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碱性清洗剂回用再生设备

发布时间:2023-03-01 17:27:16

① 洗车废水回用设备

洗车废水主要:含有清洁剂,清洁剂成分都是天然植物提取的表面活性剂,一般都是中性的,不会伤手,伤漆面;含有天然车蜡,驱除车体静电的成分;含有本身冲刷下的油脂、粉尘、泥沙、废水流经地面回到水池过程中带来的有机物及地面污物,废水一般含有大量细菌,时间长了还有异味。
洗车废水循环设备要求:
1. 清澈透明。
2. 无色无味,无菌无毒。
3. 不起泡沫,洗车后不留痕迹。
4. 出水符合国家标准《城市污水再生利用 景观环境用水水质》(GB/T18921- 2002)的规定,用于车辆冲洗
洗车废水循环设备技术特点:
1. 不使用任何化学药品和药剂,臭氧消毒无二次污染
2. 设备处理效率高:洗车液达90%以上,油污分离达90%以上,洗车废水回收率达85%
3. 设备出水质量高且稳定,清澈透明,无色无味、不起泡不留痕迹,同时消毒彻无毒无菌。
4. 小型设备采用不锈钢,U-PVC及工程塑料,永不生锈,而且可移动,大型设备材料可依
5. 据现场情况进行设计。操作简单,全部过程只需按一次按钮。
6. 设备自控设置增加加热装置,需要时可瞬时流出热水。
7. 设备采用模块式结构,必须更耗损件时简单快捷,更换标准件即可。
8. 全自动运行系统设计先进,可靠;低噪音,适合全天候运行
9. 可选配雨水收集装置,真正达到节能环保

② 酸性和碱性清洗有什么用途,哪里有回收的20升一桶的利拉伐酸碱清洗液,有谁回收

酸性,清除酸池油污,碱性。用来除油。。就这么简单。。 基本上没得回收的。。

③ 聚丙烯酰胺污染了反渗透膜该如何化学清洗

聚丙烯酰胺能溶解于水,无毒无害,用温水多清洗几遍是否可以,仅供参考

④ 实验室仪器设备的日常维护,保养规则有哪些

仪器的维护分为定期维护和日常维护,目的都是排查出故障隐患,可以及时采取预防措施,避免故障的发生。

定期维护是固定期限对大型重点设备的彻底维护保养。这一工作一般由维修人员与仪器专责人共同完成,主要工作是对仪器各单元内部元件的工作状态进行检查和优化,各动作参数进行核对校准,并检查各易损件是否完好,对不良和可疑元件进行更换,以及仪器内部积尘的清扫等等。


(1)日常维护是每天对仪器设备的维护检查,包括每班的点检和每日的巡检。每台仪器的工作要求不尽相同,所以对每台仪器的点检内容、项目也不相同,这一工作当班操作者应严格按照点检卡对所用仪器逐项进行仔细检查。

①使用、维护人员在开箱后,应认真研读随机带的说明书,掌握其结构、原理、功能、操作要点,维护与保养要求;


②仪器内外应保持干净,注意防潮湿、防锈蚀、防干扰;


③精密仪器要轻取轻放,光学部件要用擦镜纸,不能使用湿布擦抹;


④对电子线路板要清除灰尘,检查仪器接地情况;


⑤机械及传动部分要除锈迹、污物,并且做好润滑上油。


(2)对于使用频次高的仪器维护方法:


①按照仪器的特性,属于热交换的,要定期检查通风口,及时清理灰尘及燃烧杂物;


②属于油压机械的或内有介质溶液的,要定期检查介质变色或界面情况,及时更换介质或适量增减;


③属于易损件的,要及时清理更换,如气相色谱仪的隔垫;


④有水循环的仪器,要防止因粉尘、浮游物等聚集,导致水流量不足,影响冷却效果或者因电导率升高影响仪器的性能;


⑤使用气源的仪器,要定期用肥皂水检查气路接头,防止漏气引起事故,或影响结果的准确性;


(3)对于使用频次低的仪器的维护方法:


①电子仪器和分析仪器要定期通电预热,防止电解电容变质,电子线路板局部短路或性能不良,影响仪器使用效果;


②对于用干电池的仪表,长期不用时要将电池取出后存放,防止电池腐烂损坏电极;


③微安表要将输入端短接后存放,灵敏检流计要将输入线圈锁住后存放;


④经常检查仪器的干燥硅胶,以防内部件受潮,影响仪器的稳定性指标;


⑤光学通道要定期除尘,除污及霉点。


现将所有仪器的共有部分进行简单介绍:

电路系统

目前所使用的仪器设备,其要求供电电压有220V、200V和110V等几种,所以在供电电源和仪器之间一般都有稳压电源或变压器。几乎所有的稳压电源都有电压指示,日常要注意的是其输出电压是否正常,如有异常,就不要开机使用,并马上通知维修人员。


所有的仪器设备都要求有良好可靠的接地。可靠的接地线路,不但可以有效避免漏电对人身和设备的损害,而且可以屏蔽外界电磁场对仪器的干扰,使仪器分析数据更稳定。接地的检查由维修人员定期进行,主要检查各联结点是否牢固可靠,并定期测量接地电阻。


