硅碳棒電熱元件高溫溫度場(chǎng)仿真模擬
2023-05-15 12:37:17 點(diǎn)擊：
高溫會(huì)加速金屬材料的氧化腐蝕速度，加速硅碳棒電熱元件的老化損壞速度。風(fēng)道硅碳棒電熱元件安裝表面溫度分布可以分為發(fā)熱區(qū)及不發(fā)熱區(qū)。發(fā)熱區(qū)工作時(shí)溫度會(huì)明顯高于不發(fā)熱區(qū)，在進(jìn)行噴涂前需要對(duì)硅碳棒電熱元件高溫位置進(jìn)行重點(diǎn)噴涂，噴涂厚度需要相對(duì)增加。針對(duì)重點(diǎn)位置進(jìn)行噴涂，可以在最經(jīng)濟(jì)的情況下最大程度的保證硅碳棒電熱元件的使用壽命。以下是參照核電站風(fēng)道系統(tǒng)實(shí)際使用的某一款風(fēng)道硅碳棒電熱元件的實(shí)際工作狀態(tài)對(duì)其工作時(shí)的表面溫度分布進(jìn)行模擬。
風(fēng)道硅碳棒電熱元件為兩端出線的型管狀硅碳棒電熱元件，該硅碳棒電熱元件使用法蘭及螺母安裝于風(fēng)道框架上，電熱器元件直徑是} 16mm，金屬外殼展開長(zhǎng)度620mm，冷端長(zhǎng)度100mm，熱端長(zhǎng)度420mm，絕緣填充材料為氧化鎂，發(fā)熱線材質(zhì)為鎳鉻合金。
在模擬軟件中根據(jù)上述的風(fēng)道硅碳棒電熱元件實(shí)際結(jié)構(gòu)及狀態(tài)，建立風(fēng)道硅碳棒電熱元件三維實(shí)體造型并確立裝配約束關(guān)系，設(shè)置相關(guān)參數(shù)。外部載荷選擇熱載荷，熱源為合金發(fā)熱線，參照該款風(fēng)道硅碳棒電熱元件的實(shí)際工作時(shí)的功率，賦予合金發(fā)熱線工作功率為735W，發(fā)熱線向金屬外殼熱量傳遞方式為熱傳導(dǎo)，金屬外殼向環(huán)境中熱量傳遞的方式為輻射及對(duì)流，對(duì)流系數(shù)設(shè)置為25W/M*℃，環(huán)境溫度設(shè)置為25 ℃。
啟動(dòng)解算器生成網(wǎng)格，如圖3所示。然后檢查設(shè)定參數(shù)，最后啟動(dòng)解算器，對(duì)模型進(jìn)行渲染，運(yùn)行結(jié)果如圖4所示。(圖示渲染模型由藍(lán)色至紅色，溫度越高顏色越淺)由上述的運(yùn)行結(jié)果可見，風(fēng)道硅碳棒電熱元件在在運(yùn)行狀態(tài)下，其管表溫度分布并不均勻(圖示渲染模型由藍(lán)色至紅色，溫度越高顏色越淺)，硅碳棒電熱元件法蘭位置到發(fā)熱區(qū)溫度呈梯度分布，靠近法蘭位置的金屬表面溫度較低。通過(guò)以往的風(fēng)道電加熱器及其硅碳棒電熱元件的維修經(jīng)驗(yàn)，硅碳棒電熱元件發(fā)熱區(qū)位置損壞程度及老化速度較大，進(jìn)行涂料噴涂時(shí)，高溫區(qū)域是重點(diǎn)噴涂位置。www.zsrider.com
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