Hur man beräknar patronvärmareffekt? Kom bara ihåg dessa nyckeltal

Ingenjörer har ofta problem med att räkna ut hur mycket ström som behövs när de startar ett nytt projekt som går ut på att välja värmare till utrustning. Inte tillräckligt med ström gör att saker och ting värms upp långsamt, vilket sänker effektiviteten. Att använda för mycket ström förbrukar energi och kan gå sönder utrustningen. Det är inte så svårt att räkna ut hur mycket kraft du behöver. Om du vet några viktiga saker kan du göra en bra uppskattning.

Grundformeln för att beräkna effekt är: Effekt=specifik värmekapacitet x massa x temperaturökning, dividerat med uppvärmningstid och en effektivitetsfaktor. Detta kan låta lite komplicerat, men praktiska användningar kan göras lättare. En bra tumregel för att värma metallformar är att ge dem 5 till 15 kilowatt effekt per kvadratmeter kontaktyta. För att värma vätskor som olja eller vatten räcker det vanligtvis med 2 till 4 kilowatt per kubikmeter. Luftvärme behöver minst effekt, vanligtvis mellan 0,5 och 1,5 kilowatt per kubikmeter. Den specifika värmekapaciteten hos vanliga material och de vanliga värmeförlustuppskattningarna för industriell utrustning är vad dessa tumregler bygger på.


För rätvinkliga blypatronvärmare, som ofta används för att värma formar, är ytbelastning ett viktigt mått. Värmezonens ytbelastning är den mängd effekt den har per kvadratcentimeter. En ytbelastning på 5 till 10 watt per kvadratcentimeter är säker för de flesta formar. Modeller med hög-effekt som är gjorda speciellt för detta ändamål kan få över 18 watt per kvadratcentimeter, men detta sätter mycket stress på materialen och teknikerna som används för att tillverka dem. En av de mest typiska orsakerna till att värmare misslyckas före sin tid är när ytbelastningen är för hög för applikationen.

En komplett guide och teknisk titt på Cartridge Heaters.jpg

Till exempel en patronvärmare som är 10 mm bred och 100 mm lång vid uppvärmning. Arean av dess uppvärmda yta är cirka 31,4 kvadratcentimeter. Om målytans belastning är 8 watt per kvadratcentimeter, skulle effekten vara cirka 250 watt. Om en form behöver 2000 watt, skulle du behöva åtta av dessa värmare. Utrymmet mellan värmare är också betydande. Den ska vara 2,5 till 4 gånger värmarens diameter. Att placera dem för nära varandra kan orsaka störningar mellan dem, vilket kan leda till lokal överhettning och snabbare isoleringsnedbrytning. Lägger man dem för långt ifrån varandra kan man få kalla områden, vilket kan göra att formtemperaturerna blir ojämna och kvaliteten på produkten varierar.

Att välja rätt spänning är lika viktigt. 220 volt och 380 volt är två vanliga val. Lägre spänningar fungerar bra för låg-strömanvändning, medan högre spänningar minskar ström- och linjeförluster. Men du kan inte bara variera spänningen eftersom värmarens motstånd alltid är detsamma. Effekten ökar med kvadraten på spänningen. Om du ansluter en 220V-värmare till en 380V-källa kommer den att kräva mycket mer ström än vad den var designad för och misslyckas snabbt. En kund kopplade en gång en 220V-värmare till 380V, vilket gjorde att den brann ut på några minuter. Innan du sätter i värmaren, se alltid till att matningsspänningen är densamma som värmarens märkspänning.

Tänk på säkerheten när du väljer värmare. Det faktiska effektbehovet beror på omgivningstemperaturen, hur väl värme kan komma ut och arbetscykeln. Utrustning som går hela tiden behöver mer el än utrustning som bara går en kort tid. Jämfört med värmare som används i normala temperaturer bör värmare som används i höga temperaturer vara mindre kraftfulla. Om du inte är säker kan deras tekniska personal kontrollera beräkningen genom att berätta för tillverkaren om driftsförhållandena. Tänk också på om applikationen behöver ett inbyggt-termoelement för temperaturkontroll med sluten-slinga. Detta kan göra temperaturen mycket mer stabil och spara mycket energi. Att välja rätt effekt är det viktigaste du kan göra för att se till att din värmare håller länge och fungerar bra.