仪器内部各特定电压、电流部分:主要是仪器工作中某一部分所特殊要求的特定电压、电流,如:

(1)X射线荧光光谱仪射线管的工作电压、电流;(2)ICP功率管的Vp高压和Ip电流;

(3)碳硫仪振荡管的板流等等。


这一部分一般都有报警装置或检控仪表,在日常检查中,注意观察各监测仪表所示是否正常,指示是否有波动,有无报警等。


风路系统

冷却、散热用风路:主要是指仪器机箱上安装的各散热风扇和冷却系统上的散热风扇。其主要作用是增加空气循环,降低温度,以避免仪器内元件或单元(如电源)温度过高引发仪器故障。检查时主要观察风扇运转是否正常,有报警装置的注意其有无报警。


恒温循环用风路:仪器内部有些部位是要求恒温的,如ICP的光室。这些部位都有恒温装置,其工作一般是由一个加热元件提供热量,依靠风扇使热量均匀散开,并有温控系统来监测并控制加热元件的工作与否,以实现恒温,如果风扇损坏,则会使整个环境温度不均,影响分析结果的稳定。一般都设有温度显示或温度报警,在检查时要注意有无温度报警,温度是否在指定范围之内。


抽排风设施:抽排风的作用是强制冷却和排除有毒有害尾气,要求安装抽风的设备有ICP分析仪和原子吸收分析仪。抽排风设施也是每天必须检查的,主要看其工作是否正常,有无异常声音等。


水路系统

仪器中的循环水主要起冷却作用。各仪器的水冷却系统设计不尽相同:

(1)X射线荧光光谱仪和定氧仪的冷却水有内冷却水和外冷却水之分,(a)内冷却水是去离子水,用于冷却带电的高温元件【如X射线管和定氧仪的炉头等】,(b)外冷却水一般是自来水,用于冷却内冷却水。

(2)ICP分析仪的冷却水只有内冷却水,其内冷却水的降温靠的是风扇。

(3)原子吸收分析仪需冷却的部位不带电,所以是直接用自来水冷却。有的冷却系统设有检控报警装置(如X射线荧光光谱仪)这就方便日常检查,只要检查各监控装置是否正常,有无报警即可。


有些仪器水箱基本上设计在内部,外部没有明显的监测装置(如ICP分析仪和定氧分析仪),这就需要专责人和维修人员定期检查水量是否减少,如少应及时按配方、按需补充。


气路系统

检测分析仪器的用气主要有分析用气、动力用气和光室用气等三类。


分析用气:分析气回路一般都有压力表或流量计以方便监控流量大小。在每日的检查中,要注意其各参数值是否正常,有无堵塞或泄露。


分析气的纯度有一定的要求,可以直接使用超过纯度要求的气体,也可以加装气体净化机以提纯气体浓度。为了降低杂质限量,一般在气路中设计有除水、CO2等的过滤试剂。使用人员在点检中应注意,净化机工作是否正常,各试剂管中的试剂是否失效,如试剂短期内就失效,说明气源不纯,要及时向相关采购部门反映,更换气源。使用空气压缩机的仪器设备(如原子吸收的分析用气是乙炔和空气的混合气体),在日常应注意空气压缩机工作是否正常,乙炔有无泄露,空气与乙炔的比例是否合适,以防发生危险。


动力用气:动力气的作用是为仪器的某些动作提供动力。如光路中快门的开闭,炉头的升降等。有些仪器的动力气用的也是分析气,如光电直读分析仪、ICP分析仪等。而有的仪器则是单独的动力用气系统,如电子拉力实验机、定氧仪、碳硫仪等。动力用气回路一般都有压力表,单独使用的动力气对纯度要求不是很高,我们所要注意的是其压力值是否正常,如不正常则直接影响其动作的到位,密封是否良好。


光室用气:精密的分析仪器其光路系统是要求在特定的氛围中工作的,不同的仪器采取的措施也不相同

(1)ICP分析在测定190nm以下的元素谱线时,由于空气对其干扰严重,必须进行光室驱气(将光室中的空气驱净),才能得到稳定准确的数据;

(2)光电直读光谱仪为了保证一光室的纯净,是预先抽真空,再充入高纯氮气,并且在工作过程中,始终由循环气泵不停地将一光室中的氮气抽出,经净化管过滤后,重新注入一光室,以此来保证其一光室环境的纯净;

(3)X射线荧光光谱仪则是在分析时,将整个光路系统抽真空,当真空度达到要求,即光路中的空气分子对分析的干扰可忽略不计时,才开始检测计数。


对这些系统,主要检查驱气流量是否正常,净化管是否失效,循环泵工作是否正常,真空泵抽真空能力是否良好,即真空度下降速度是否减慢等等。


计算机控制系统

现在的仪器,其操作控制全部是由计算机来完成的。计算机部分随时代的发展也有所提高,但仍然有些是486等老型号,最早的还有单板机。这些计算机控制系统有些已是超期服役,一旦有问题,备用件很难找到。


