nóng, và thường có thể bị bỏ qua. Đối với các ứng dụng đặc biệt mà rò rỉ nhỏ cũng có thể gây vấn đề, chúng tôi có thể sản xuất máy sưởi không khí nóng theo yêu cầu đặc biệt.

 

1-8. Về tuổi thọ của Máy Sưởi Không Khí Nóng

Tuổi thọ của Máy sưởi không khí nóng thay đổi tùy thuộc vào điều kiện sử dụng và được quyết định bởi những yếu tố phức tạp, do đó khó khăn trong việc ước tính tuổi thọ và chúng tôi không đưa ra bất kỳ cam kết nào về tuổi thọ.
Những yếu tố phức tạp bao gồm tuổi thọ của từng bộ phận, phương pháp điều khiển máy sưởi không khí nóng, lưu lượng và áp suất của nguồn khí nén cung cấp, lượng hơi nước và hơi dầu thấm vào nguồn khí nén cung cấp, va đập và rung động. Trong số những yếu tố này, yếu tố quyết định tuổi thọ của Máy sưởi không khí nóng chính là tuổi thọ của bộ phận phát nhiệt. Do đó, chúng tôi tập trung vào tuổi thọ của bộ phận phát nhiệt từ các yếu tố phức tạp để ước tính tuổi thọ một cách đại khái. Nguyên nhân chính gây ra hư hỏng của máy sưởi không khí nóng đa số liên quan đến bộ phận phát nhiệt. Hầu hết các sự cố là do quá nhiệt và ngắt kết nối do lỗi điều khiển trong quá trình sử dụng hoặc cấp điện mà không có gió chứ không phải ngắt kết nối bộ phận làm nóng do tiêu thụ bình thường (tuổi thọ).
Tuổi thọ của bộ phận phát nhiệt cũng được quyết định bởi các yếu tố phức tạp, tuy nhiên yếu tố lớn nhất là nhiệt độ tối đa của bộ phận phát nhiệt. Nhiệt độ của bộ phận phát nhiệt khác nhau tùy thuộc vào vị trí. Từ phía nguồn khí, nhiệt độ khí tăng dần khi đi qua bộ phận phát nhiệt đến đầu ra không khí nóng, vì vậy nơi có nhiệt độ cao nhất là phía đầu ra không khí nóng. Điểm quan trọng để ước tính tuổi thọ là đo lường nhiệt độ cao nhất. Việc đo nhiệt độ này thích hợp với máy đo nhiệt độ phát xạ không tiếp xúc. Với kết quả đo đạc này, chúng ta có thể ước tính tuổi thọ của bộ phận phát nhiệt một cách đại khái.
Biểu đồ dưới đây mô tả mối quan hệ giữa nhiệt độ bộ phận phát nhiệt và tuổi thọ.


Khi bộ phận làm nóng đạt đến nhiệt độ cao, các nguyên tử kim loại được tách ra khỏi bộ phận làm nóng dưới dạng các ion kim loại và được tiêu thụ.

Nhiệt độ bộ phận làm nóng 1150°C → Tuổi thọ khoảng 300 giờ so với biểu đồ trên
Bộ phận làm nóng Nhiệt độ 1100°C → Tuổi thọ 1000-2000 giờ từ biểu đồ trên
Nhiệt độ bộ phận làm nóng 1000°C → Tuổi thọ gần như bán vĩnh viễn từ biểu đồ trên

Biện pháp chống cháy cục nóng máy sưởi không khí nóng do tăng nhiệt độ quá mức

1. Luôn cung cấp lượng khí dòng thích hợp trước khi đưa điện vào Máy sưởi không khí nóng. Gắn tính năng khóa liên kết vào bộ điều khiển sẽ đảm bảo an toàn hơn.
Ví dụ: Bộ điều khiển Máy sưởi có tính năng khóa liên kết HCAFM (Bộ điều khiển Máy sưởi với tính năng khóa liên kết dòng khí)

2. Máy sưởi không khí nóng cần được giám sát và điều khiển nhiệt độ bên trong bộ phận đốt. Rủi ro hỏng đốt cao xảy ra khi nhiệt độ đốt tiếp cận 1200℃ trong thời gian ngắn. Để tránh rủi ro này, nên thiết lập nhiệt độ trên bộ điều khiển nhiệt độ để không vượt quá nhiệt độ đã đặt.
Ví dụ: Tùy chọn cảm biến nhiệt độ bộ phận làm nóng với thông số 2K.

