Kanthal 技术支持经理 Dean McCabe 说:“制造商可以做很多事情来提高加热元件的效率,但这并不总是可以节省炉内的能量。” “我们已经在实验室和野外进行了大量测试,以使我们的元件更高效,根据我们的经验,不同应用的节能水平可能有很大差异。”
传热和功率比
关于加热元件的一个关键考虑因素是元件热区(炉内部分)耗散的功率与冷端(穿过炉壁的部分)耗散的功率之比。 在某些元件中,该比率可高达 60:1。 但在其他元件中,该比率可能较低,从而导致较高百分比的元件功率耗散在元件的冷端部分。
McCabe 说:“若想制造出更节能的加热元件,就要尝试改变这个功率比。” “作为熔炉操作员,研究节能元件是一个很好的起点,可以节省能源。 但请务必记住,这不是唯一要关注的东西。”
其他影响能耗的因素
其他关键考虑因素包括炉内所用隔热材料的质量和标准。 如果材料已经变质或需要维修,则散发的热量可能会导致能耗增加。 熔炉周围的环境也是重要的因素。 打开附近的门窗可能会影响对流传热,对熔炉的能耗产生重大影响。
McCabe 说:“我们在现场看到了这一点。” “汽车行业一位使用非常大的热处理炉的客户发现能源需求大幅波动。 调查显示,每当装卸货舱门打开或关闭时,能源需求就会增加。 这使得工厂内的气流发生了巨大变化,增加了炉外的对流换热。 这就是熔炉对周围环境的敏感性。”
节能元件不一定节能的另一个原因可能是,在某些情况下,元件冷端耗散的能量有助于熔炉的整体能量平衡。 通过降低冷端功率,热区必须提供更多能量,因此不存在净节能。
Dean McCabe 说:“冷端耗散的功率并没有全部浪费掉。” “其中一些能量用于加热熔炉并使炉温保持在设定的温度。”
没有一体通用的解决方案
根据 Kanthal 的经验,安装 Globar® SR 加热元件后,许多熔炉节省了大量能源。 在某些情况下,客户称可以节省 15% 左右。 这是通过设计较低电阻的冷端来实现的,从而改善了元件的整体功率比。 但这并不一定意味着每个熔炉都会有相同的节能效果。 通常,客户在执行涉及多个熔炉、大功率应用或使用长冷端元件的熔炉的大规模操作时,从 Globar® 中获益最多。
McCabe 说:“很难说某个元件会减少一定量的能量,因为根据我们的经验,这仅适用于一组特定的工作条件。” “我们可以生产节能元件,但如果不考虑所有其他因素,比如隔热和环境,那么最后仍然可能无效。 如果操作熔炉,当然应该考虑节能元件,但要记住,它只是熔炉装置的一部分。”