这要求在日常使用中要小心,并要定期对分析方法、程序等重要数据做备份,另外,这些计算机不要兼做它用,操作中误删程序或染上病毒,相当难处理。


辅助设备

为了保证仪器的正常工作,每台仪器都按需配有不同的辅助设备,如:气体净化机、除湿机、抽风、空调和前面讲到的稳压源等,这些辅助设备工作是否正常,也会直接或间接地影响仪器的正常分析。应注意检查:气体净化机催化加热、再生加热的炉温是否正常,抽风的风量是否减小、震动是否变大,除湿机的水是否满了,空调制冷量是否满足要求等等。


检测环境要求

每台仪器对环境的温度、湿度都是有要求的,相对恒定的温度、湿度和洁净的环境,不但能有效地提高仪器的稳定性,也能减少故障的发生。潮湿和灰尘是电器故障的一大诱因:仪器中不乏有高压存在,灰尘加上潮湿是很容易造成短路放电的,灰尘如进入光路中,附着在光学元件上,则会直接影响仪器的灵敏度。另外,还要注意防震,仪器的检测系统多数都是精密的光学系统,是以纳米来定义的,所以,减少震动对仪器的稳定性、重现性都是很重要的。


易损件及备品备件

在平常的工作中,应经常检查易损元件和消耗品的好坏,如发现损坏应及时更换,这样才能保证仪器始终工作在一个最优化的状态下。专责人应经常检查此类备品备件的数量,保证有一定的储存,如缺少应及时提前购买。答案来自

⑤ 旧设备怎么清洗

旧设备的清洗方法,我们已食用机械设备为例,看看如何清洗。在食品机械清洗中使用最多的是通用碱性洗涤剂,考虑到有的碱剂对钢铁及有色金属有腐蚀作用。因此使用以硅酸钠为主要成分并配合其他碱剂、硬水软化剂、表面活性剂组成的碱剂。

通常采用的方法是把3%~5%的碱剂水溶液喷涂或用刷子涂布在机械表面。最简便而有效的方法是用专业清洗设备消洗,用卡车或手推车式的可移动清洗装置,用较低浓度的洗液,在稍高温度下清洗可获得较好的效果。轻垢洗涤剂中表面活性剂所占比例加大。同样此配方是指固休质量分数,使用时配成一定浓度的水溶液。

整个程序包括以下几步:
① 预洗工序。将冷水或温水送入生产缸中,经过10~15min轻洗,污垢被分散解离形成的废水被排出缸外。
② 洗涤工序。通常以氢氧化钠为主要成分,0.2%~1%的强碱性水溶液清洗20min。由于在预洗工序中大部分污垢己被清除,因此在此工序中碱性洗液的消耗很少,而且可把已用过的碱液回收,补充消耗掉的碱剂,循环便用。
③ 中间冲洗工序。把生产缸中附着的残留碱液用冷水冲洗干净,大约进行20min,目的为减少杀菌液的负担。
④ 杀菌工序。用有效氯浓度为150~200mg/L的次氯酸钠水溶液进行大15min的杀菌,由于杀菌剂消耗很少,可以加以回收并适当补充,调招到原来的浓度,继续使用。

⑤ 最终冲洗工序。再用清水冲洗5min。全部清洗杀菌工艺大约共需1h。这是一种可靠性很高的清洗系统。

⑥ 清洗剂可以回收循环使用吗

广东清洗剂专家新球,觉得这要看具体使用的情况,如果污物很多,清洗剂使用的很充分就不可能再次使用,反 之是可以的,但清洗效果会有下降。化学清洗剂的分类也是特别多的,大体来说分为两大类的,有机清洗剂与无机清洗剂 。

⑦ 有关蒙牛污泥成份的问题

没有重金属,那当让可以做有机肥了,不过前提要通过生物发酵进行无害化处理。下面有具体的操作方法可以参考,
我中心是与中国农业大学资源环境学院环境工程技术中心合作成立的河南省民营科技企业。主要从事生物肥料添加剂及相关配套产品研发生产销售、环境工程项目拓展、有机肥生产技术推广、培训等。研发中心拥有大批高素质研究人员,在生物肥料技术研发、推广、培训、废弃物综合利用以及环境生物技术等技术领域均居国内领先水平。
我中心最新研制的RW酵素剂、RW促腐剂、秸秆快速腐熟剂三种产品,能够对畜禽粪便、农作物秸秆进行快速、高效分解,在短时间内达到升温、处臭、无害化处理的效果。适合大型有机肥厂、养殖场、种植园等使用。
利用生物菌剂使农作物秸秆及废弃物变成绿色无公害生态饲料从而进行禽畜养殖;又能通过生物菌剂快速处理畜禽粪便及城乡生活垃圾等废弃物进而变成高效生物有机肥料进入绿色种植。该肥料制作简便,成本低廉。在农村利用房前屋后、闲置宅院、田间地头,一年四季可露天制作,减少人力运输,就地制作,就地使用。是广大农民朋友种地不用买肥料,变废为宝的致富渠道。
研发中心业务范围:
1、利用RW菌剂生产有机肥、生物有机肥技术;
2、有机肥、生物有机肥技术的推广、转让;有机肥厂的设计、施工等;
3、"利用城市污泥生产复合有机肥的方法"(专利号:02106744.9);
4、系列有机肥生产设备:有机复合肥生产成套设备、传送式有机肥自动翻推机、震动筛、输送带;柱状、球状造粒机;
5、高效液体肥料生产工艺及技术;
6、控释肥生产技术及工艺;
7、规模畜牧场建造规划设计、可行性研究报告;
8、畜牧场畜禽环境控制技术。