1-7. Điều khiển nguồn điện cho Máy Sưởi Không Khí Nóng

Máy sưởi không khí nóng cần được sử dụng dưới điện áp danh định.
Trước khi thêm điện áp, hãy kiểm tra xem khí thoát ra từ cửa phun không khí nóng có bình thường không. Nếu nguồn khí nén bị ngưng lại khi máy sưởi không khí nóng đang hoạt động ở điện áp danh định, bộ phận phát nhiệt sẽ nhanh chóng trở nên rất nóng và gây cháy cháy.

Bằng cách sử dụng bộ điều khiển nhiệt độ và SSR, bạn có thể duy trì nhiệt độ của máy sưởi không khí nóng ổn định với việc điều khiển PID.
Điều chỉnh nhiệt độ là dễ dàng nhất khi sử dụng bộ điều khiển của công ty chúng tôi.

Phương pháp điều khiển nhiệt độ bằng điều chỉnh điện áp
Để điều chỉnh nhiệt độ, ta sử dụng bộ điều chỉnh điện áp. Có hai loại bộ điều chỉnh điện áp, gồm loại cuộn và loại bán dẫn.
Loại cuộn có độ bền cao và có thể tăng điện áp lên trên nguồn cung cấp. Thông thường, điện áp cung cấp có thể điều chỉnh trong khoảng từ 0-130% của điện áp nguồn, nhưng xin đừng sử dụng Máy sưởi không khí nóng vượt quá điện áp danh định.
Loại bán dẫn nhẹ và dễ dàng điều khiển nhiệt độ bằng Điều khiển nhiệt độ. Loại bán dẫn có khoảng điều chỉnh điện áp từ 0-98%.

Đầu tiên, cung cấp khí nén.
Sau đó, tăng điện áp cho đến khi đạt được nhiệt độ mục tiêu.
Nhiệt độ xuất phát của Máy sưởi không khí nóng sẽ tăng theo thời gian, nhưng có một độ trễ, nên nó sẽ có hiện tượng Overshoot (tăng nhiệt độ vượt quá mục tiêu).
Nếu Overshoot xảy ra gần điện áp danh định, nó sẽ gây hỏng hóc.
Để tránh Overshoot, hãy tăng điện áp từ từ và chậm rãi.
Khi ổn định, quá trình điều khiển kết thúc.
Vì lưu lượng khí nén có thể biến đổi dẫn đến thay đổi nhiệt độ xuất phát, việc quản lý lưu lượng khí nén là rất quan trọng.

 

1-6. Cung cấp khí nén cho Máy Sưởi Không Khí Nóng

Gas có thể được sử dụng cho máy sưởi không khí nóng

Áp lực cung cấp

Áp suất cung cấp không thể nói chung vì nó bị ảnh hưởng bởi lưu lượng khí cung cấp, hình dạng đầu của máy sưởi không khí nóng và điều kiện ống dẫn. Nếu áp suất quá nhỏ, lưu lượng khí sẽ không thông qua đúng cách và có thể gây cháy máy sưởi không khí nóng.
Áp suất chịu đựng của máy sưởi không khí nóng trong loại N là 0.3 MPa, trong loại A là 0.4 MPa. Ngoài ra, có thể sản xuất các sản phẩm chịu áp suất theo yêu cầu đặc biệt.

Lưu lượng cung cấp

Tốc độ dòng cung cấp phải được thay đổi theo nhiệt độ của không khí nóng, đối tượng được làm nóng và mục đích.
Để làm nóng ổn định đối tượng được làm nóng, cần ổn định tốc độ dòng chảy và nhất thiết phải quản lý giá trị tốc độ dòng chảy.

Ví dụ) Cung cấp tốc độ dòng chảy ở 500℃ với máy sưởi khí nóng ABH-13AM/100V-350W

Thay thế các giá trị vào công thức trên.
F (tốc độ dòng chảy) ≒ (45 x 350W) ÷ 500℃ = 31,5L/phút

Ngoài ra, hãy tính tốc độ dòng chảy tối thiểu của khí nén bằng cách sử dụng công thức sau đây làm hướng dẫn.

Ví dụ) Lưu lượng nhỏ nhất của máy sưởi không khí nóng ABH-13AM/100V-350W cộng 100V
Lưu lượng tối thiểu = 0,05 x 350W = 17,5 L/phút.
Sử dụng điện áp định mức ở tốc độ dòng chảy tối thiểu sẽ làm tăng nguy cơ cháy do bộ phận làm nóng được sử dụng gần nhiệt độ cao. Vui lòng sử dụng tốc độ dòng chảy xem xét yếu tố an toàn.

