새로운 유형의 탄소섬유 적외선 가열 튜브의 공정 설계 및 성능 테스트

탄소섬유 발열체는 빠른 가열 및 냉각, 작은 열이력, 균일한 가열, 장거리 방열 등 우수한 특성으로 인해 급속히 발전하여 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 탄소섬유 발열체 연구 분야에서는 실용적인 새로운 탄소섬유 원적외선 발열관이 개발됐다. 이 새로운 유형의 가열 튜브는 유연한 탄소 섬유를 가열 요소로 사용하여 열 변환 효율이 높고 수명이 길다는 장점이 있습니다. 그것은 가전 제품 및 의료 기기에 널리 사용되었습니다. 본 기사에서는 새로 개발된 탄소섬유 가열관의 구조, 생산공정, 검사기술 및 방법을 주로 소개하고, 제품의 열효과를 시험 및 연구한다.

1. 구조 탄소 섬유 가열 튜브

탄소 섬유 가열 튜브의 외부 튜브는 주로 석영을 원료로 만들어지며 나선형 가열 몸체는 대부분 중공 구조입니다. 주재료는 탄소섬유로, 긴 필라멘트를 꼬아 일정한 공정을 거쳐 감아 만든 것이다. 탄소섬유 가열관의 핵심 발열체 역할을 합니다. 신형 탄소섬유 가열관 본체는 신형 탄소섬유 와이어로 양쪽 끝이 특수 포장 형태를 채택했다. 탄소섬유 선재는 몰리브덴 시트이며, 탄소 브레이징 트리 히터의 양쪽 끝단에 와이어가 설치되어 있습니다. 탄소 섬유 가열 튜브의 몸체는 투명한 튜브이며 전기 설정 매개 변수는 220V-240V, 2000W입니다. 리드선은 UL3122, 50~52 분기 코어, 300V-500V 200℃ 고온 내성 유리 섬유 와이어를 채택합니다. 양쪽 끝의 전극은 은백색 불용성 고융점 금속 몰리브덴, 몰리브덴 시트 및 막대, 배선 단자 등으로 구성됩니다.

2. 탄소섬유 발열관의 생산 및 제조공정

탄소 섬유 가열 튜브의 생산 공정은 주로 다음 단계를 포함합니다:
(1) 제품의 직경과 길이를 기준으로 내부 및 외부 튜브를 절단하기 위해 선택한 직경으로 내부 및 외부 튜브를 선택하십시오.

(2) 제직에 필요한 크기, 굵기, 기타 사양을 선택하고, 합리적인 공급량을 결정한 후 제직을 진행한다.

(3) 권선 사양 선택, 저항 측정, 전력 결정, 권선 길이 측정.

(4) 성형기를 조정하고, 성형 전압을 결정하고, 성형 처리를 실시한다.

(5) 적합한 전극을 선택하고 스폿 용접을 수행합니다.

(6) 몰리브덴 막대의 뒤틀림, 압력 누출 또는 압력 누출이 있는지주의하면서 압력 밀봉 및 배기를 수행하십시오.

(7) 성숙한 테스트, 전력 샘플링 및 수명 샘플링을 수행합니다.

(8) 점, 선, 세라믹 부품을 인쇄하여 붙여넣습니다.

(9) 완제품 검사, 다시 한번 전압, 전력, 길이를 확인하고 암나사를 검사합니다.

탄소섬유 가열관의 기술요구사항 및 검사방법

3.1 검사에 대한 기술적 요구사항 탄소 섬유 가열 튜브

탄소 섬유 가열 튜브의 생산이 완료된 후에는 탄소 섬유 가열 튜브의 안전성을 보장하기 위해 기술 요구 사항에 따라 검사를 받아야 합니다. 검사기술요구사항은 주로 다음과 같은 내용을 포함합니다.
(1) 외관검사 항목 :

① 새로운 탄소섬유 가열 공기관의 표면에는 깨끗하고 오염된 검은 반점이 최대 4개 있어야 하며, 그 크기는 0.5mm 이하이어야 합니다. 튜브 표면의 각 공기 경로 길이는 5mm를 초과해서는 안 됩니다.

② 탄소섬유 히터튜브의 형상이 올바르고, 튜브 외면이 변형, 비틀림, 두께가 불균일하여 국가안전외관 관리에 적합하지 아니할 것 전압, 전력이 규정을 준수할 경우 석영 튜브 표면에 눈에 띄는 흠집이 없으며 배기구 양쪽 끝에 약간의 흰색 안개가 있습니다. 수납 가능합니다. 실리콘 슬리브의 연결이 견고하고 실리콘 슬리브와 관련 없는 부품 사이에 접착력이 없습니다. 탄소 섬유가 배치되어 리드 연결이 안전하고 확실합니다. 중앙에.