有机肥菌种(菌剂)--RW酵素剂
Rw酵素剂是鹤壁市人元生物肥技术研发中心研制的高科技产品。本品是由能够强烈分解畜禽粪便的真菌、细菌、丝状菌、酵母菌等多种菌株及相关酶类复配而制成。RW酵素剂是好氧发酵的菌剂,它分解蛋白质能力极强,同时能够达到升温、除臭、消除病虫害、杂草种子和富集养分的显著效果。
主要技术指标(QB/T003-2005)
有效活菌数(cfu)/〔×10 8/g(ml)〕 ≥50.0
纤维素酶活〔u/g(ml)〕 ≥30.0
蛋白酶活〔u/g(ml)〕 ≥15.0
淀粉酶活〔u/g(ml)〕 ≥10.0
杂菌率(%) ≤5.0
水分(%) ≤20.0
PH值 5.5-7.5
粒度直径(mm) ≤2.0
有效期/月 24

一、功能与特点
1、适用对象:猪、鸡、鸭等畜禽类粪便(包括厩肥)以及污泥、中药渣、食用菌下脚料以及谷壳、糖泥、糠醛渣、农作物秸杆,生活污泥等。
2、适用范围:有机肥厂、畜禽或蚯蚓等养殖场、果蔬基地、烟草育苗及农场。
3、起温快:在温度0℃以上时,48小时温度升至55℃以上。可充分分解畜禽类粪便中产生臭味的有机硫化物、有机氮化物等,升温2-3天即可消除臭味。
4、堆肥周期短,10-15天完全腐熟。
5、堆肥高温(55℃-70℃)持久,能杀灭发酵物中的病菌、虫卵、杂草种子。
6、堆肥总养分损失少,腐殖质含量高,钾元素含量增高明显。
二、使用方法
每1kgRW酵素剂可处理畜禽粪便10000kg即万分之一的用量,使用时将1kgRW酵素剂与10kg稻糠或玉米面予混均匀,均匀掺入发酵物中。
三、注意事项
1、本品必须与发酵物充分搅拌均匀后使用。
2、本品必须存放于通风、阴凉、干燥处。

⑧ 工业清洗剂使用后的废液怎么处理

碱性以及中性清洗剂废液的处理方式:
1. 分离沉降,主要目的为分离固态不溶解物。
2. 破乳,主要目的为分离废液中的油性物质。
3. 调整废液PH值,把废液PH值调整到标准以内。
4. 生物处理,利用微生物、真菌对废液进行处理,以达到可排放标准的COD。
5. 絮凝,利用助剂去除废液中的悬浮物。
6. 检测水体,达到可排放标准后即可排放。
酸性清洗剂废液的处理方式主要步骤为:沉降、除油、中和PH值、降低废液中的COD、悬浮物的处理,基本上与碱性废液处理相似,但是需要注意酸碱性的问题。

⑨ 清洗液分离技术的研究

清洗液分离技术的研究

刘祥来 QQ584680928
所在院系:电子信息工程学系 机电051 指导老师:范剑红
摘要
介绍了国外清洗技术的发展情况及国内清洗机行业现状,指出了国内清洗技术与国外相比存在的差距和应重视的问题。利用PIC16C72单片机实现了对智能型电热水器的控制。其主要控制功能除了通常的控制加热和保护外,还具有较强的智能,包括根据用户设定的温度自动调节冷热水的混水比例,给出恒定温度等。同时介绍了系统的结构、硬件和软件设计。介绍了产品的外观及电子电路设计,包括报警电路和延时电路等,PTC热敏电阻的介绍以及优势优点。

