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單端電加熱管得到水箱輔助控制時效果顯著

水箱在很大程度上決定著太陽能熱水器的能效等級,單端電加熱管作為水箱中重要的輔助制熱部件,在太陽能熱水系統中起著重要的作用。然而,作為電熱水器重要部件,安全性是不得不考慮的重要因素。在太陽能熱水工程的市場上,單端電加熱管的質量問題又會帶來哪些影響,結合筆者所在公司在電熱管行業 多年的制造經驗,從進料控制、制造控制及產品型式試驗三個方面,分享一下單端電熱管品質控制的經驗。


腐蝕給電加熱管造成的困擾。由于我國地域遼闊,各區域水質條件不相同。在水質較差地區,嚴重的水垢和腐蝕會導致電加熱管熱效率嚴重下降,金屬管腐蝕導致電熱管漏電,帶來人身傷害等安全隱患,后果不堪設想。腐蝕還會導致法蘭焊接部位穿孔漏水,產生諸如地板泡水后變形等次生影響,給用戶造成較大的財產損失。電熱管作為一個傳統產品,品質關鍵不在于產品設計,而在于重點保證電熱管的質量,嚴格把控材料的選擇與工藝過程控制才是關鍵。

2電加熱管的選材
制造電熱管的材料,目前廠家都會選擇在市場上能夠買到的標準牌號材料,然而要成為水箱單端電加熱管可使用的材料,卻又有其他的特殊要求,主要以不銹鋼管材,氧化鎂粉為例作簡要說明。

2.1 不銹鋼管材
電熱管的管材,耐腐蝕性必須優于 SUS316L。Incoloy800 是更好的選擇,當然也可以選擇更好的 Incoloy825 甚至鈦管。在管材把控方面,管材可考慮用熒光光譜分析材料,更重要的是要有合適的硬度及抗拉強度并保持每批材料的一致性。不合適的抗拉強度,會導致電熱管彎曲成型過程中產生微裂紋,在使用一段時間后或腐蝕或開裂導致失效。對材料而言,不同硬度的材料會導致縮管時延伸不一致,電加熱管長度產生偏差而增加廢品率。
2.2 氧化鎂粉
氧化鎂粉作為電熱管中起到絕緣而又導熱的物質,其重要性不言而喻。雖然單端電加熱管只是加熱水,溫度沒有干燒管那么高,對氧化鎂粉沒有苛刻的要求,但為保證電熱管的長期使用壽命,還是要把控一些基本要點。例如,對于進料把握而言,要分析每批材料的化學成分,保證鎂的含量達到96%以上,嚴格把控成分中的硼、硫等有害元素,因為硼的耐溫性很低,通電使用過程中會降低氧化鎂的耐溫性能,嚴重時會導致漏電,而硫具有腐蝕性,對電阻絲產生腐蝕而降低產品使用壽命。為了確保質量,除常規的分析之外,單端電加熱管的生產廠家不妨對每批氧化鎂粉抽樣制作成標準測試電熱管,并進行 100 小時的高溫干燒測試,以測試前后的性能變化率來判斷氧化鎂粉的質量。
3電加熱管的過程把控
扑克王app下载二维码3.1 焊管單端電加熱管的過程把控關鍵點在于焊管,大批量生產的電加熱器都是采用焊接管的,因此如何確保焊接質量很重要。有些焊接表面肉眼看似光滑平整,但實際上有微孔的缺陷存在,同時,可能存在沒有焊實,焊接搭口不合理等缺陷而影響焊縫的強度,在過程控制中,采用渦流探傷設備在線檢測焊接質量,同時做焊接截面的金相分析來判斷焊接部位的狀態。為了彎曲成各種形狀,電熱管要采用熱處理退火,將焊縫的馬氏體組織在 1050 ℃高溫下進行固溶處理轉變成奧氏體組織,在退火過程中要嚴格控制溫度及速度,同時要控制保護氣體的露點,防止在高溫退火時出現表面過度氧化而影響耐腐蝕性,消除加工應力,避免應力腐蝕的發生。電熱管后續進行水壓和氣壓全數檢查,檢測單端電加熱管管材在制造過程中可能產生的開裂及微裂紋,并確保法蘭及焊接部位的氣密性。

3.2 電阻絲
單端電加熱管內起發熱作用的電阻絲,如果分布不均勻,會導致加熱管溫度分布不均勻。如果偏離,又會導致電熱管的電氣性能下降,甚至電氣擊穿。因此,采用 X 光透視設備,可以觀測到內部電阻絲的分布以做出判斷。

要保證單端電加熱管的長期使用性能,就有必要對生產的電熱管做定期的型式檢驗,來驗證其可靠性。除了常規的電性能測試及鹽霧測試外,還可以采用對電熱管做高溫高濕試驗。特別是在壽命測試方面,會根據各地的水質狀況,在試驗用水中加入各種離子,來驗證不同水質狀況下的性能表現。
影響單端電加熱管質量的因素,除了上述幾點外還有很多因素。本文只是從檢測及控制方面做了簡單的探討。要完成相關檢測,必須具備相應的檢測設備及相關的檢測能力。但為了保證產品質量,一定的投入肯定會在質量及客戶的信任度上得到回報。
節能減排已成為全人類的共同愿望,電加熱相對于傳統的燃燒加熱具有污染小、熱效率高的優勢,水箱采用電加熱有著巨大的現實意義,特別是對于我國這樣 69%要依賴于燃煤的國家來說,重要性更是不言而喻。在未來的發展過程中,太陽能光熱行業仍需水箱輔助加熱管提供可靠的第二熱源,因此,保障單端電加熱管的品質是一項重要工作。