(2) 크기 검사 : 탄소섬유 램프관의 직경은 설계치수의 ±0.05mm 이내, 길이는 설계치수의 ±1mm 이내, 리드선의 길이는 설계치수의 ±5mm 이내로 한다. 디자인 크기. 조립검사를 실시합니다.

(3) 전력 감지: 정격 전압에서 탄소 섬유 튜브를 점등하고 정격 전력의 3% ~ -7% 범위 내에 있어야 하는 전력계로 전력을 테스트합니다.

(4) 밝기 감지: 탄소 섬유 튜브에 불이 들어오면 두 튜브의 밝기가 가까워지고 발열체는 큰 차이 없이 균일하게 빛을 방출해야 합니다. 단일 탄소 섬유 튜브의 밝기는 균일해야 하며 국부적으로 어두운 점이나 비정상적인 밝은 점이 없어야 합니다.

(5) 수명 테스트: 특정 검사 후 새 탄소 섬유 가열 튜브는 정상적인 작동 조건(정격 전압 및 정격 전류)에서 6000시간 이상의 수명을 가져야 합니다.

(6) 충격 감지 : 전압이 정격 전압의 AC1.3 배일 때 전원을 즉시 켜면 다음과 같은 이상 현상이 발생하지 않습니다.
① 램프 튜브에 위치한 몰리브덴 점용접 지점에 스파크가 발생하지 않아야 합니다.

② 램프 튜브는 6시간 동안 연속 작동하며 정격 전압의 AC1.3배에서 단선이나 흑화 현상 없이 임의 점검을 거칩니다.

(7) 성능 테스트:
① 램프에는 불순물, 변색, 니켈 또는 몰리브덴 막대의 산화, 압력 밀봉 균열 또는 기타 현상이 없어야 합니다.

② 몰리브덴 시트는 파손이나 균열 성장 현상이 없어야 하며 발열체의 공정 구멍 평면은 배기 노즐 평면 설계와 일치해야 합니다. 밀봉 판 내부의 몰리브덴 시트와 밀봉 포트 사이의 거리는 다음보다 커야 합니다. 1.0mm(외부 포트) 와이어는 램프 튜브에 단단히 연결되어야 하며 25N의 인장력을 받을 때 와이어가 느슨해져서는 안 됩니다. 램프 튜브 양쪽 끝에 있는 압력 밀봉 플레이트는 쉽게 부러지지 않으며 파손될 수 있습니다. 어느 방향에서나 10N의 힘을 견딜 수 있어야 합니다. 램프 튜브의 배기 노즐 높이는 4mm를 초과해서는 안 됩니다. 램프 튜브의 리드는 전압 및 전력에 따라 적절한 리드로 구성됩니다. 진공 스파크 감지기를 사용하여 공기가 없는지 감지합니다. 램프 튜브의 누출(전체 검사).

3.2 검사 방법

공장에서 생산되는 탄소섬유 가열관 제품은 일반적으로 국가 표준 GB/T7287-2008을 준수해야 합니다. GB4706.1-1992, 구체적인 검사 방법은 Heyuan Xinda Quartz Electrical Appliance Co., Ltd.의 탄소 섬유 가열 튜브 검사 기술 사양을 참조합니다.
(1) 외관검사 :
① 표면은 얼룩, 흠집, 흠집, 녹, 부식, 파손, 변형 등이 없고 평탄하고 정돈되어 깨끗해야 한다. 배치 피크 ≤ 0.05. 육안 검사와 버니어 캘리퍼스를 사용하십시오.

② 유리관의 표면은 매끄럽고 흠집이나 검은 반점이 없으며, 고정된 금속판의 표면에는 녹, 먼지, 기름 얼룩이 없습니다. 발열체는 기울어짐 현상이 없고, 표면이 평활하며, 색상이 균일하고, 패임, 파손, 균열이 없습니다. 유리관 내부에 잡다한 물건이 없습니다. 몰리브덴봉과 접합니켈판의 용접이 양호해야 하며, 가상용접, 가용접, 용접불량 등의 용접불량이 없어야 합니다.

(2) 치수 검사: 치수는 도면의 요구 사항을 충족합니다. 버니어 캘리퍼스와 마이크로미터를 사용합니다.

(3) 식별 검사: 부품에는 제조업체 또는 상표, 모델 사양, 정격 전압, 전력, 전선의 공칭 단면적 및 전선 번호 표시가 있어야 합니다. 식별 정보는 명확하고 읽기 쉬워야 합니다. 휘발유를 적신 면포를 사용하여 15초 동안 앞뒤로 문지른 다음 물에 담근 면포를 사용하여 15초 동안 앞뒤로 문지릅니다. 식별 정보는 명확하고 읽기 쉬워야 합니다. 육안 검사 및 닦아내기를 사용하십시오.

(4) 구조검사:
① 자기 헤드가 기울어지거나 헐거워져서는 안 되며, 제품 외부 실링의 전극이 기울어지거나 부러져서는 안 됩니다.