关键词:智能型电热水器 单片机 清洗机 清洗机现状 智能型电热水器 单片机 报警电路 热敏电阻

1绪论

1.1 课题背景及研究意义
清洗行业是随着工业化和现代化的进程及社会生产的需要而产生和发展起来的。所有工业部门都有某种形式的清洗,只是不同的部门对清洗的重视、依赖程度及应用发展水平不同。工业清洗具有重要意义:恢复设备装置生产能力、保证生产连续高负荷运行的必要手段;对设备的清洗,可以有效地延长设备的使用寿命;对设备的清洗,有利于节能降耗、降低冷却水的用量;对设备的清洗,是降低安全事故发生的有效途径。概括起来有节能、降耗、节水、安全、稳产、提高产品质量、加快生产速度、延长设备使用寿命、降低环境污染以及外表美观和人类的卫生健康等目的。开展对“碳氢真空超声波清洗干燥系统”的开发,对于发展我国的环保事业是完全必要的。我国到处都在建设新的工厂和生产线.正在逐步成为“世界加工厂”.巨大的市场需求.为工业清洗设备制造商和专业清洗剂生产供应商提供了快速发展的良机.鉴于该产品的市场前景较好且有国家的大力支持,我觉的此项目投入能带来巨大的经济效益和社会效益,开展对工业清洗液分离技术的研究是非常有必要的。目前国内大部分的工厂都使用全自动清洗机,特别是使用日立全自动生化分析清洗机。由于该型仪器的检测速度很快。准确性又好。很受广大工厂的欢迎。但是该清清洗机价格昂贵,操作复杂。至于国内的清洗机,国内的清洗即清洗效果差或清洗机没用几天机器就被腐蚀,国内的清洗机跟国外的清洗机相比还是有一定的距离,为了降低成本。研究出一种能使用于自动加热分离清洗液的意义重大。 参考文献[27[28]
1.2 本课题旨在研究工业清洗液分离技术,主要工作内容有:
(1)清洗剂冷却、加热蒸馏以及清洗剂自动循环回收系统的设计制作。
(2)清洗剂内循环的过滤、沉淀、排渣、蒸馏、控温、补液以及工艺过程。导热油加热系统、冷却、液位/温度传感器、油水分离器、PLC自控系统、液位/温度/压力自控系统。
(3)增加防爆措施。防止因仪器液体发生爆炸而误伤工作人员。
(4)从清洗液的原料选择。。
(5)研究目标:工业清洗液分离技术的研究。
1.3 本课题设计基本要求和一般过程
(1)是在满足预期功能的前提下,性能好,效率高,成本低。安全可靠。操作简单。维修方便。
(2)是确定加热器的工作原理,选择合适的机构。拟定设计方案;对加热器的各个工作机构进行能力计算,总体设计。
(3)是如何提高系统安全。水箱不能直接进行加热。防止油水因直接加热导致爆炸,对水箱的材料也应该进行选择,电炉丝的功率也要进行适当的选择。选什么样的炉丝做材料等等
(4)是对水箱容器大小的设计。以及混合液中含水量,含酒精量,含油量,含煤油量的测定,以及要计算加热多久刚好全部挥发出水,酒精,油,煤油,在这段时间内电炉丝产生多少热量。空气消耗了多少热量。以及水蒸气带走了多少热量等等。

2加热器的选择

2.1 概 述
电热丝加热器是电加热器中最早出现的最普遍的加热器 如实验室中使用的电炉,电烘箱,恒温培,电热套等民用方面的如面包烘烤炉,电吹风,电烙铁等这一类电加热器具有结构简单发热养箱温度控制方便的特点。工厂以及我们平常使用的含有电阻丝的电阻主要是PTC热敏电阻, PTC热敏电阻是一种典型具有温度敏感性的半导体电阻,超过一定的温度(居里温度)时,它的电阻值随着温度的升高呈阶跃性的增高。 它的电阻值随着温度的升高呈阶跃性的增高。电阻常常会因为电阻通电加热,产生的热量过多而烧坏电阻,因此选择电阻的时候应该考虑防止温度过高,本课题选用PTC热敏电阻作为发热元件。因为PTC热敏电阻除用作加热元件外还具有使温度保持在特定范围的功能,又起到开关作用,还可对电器起到过热保护作用。。
2.2 PTC热敏电阻电热丝加热器工作原理
电加热器是依据电阻通电加热产生热量的原理,电热管通电后,依据焦耳定律Q=I2Rt,电热管产生热量,热量通过介质传递给水箱里的水从而使水变成水蒸或者使水中的温度到达了油的挥发点而挥发出油。PTC热敏电阻除用作加热元件外,同时还能起到“开关”的作用,兼有敏感元件、加热器和开关三种功能,称之为“热敏开关”, 如图1和2所示电流通过热敏电阻元件后电阻丝产生热量引起温度升高,即发热体的温度上升,当超过居里点温度后,电阻增加,从而限制电流增加,于是电流的下降导致元件温度降低,电阻值的减小又使电路电流增加,元件温度升高,周而复始,因此具有使温度保持在特定范围的功能,又起到开关作用.利用这种阻温特性做成加热源,作为加热元件应用的有暖风器、电烙铁、烘衣柜、空调等,还可对电器起到过热保护作用。
PTC热敏电阻电热丝加热器发热原理:电热丝加热器发热是根据焦耳–楞次定律Q=I2Rt而发热温度在几百至一千多摄氏度之间,辐射(散失) 的热量Q1随温度的升高而增大 即:
Q1=Q-Q2 = I2Rt-[Cm(T-T0)+C m(T1-T0)]
公式中Q 是电能提供的总热量,Q2是电热丝及介质等的热容热量,C是电热丝比,C0是介质等的比热容。m是电热丝质量,m0 是介质等的质量,T0是室温,T是电热丝发热温度,T1是介质等的温度。刚通电时T随时间而升高,当电提供的能量与散失的能量达到动态平衡时,电热丝发热温度T就稳定不变。散失的能量达到动态平衡时,电热丝发热温度T就稳定不变。参考文献[29]