Lưu ý khi sử dụng bộ điều khiển nhiệt độ:

Nếu lượng khí cấp cho máy sưởi không khí nóng quá ít, sẽ gây sai số giữa nhiệt độ của ống nhiệt và nhiệt độ của bộ điều khiển nhiệt độ (nhiệt độ không khí nóng/nhiệt độ cặp nhiệt). Nhiệt độ của bộ điều khiển nhiệt độ (nhiệt độ không khí nóng/nhiệt độ cặp nhiệt) sẽ hiển thị thấp hơn so với nhiệt độ của ống nhiệt, dẫn đến hỏng sau một thời gian ngắn. Cặp nhiệt tại lối ra không khí nóng (Cặp nhiệt tại lối ra nhiệt) cảm nhận nhiệt độ của không khí nóng được làm nóng bởi ống nhiệt. Nếu lượng khí cực kỳ ít, không khí nóng được làm nóng bởi ống nhiệt có thể không đạt được cặp nhiệt tại lối ra không khí nóng, gây ra sai số đo lường. Hãy kiểm tra lượng khí tối thiểu và cung cấp lượng khí nhân đôi với tỷ lệ an toàn.

 

1-4. Cách sử dụng máy sưởi không khí nóng đơn giản

Phương pháp sử dụng đơn giản nhất là kết nối nguồn điện (điện áp định mức) trực tiếp với máy sưởi không khí nóng. Đảm bảo cung cấp khí trước khi đặt điện áp. Máy sưởi sẽ bị cháy trong thời gian ngắn nếu được cấp điện mà không có gió.

Trong việc sử dụng đơn giản, không có bộ đo lưu lượng hoặc nhiệt kế, do đó có nguy cơ đốt cháy phần làm nóng khi sử dụng trong phạm vi nhiệt độ cao. Để tránh nguy cơ này, cung cấp một lưu lượng đủ trong giai đoạn ban đầu và tăng nhiệt độ bằng cách giảm quả van điều chỉnh lưu lượng sau khi nhiệt độ ổn định sau khi cấp điện bắt đầu. An toàn khi sử dụng máy sưởi không khí nóng ở nhiệt độ làm cho phần làm nóng của lỗ thoát không khí nóng của máy sưởi không khí nóng trở nên đen và đỏ (nhiệt độ không khí nóng khoảng 600°C). Khi sử dụng ở nhiệt độ cao hơn, việc sử dụng nhiệt kế là cần thiết.

Cách sử dụng máy sưởi không khí nóng chung

Để làm nóng ổn định vật thể được làm nóng, cần phải ổn định tốc độ dòng chảy và không thể thiếu đồng hồ đo lưu lượng. Có hai loại đồng hồ đo lưu lượng: loại phao và loại kỹ thuật số. Nếu cần độ chính xác, vui lòng sử dụng loại kỹ thuật số. Điểm cần lưu ý đối với loại phao là áp suất quy định được xác định và nếu giảm xuống dưới mức đó thì không thể đo chính xác tốc độ dòng chảy. Loại kỹ thuật số cũng có thể được sử dụng dưới áp suất bình thường. Bạn có thể kiểm tra nhiệt độ hiện tại bằng nhiệt kế bằng cảm biến nhiệt độ ở cửa thoát khí nóng.

Cách sử dụng máy sưởi không khí nóng có điều khiển nhiệt độ

Máy sưởi không khí nóng có cảm biến nhiệt điện cho phép điều chỉnh nhiệt độ không khí nóng một cách tự do và duy trì nhiệt độ ổn định bằng cách sử dụng bộ điều khiển nhiệt độ. Hình ảnh trên mô tả việc sử dụng bộ điều khiển nhiệt độ và SSR để điều khiển nhiệt độ của máy sưởi không khí nóng bằng điều khiển PID.

Lưu ý khi sử dụng bộ điều khiển nhiệt độ

Nếu lượng khí cấp cho máy sưởi không khí nóng quá ít, sẽ gây sai số giữa nhiệt độ của ống nhiệt và nhiệt độ của bộ điều khiển nhiệt độ (nhiệt độ không khí nóng/nhiệt độ cặp nhiệt). Nhiệt độ của bộ điều khiển nhiệt độ (nhiệt độ không khí nóng/nhiệt độ cặp nhiệt) sẽ hiển thị thấp hơn so với nhiệt độ của ống nhiệt, dẫn đến hỏng sau một thời gian ngắn. Cặp nhiệt tại lối ra không khí nóng (Cặp nhiệt tại lối ra nhiệt) cảm nhận nhiệt độ của không khí nóng được làm nóng bởi ống nhiệt. Nếu lượng khí cực kỳ ít, không khí nóng được làm nóng bởi ống nhiệt có thể không đạt được cặp nhiệt tại lối ra không khí nóng, gây ra sai số đo lường. Hãy kiểm tra lượng khí tối thiểu và cung cấp lượng khí nhân đôi với tỷ lệ an toàn.

