硅碳棒電熱元件連接方式改進(jìn)方法及效果
發(fā)生故障的高溫梭式電窯在使用初期能正常工作,而后期出現(xiàn)高溫難以上升。分析原因應(yīng)該和硅碳棒阻值的變化以及連接方式有關(guān)。發(fā)生故障的高溫梭式電窯的硅碳棒的連接方式為4根硅碳棒串聯(lián)為一組,三組共12根硅碳棒采用三角形連接方式(圖1)。每根硅碳棒的電阻并不完全一樣,通過(guò)分析,認(rèn)為串聯(lián)時(shí)會(huì)出現(xiàn)負(fù)載不平衡,導(dǎo)致電阻高的硅碳棒負(fù)載較集中,使某一根硅碳棒的電阻快速增加,壽命變短。硅碳棒一般應(yīng)該并、串聯(lián)接線結(jié)合使用較好,在采用串聯(lián)連接方式時(shí)通常以2根硅碳棒為限。出現(xiàn)故障的電窯共有12根硅碳棒,用三相交流電源供電,一相有4根硅碳棒,采用4根硅碳棒串聯(lián)連接方式(圖la),顯然一旦通電就會(huì)出現(xiàn)負(fù)載不平衡現(xiàn)象,若其中1根硅碳棒損壞還會(huì)影響其他硅碳棒的使用,必然會(huì)提高電窯的故障率,從而大大地縮短電窯的使用壽命。
為了排除故障,通過(guò)理論分析及計(jì)算,且現(xiàn)場(chǎng)分別采用4種連接方式試驗(yàn)改造,將這4種連接方案逐一通電進(jìn)行試驗(yàn),并從中確定最優(yōu)方案,現(xiàn)將發(fā)熱功率理論計(jì)算進(jìn)行比較如下:
3.1串一角連接方案(圖la(將12根硅碳棒分為三組,每組4根硅碳棒。4根硅碳棒采用先串聯(lián)后,再三角形連接,單根棒的電阻為:,電路總電阻為R=4r/3,總功率P:P=3U2/4x103R kW(1)式中2一功率,kWU—電壓,Vr(單根硅碳棒的電阻。
3.2并一角連接方案(圖1b)將12根硅碳棒分為三組,每組4根硅碳棒。4根硅碳棒采用兩兩先并聯(lián),后串聯(lián)的三角形連接,單根棒的電阻為:,電路總電阻為R=r/3,方案2總功率提高較大,總功率P: P=3I(/103R kW(2)。
3.3串一星連接方案(圖lc)將12根硅碳棒分為三組,每組4根硅碳棒。4根硅碳棒采用先串聯(lián),后再星形連接,單根棒的電阻為:,電路總電阻為R=4r,方案3總功率會(huì)降低??偣β蔖:P=I(/4x103R kW(3)。
3.4并一星連接方案(圖 1d)將12根硅碳棒分為三組,每組4根硅碳棒。4根硅碳棒采用兩兩先并聯(lián),后串聯(lián)再星形連接,單根棒的電阻為:,電路總電阻為R=r,方案4總功率提高25%。總功率P:P=L7(1103R kW(4)通過(guò)試驗(yàn)和理論分析及計(jì)算,發(fā)現(xiàn)若采用第二種方案,通電后功率將增加過(guò)大,影響整個(gè)電窯電路的安全,使用時(shí)會(huì)帶來(lái)一定的安全隱患。若采用第三種方案,功率比原來(lái)的還小,高溫階段升溫比原來(lái)的連接方式還要緩慢。而第一種方案本來(lái)就是發(fā)生故障的連接方式,所以首先就將其排除。綜上所述,從硅碳棒的連接方式和發(fā)熱功率兩方面綜合考慮,選擇第四種方案較合適。也就是將該校高溫梭式電窯由先前的硅碳棒串一角連接(圖1 a改為硅碳棒并一星連接(圖1d),高溫梭式電窯硅碳棒改進(jìn)后的實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)的接線圖(圖2),電窯總功率比以前提高25 %。通過(guò)改進(jìn)硅碳棒的連接方式該高溫梭式電窯恢復(fù)正常工作,能按設(shè)定的程序達(dá)到預(yù)定的燒制要求,從而滿足學(xué)習(xí)陶藝的學(xué)生和教師的正常教學(xué)中陶瓷作品燒制需要。www.zsrider.com
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