图1 直接保护原理图图 图 2 间接保护原理图
2.3电热丝加热器的结构
2.3.1 电阻丝材料的选择
加热器一般采用镍铬合金丝作为发热器,这是因为该类材料具有电阻率高且熔点温度较高的特点,为了使单位面积发出的热量高 温度更高 都将电热丝制成螺旋状盘绕在耐高温而绝缘陶瓷或云母介质上,电源引入一般用铁质螺丝螺母连接 如下图3和图4所示,其接点根据不同的加热器有二至十多个接点。
2.3电热丝加热器的结构
2.3.1 电阻丝材料的选择
加热器一般采用镍铬合金丝作为发热器,这是因为该类材料具有电阻率高且熔点温度较高的特点,为了使单位面积发出的热量高 温度更高 都将电热丝制成螺旋状盘绕在耐高温而绝缘陶瓷或云母介质上,电源引入一般用铁质螺丝螺母连接 如下图3和图4所示,其接点根据不同的加热器有二至十多个接点。

图3 螺旋状电热丝

图4 铁质螺丝螺母连接图
2.3.2 加热管T系列
该系列共有3种外形的加热管,可方便地在加热管插座上插拔,像插拔灯泡一样,见下图5。T系列加热管适用于不同的使用条件。

图5 两种加热管的外形简图
T1用于加热小口杯中的水,特点是管功率低。它的水平面投影为圆形,面积较小5 cm左右。因此可方便地深入口径与高度都口杯里。T2用于加热水位较深或者开水壶中的般的“热得快”加热管一样,成长条形,仅仅部设有卡槽,该槽的作用是将加热管固定在插座内,并使其与座中的金属片接触,以保电路的畅通。
T3用于加热横截面积较大容量较大,但高的容器中的水。比如说一大盆水,用T1将耗费较多的时间,无法达到快速加热的目的,T2又无法保证加热管完全伸入液体中。因此,在T1的基础上,将它的直径放大5倍,深度也提高到20 cm。
因此系统采用T3系列加热管
2.3.3 加热管插座
用来连接加热管和温度探头,像灯泡插座,加热管插入后即被卡紧,同时和插座内的金属触点接触,供电电路导通;当需要更换加热管时,像更换灯泡一样方便。加热管插座上还有一个重要部件———温度探头。需要测温时,旋下该探头,测量回路导通,可以测量;不需测量时,将探头旋入插头内的凹槽里,断开测量回停止加热路,同时保护探头免受侵蚀。
2.3.4 温度探头
主要由热敏电阻RT构成,为了保护热敏电阻,将它置于一保险盒内,该保险盒的作用是防止水侵入热敏电阻上的触点而将探头侵蚀。当选择不使用报警功能时,应将整个探头旋入加热管插座中的凹槽内。
2 2.4 电加热管特点
(1)性能稳定可靠。电加热管采用中等功率高密度设计,大大延长了电热管的寿命。不锈钢316以上材质制作,耐腐蚀、可清洗,使用寿命长。
(2)维护工作量最小 水表面除污(泡沫)器去除漂浮在水面上的矿物杂质,最大限度的去除表面污垢,水箱内配有特制电磁阀,定时控制排水,可以彻底地去除沉淀的矿物质及杂质。
(3)反复的热胀,冷缩使水箱水垢不断脱落。
(4)更优化的结构设计,用常用工具就可以方便的进行检视和维修。
(5)安全的电路设计:三级电路保护:短路、过电流、漏电保护使其免去用户的担心。
(6)防干烧设计,当电热元件加热温度超过电热元件能承受的极限的时候,自动切断加热元件的电源,保护电热元件不被烧坏。
(7)特殊的保温设计:以适用各种工作环境及最大限度的减小能量的损失。
2.5 三种控制方式
(1)开关式控制:接受讯号即开(关),达到精确控制温度。
(2)时间比例控制(PID):根据实际工况变化,采用模糊逻辑的PID算法,自动修正参数,调节可变功率达到最佳温度节能状态。
(3)比例控制:利用智能调控模块(SCR)切割相角输出功率,经控制器的精确计算输出控制信号,使功能输出与控制信号成线性对应。控制精度可达RH±1%之内。
2.6 设计重要参数以及性能曲线
下面是一些在电加热计算中经常要用到的性能曲线,对我们的设计是很有帮助的。
2.6.1 阻-温特性(R-T)
电阻-温度特性通常简称为阻温特性, 指在规定的电压下,PTC热敏电阻零功率电阻与电阻温度之间的依赖关系。零功率电阻,是指在某一温度下测量PTC热敏电阻值时,加在PTC热敏电阻上的功耗极低,低到因其功耗引起的PTC热敏电阻的阻值变化可以忽略不计。额定零功率电阻指环境温度25℃条件下测得的零功率电阻 。
lgR(Ω)
25 Tmin Tc T(℃)
图6阻-温特性曲线
Ik 在外加电压Vk时的动作电流
Ir 外加电压Vmax时的残余电流
Vmax 最大工作电压
VN 额定电压
VD 击穿电压
2.6.2 伏-安特性(V-I特性)
电压-电流特性简称伏安特性,它展示了PTC热敏电阻在加电气负载达到热平衡的情况下,电压与电流的相互依赖关系。
I(A)