 

1-3. Cách sử dụng máy sưởi không khí nóng đơn giản nhất

Bạn có thể dễ dàng sử dụng Máy sưởi không khí nóng bằng cách sử dụng Bộ điều khiển máy sưởi của chúng tôi.


Bộ điều khiển máy sưởi HCA cho phép bạn dễ dàng điều khiển nhiệt độ chỉ bằng cách kết nối máy sưởi không khí nóng thông qua bộ điều khiển.


Model Bộ điều khiển máy sưởi HCAFM là phiên bản được trang bị flowmeter, giúp bạn dễ dàng điều khiển nhiệt độ và lưu lượng không khí chỉ bằng một thiết bị.

Lưu ý khi sử dụng bộ điều khiển nhiệt độ:

Nếu lượng khí cấp cho máy sưởi không khí nóng quá ít, sẽ gây sai số giữa nhiệt độ của ống nhiệt và nhiệt độ của bộ điều khiển nhiệt độ (nhiệt độ không khí nóng/nhiệt độ cặp nhiệt). Nhiệt độ của bộ điều khiển nhiệt độ (nhiệt độ không khí nóng/nhiệt độ cặp nhiệt) sẽ hiển thị thấp hơn so với nhiệt độ của ống nhiệt, dẫn đến hỏng sau một thời gian ngắn. Cặp nhiệt tại lối ra không khí nóng (Cặp nhiệt tại lối ra nhiệt) cảm nhận nhiệt độ của không khí nóng được làm nóng bởi ống nhiệt. Nếu lượng khí cực kỳ ít, không khí nóng được làm nóng bởi ống nhiệt có thể không đạt được cặp nhiệt tại lối ra không khí nóng, gây ra sai số đo lường. Hãy kiểm tra lượng khí tối thiểu và cung cấp lượng khí nhân đôi với tỷ lệ an toàn.

 

1-2. Cấu trúc cơ bản của Máy Sưởi Không Khí Nóng

Cấu trúc cơ bản của máy sưởi không khí nóng loại ABH-□N

Cấu trúc cơ bản của máy sưởi không khí nóng loại ABH-□A

① Thoát khí nóng
② Chỉ trong
③ Cặp nhiệt điện nhiệt độ không khí nóng: Loại K/R
④ Ống gia nhiệt: SUS304
⑤ Làm nóng ống ngoài: thủy tinh thạch anh
⑥ Bộ phận làm nóng: Sắt, crom, hợp kim nhôm
⑦ Cặp nhiệt điện phần tử gia nhiệt: Loại K/R
⑧ Ống cách nhiệt: Gốm sứ Alumina
⑨ Đế ống gia nhiệt: steatit
⑩ Ống cao su làm kín: Cao su silicon hoặc cao su flo
⑪ Dây nguồn nóng: Lớp phủ Fluororesin FEP hoặc vải thủy tinh
⑫ Dây dẫn bù nhiệt độ không khí nóng của cặp nhiệt điện: Lớp phủ FEP bằng nhựa Fluorocarbon hoặc vải thủy tinh
⑬ Chì bù cho cặp nhiệt điện của bộ phận làm nóng: Lớp phủ FEP nhựa Fluorocarbon hoặc vải thủy tinh
⑭ Cổng cấp gas

 

1-1. Tổng quan về Máy Sưởi Không Khí Nóng

Máy sưởi không khí nóng là một máy sưởi có cấu tạo đơn giản. Khí nén được cung cấp từ máy nén khí và khí được làm nóng trực tiếp bằng bộ phận làm nóng mật độ cao và thải ra ngoài dưới dạng khí nóng.

◎Bộ phận làm nóng mật độ cao được sử dụng để làm nóng sạch khí được cung cấp lên đến nhiệt độ tối đa khoảng 1050°C.
◎ Có thể thực hiện kiểm soát nhiệt độ chính xác bằng cách sử dụng cặp nhiệt điện ở cổng xả.
◎ Nito có thể đun nóng trực tiếp nên có thể sử dụng cho các thí nghiệm trên vi sinh vật kỵ khí.
◎Có thể gắn nhiều loại phụ kiện kim loại vì đầu được ren bên trong.
◎Thổi khí nóng có nhiệt độ cao và độ ẩm thấp, thuận lợi trong lĩnh vực sấy khô.

Về thông số kỹ thuật phòng sạch
Máy sưởi không khí nóng bao gồm các dòng DGH cho phòng sạch.
Cả bộ phận làm nóng và cặp nhiệt điện của dòng DGH đều được niêm phong trong một viên thủy tinh thạch anh.
Do cấu trúc này, khí được làm nóng không tiếp xúc với bộ phận làm nóng hoặc cảm biến, do đó các chất tạo bụi không bị lẫn vào khí được làm nóng.