② 외부 연결선과 가열관의 연결부는 30N의 장력으로 수직으로 잡아당겨야 하며, 연결선이 끊어지거나 슬리브가 헐거워지지 않아야 합니다. 외부 연결선과 가열관 연결선을 좌우로 30회(45도 각도, 5N, 30회/분, 흔들림 위치는 세라믹 헤드에서 약 10cm 떨어진 위치에서) 흔들어 주어야 하며, 리드선은 흔들리지 않도록 해야 합니다. 연결이 끊어집니다.

(5) 발열체의 밝기 및 색온도 검사: 제품이 정상적으로 작동하는 동안 중앙 발열체는 약간 더 어두워질 수 있으며 중앙 발열체의 열 효과는 일관되어야 합니다. 즉, 전원을 켠 후, 내부 발열체가 완전히 빨간색인지 육안으로 검사하고 설명합니다. 발열체의 색온도는 1600K 미만의 색온도에 도달해야 합니다. 전원을 켠 후 스톱워치와 색도계를 사용하여 육안으로 검사하고 사용하십시오.

(6) 포장품질 : 제품은 진공검출기를 이용하여 검사하여야 합니다. 진공 추출 후 씰이 양호하고 가스 누출이 없으면 제품이 적합합니다.

(7) 정격 전력 및 전기 강도: 전기 매개변수 측정 장비를 사용하여 정격 전압 작동 상태를 테스트하고 전력 편차가 -8% ~4% 내에 있는지 확인합니다. 전극과 가열관 케이싱 사이에 전극을 고정하고, 금속판 사이에 전극을 고정합니다. 고장 없이 핀과 램프 튜브 사이에 1800V/5mA/1분을 적용합니다.

(8) 유리관 밀봉 온도 : 정격 출력 전압의 1.15 배에서 안정된 현상 상태로 작동하며 유리관 양쪽 끝과 밀봉 영역의 온도는 250 ℃ 이하입니다 (주변 온도에 따라 20 ℃ ± 5 ℃) 온도).

(9) 핀의 기계적 강도 : 인장시험기를 이용하여 핀 방향으로 일정한 인장력(50N)을 가하여 1분 이내에 핀 몸체에 헐거움이나 균열이 없어야 한다.

(10) 낙하시험 : 제품을 정상적으로 세운 후 풀어서 20mm의 단단한 나무판 위에 자유롭게 낙하시킨다. 제품이 손상되지 않은 경우 자격이 있는 것입니다. 낙하 테스트 벤치 전기 매개변수 측정 장비를 사용하십시오.

(11) 고온 및 저온 시험: 규정된 정격 전압 1.25에서 제품을 10분간 연속적으로 켜고 10℃의 물에 담가 두었습니다. 제품은 특별한 사정이 없는 한 5시간 동안 항온(-20℃) 환경에 지속적으로 놓아두어야 합니다. 가열 튜브를 관찰하고 비정상적인 반응이 허용되지 않습니다.

(12) 누설 전류 및 정상 절연 저항 시험: 가열관이 정격 전압(1.06배)에서 안정적으로 작동할 때 쉘로부터 허용되는 누설 전류는 0.25mA 이하입니다. 새로운 탄소 섬유 가열 튜브의 두 저항 전극과 코어 가열 튜브 양쪽 끝의 몰리브덴 시트 사이의 저항은 20M Ω 이상이어야 합니다. 테스트에는 누설 전류 테스터와 절연 저항 테스터를 사용하십시오.

(13) 등가급속시험 : 전기적 매개변수 시험기, 가변주파수 전원 등을 사용하여 시험을 실시하고, 정격전압(1.35배)에서 36시간 연속 작동한다. 테스트가 완료된 후 가열 튜브 끝에 약간의 미량 안개 같은 물체가 있을 수 있으며 다른 비정상적인 반응은 허용되지 않습니다. 그리고 실험이 완료된 후 가열관의 출력은 실제 출력의 ± 3%를 초과할 수 없습니다.

4. 열효율 시험 탄소 섬유 가열 튜브

탄소섬유 가열관의 열효율 시험은 그림 3과 같이 실내에서 실시한다. 동력 가열관을 켜고 작업을 시작한 후 실내 중앙, 벽 중앙, 벽면 중앙에서 온도 체크를 실시한다. 탄소 섬유 가열 튜브 제품 사용이 주변 환경 온도에 미치는 영향을 테스트하기 위해 방의 네 모퉁이를 테스트했습니다.

새로 개발된 탄소섬유 가열관은 열전도 중 손실을 최소화하고 열 변환 효율을 크게 향상시켜 다른 니켈 크롬 및 텅스텐 몰리브덴 금속 가열관에 비해 15% -30% 에너지를 절약합니다. 또한 수명이 길고 환경 성능이 우수하며 향후 난방 분야에서 널리 사용될 것입니다.