Ik

Vk VN Vmax VD V
图7 伏-安特性特性曲线
Ik 在外加电压Vk时的动作电流
Ir 外加电压Vmax时的残余电流
Vmax 最大工作电压
VN 额定电压
VD 击穿电压
PTC热敏电阻的伏安特性大致可分为三个区域:在0-Vk之间的区域称为线性区,此间的电压和电流的关系基本符合欧姆定律,不产生明显的非线性变化,也称不动作区。在Vk-Vmax之间的区域称为跃变区,此时由于PTC热敏电阻的自热升温,电阻值产生跃变,电流随着电压的上升而下降,所以此区也称动作区。在VD以上的区域称为击穿区,此时电流随着电压的上升而上升, PTC热敏电阻的阻值呈指数型下降,于是电压越高,电流越大,PTC热敏电阻的温度越高,阻值越低,很快导致PTC热敏电阻的热击穿。伏安特性是过载保护PTC热敏电阻的重要参考特性。
2.6.3 电流-时间特性(I-t特性)
电流-时间特性是指PTC热敏电阻在施加电压的过程中,电流随时间变化的特性。开始加电瞬间的电流称为起始电流,达到热平衡时的电流称为残余电流。

图8 电流-时间特性曲线
一定环境温度下,给PTC热敏电阻加一个起始电流(保证是动作电流), 通过PTC热敏电阻的电流降低到起始电流的50%时经历的时间就是动作时间。电流-时间特性是自动消磁PTC热敏电阻、延时启动PTC热敏电阻、过载保护PTC热敏电阻的重要参考特性。 参考文献[25][26]
2.6.4 与热效应有关的参数
(1)耗散系数δ:电阻器中功率耗散的变化量与元件相应温度变化量之比称为耗散系数,其单位为 W/℃。耗散系数是表征电阻器与周围媒介进行热交换能力的一个参数, 也是PTC元器件应用中十分重要的参数之一。 在材料配方、工艺一定的前提下, PTC本身的居里温度、升阻比均基本不变, PTC器件的其它性能参数则由其结构、外壳及散热条件决定。耗散系数则是这些条件的综合表现。因此PTC元器件的动作时间、恢复特性等均与耗散系数有关。对于大功率发热件来讲,耗散系数就更重要,它直接影响到功率输出。
当PTC热敏电阻器两端加上电压时,由于功耗。电阻体温度逐渐升高,同时向周围媒质散发热量直至电阻体的温度达到稳定,此时消耗的功率全部扩散到媒质中。电阻器的功耗变化量△P与电阻体的温度变化量△T之比就是耗散系数δ。
耗散系数对于各种加热器件的结构设计十分重要, 只要在器件结构上略加修改便可使电参数大为提高,很多工程师却长期被困扰在PTC材料和配方的研究上,这是十分可惜的。
(2)热时间常数ε:表征元件对周围环境温度反应的快慢,当系统中有温度传感器时,这个参数十分重要。热时间常数定义为:在零功率条件下,当环境温度突变时,电阻的温度变化了其始末温差的63。2%所需要的时间,用ε表示。
(3)热容量C:使电阻器的温度每升高1℃所需要的热量,称为热容量,单位J/℃,C=εδ。
(4)热传递条件:有温度差。热量:在热传递过程中,物体吸收或放出热的多少。
热传递的方式:传导(热沿着物体传递)、对流(靠液体或气体的流动实现热传递)和辐射(高温物体直接向外发射出热)三种。
(5)汽化:物质从液态变成气态的现象。方式:蒸发和沸腾,汽化要吸热。
影响蒸发快慢因素:①液体温度,②液体表面积,③液体表面空气流动。蒸发有致冷作用。
(6)比热容C:单位质量的某种物质,温
度升高1℃时吸收的热量,叫做这种物质的比热容。 比热容是物质的特性之一,单位:焦/(千克℃) 常见物质中水的比热容最大。 C水=4。2×103焦/(千克℃)物理含义:表示质量为1千克水温度升高1℃吸收热量为4。2×103焦。
(7)热量计算:Q放=cm⊿t降 Q吸=cm⊿t升 。Q与c、m、⊿t成正比,c、m、⊿t之间成反比。
(8)电功率的定义式:P=W/t 常用公式:P=UI W=Uit Q吸=cmΔT。 参考文献[21]
2.7 电加热器的设计计算
2.7.1 电加热器的热量设计步骤,一般按以下四步进行:
(1)计算从初始温度加热至设定温度的所需要的功率以及所需要的时间。
(2)计算维持介质温度不变的前提下,实际所需要的维持温度的功率。
(3)设备及其空气散热损失的热量。
(4)根据以上两种计算结果,选择加热器的型号和数量。总功率取以上二种功率的最大值并考虑1。2系数。
2.7.2 热量计算
(1)初始加热所需要的功率
KW = ( C1M1△T + C2M2△T )÷ 864/P + P/2 式中:C1C2分别为容器和介质的比热(Kcal/Kg℃)
M1M2分别为容器和介质的质量(Kg)
△T为所需温度和初始温度之差(℃)
H为初始温度加热到设定温度所需要的时间(h)P最终温度下容器的热散量(Kw)
(2)维持介质于恒温度所需要的功率
KW=C2M3△T/864+P
式中:M3每小时所增加的介质kg/h
(3)维持介质于恒温度所需要的功率
KW=C2M3△T/864+P
式中:M3每小时所增加的介质kg/h
(4)热敏电阻的物理特性用下列参数表示:电阻值、B值、
①.电阻值:RT(KΩ)
热敏电阻的阻值与温度成指数关系,可近似表示为:


其中:R2:绝对温度为T2(K)时的电阻(KΩ)
R1:绝对温度为T1(K)时的电阻(KΩ)
B:(T1-T2)温区内B值(K)

图9 空气气水和蒸汽加热功率密度选择曲线(电加热管壳体为耐热10000C的不绣钢)
②:B值(K)
B值决定于热敏的电导激活能,是反映热敏电阻阻值随温度变化快慢的参数,表达式为:


其中:B:(T1-T2)温区内B值(K)
R1:绝对温度为T1(K)时的电阻(kΩ)
R2:绝对温度为T2(K)时的电阻(kΩ)
(5)加热设备散热损失计算方法的理论分析根据传热学理论,热设备表面总的散热损失量Q可由下式计算
Q=qpj•S(1)
式中 S——设备总散热外表面积,m2
qpj——总平均热流密度,W/m2
因此,这里的根本问题就是如何获取总平均热流密度qpj的值。总平均热流密度的计算在理论上有热流测试法、导热传热法和对流传热法三种方法。
A热流测试法:热流测试法指直接用热流计测出设备表面不同部位或不同温度区域的热流值,然后取平均值作为最终结果。由于实际工程中某些装置有许多无法用热流计测试的部位,而且测试得到的结果又有很大的片面性,所以该方法准确性不高,仅适于现场粗略估算时采用。因此本系统不采用它。
B导热传热法导热传热计算方法是根据傅里叶导热定律,在已知内外壁温度及保温层热阻的情况下(设备钢壁热阻很小可忽略)计算出热流值的。其计算公式为

③ 式中 qi——局部热流密度,W/m2
δi——该局部保温层的折算厚度,m
λ——保温材料的导热系数,W/m•℃
tm——水箱内壁温度,℃
tbi——水箱外壁温度,℃
这里,我们认为造成设备外表面温度场非均匀分布的原因是保温层受到损坏,导致热阻(λ/δi)减小。而一般情况下材料的导热系数是基本上恒定的,故理论上可认为热阻减小的原因是保温层受到损坏而减薄了。但是,实际上保温层并不是均匀减薄,而是局部的各种情形的损坏,这里仅以保温层的折算厚度来表示损坏的程度。δi值通过局部热流测试,然后利用式(2)反算得出。总平均热流密度为





即局部热流以局部面积Si加权的平均值。
该方法由于需要通过局部热流测试反算δi,故其准确性也要受到很大影响。并且计算复杂本系统也不采用此方案
C对流传热法
对流传热法以设备外表面与环境空间的自然对流传热为理论基础,在已知设备外表面温度tbi、环境温度t0及气流速度V时,可由式(3)及下式计算出总平均热流qpj。

I式中 α——设备外表面与环境间的对流换热系数, W/m2
对次系统水箱以及其他设备,由下列公式(4)

将式⑧代入式⑥整理后得到 ⑨
通过红外热象测试,可以得到准确的设备外表面温度场分布结果,即tbi值,于是可以计算出总平均热流密度qpj的值。显然,计算的核心是求表面温度用面积加权的平均壁温。 参考文献[22] [24]
2.8 电加热器设计计算举例
有一只封闭的容器,尺寸为宽500mm,长1200mm,高为600mm,容器重量150Kg。内装500mm高度的水,容器周围都有50mm的保温层,材料为硅酸盐。水需3小时内从15℃加热至70℃,然后并保持水箱内的水的温度保持15分钟不变。需要多大的功率才能满足所要的温度。 技术数据:
1、水的比重:1000kg/m3
2、水的比热:1kcal/kg℃
3、钢的比热:0.12kcal/kg℃
4、水在70℃时的表面损失4000W/m2
5、保温层损失(在70℃时)32W/m2
6、容器的面积:0.6m2
7、保温层的面积:2.52m2
初始加热所需要的功率:
容器内水的加热:C1M1△T = 1×(0.5×1.2×0.5×1000)×(70-15) = 16500 kcal
容器自身的加热:C2M2△T = 0.12×150×(70-15) = 990 kcal
平均水表面热损失:0.6m2 × 4000W/m2 × 3h × 1/2 × 864/1000 = 3110.4 kcal
平均保温层热损失:2.52m2 × 32W/m2 × 3h × 1/2 × 864/1000 = 104.5 kcal
(考虑20%的富裕量)
初始加热需要的能量为:(16500 + 990 + 3110.4 + 104.5)×1.2 = 70258.8 kcal/kg℃
工作时需要的功率:
加热补充的水所需要的热量:20kg/H × (70-15)×1kcal/kg℃ = 1100kcal
水表面热损失:0.6m2 × 4000W/m2 × 1h × 864/1000 = 2073.6 kcal
保温层热损失:2.52m2 × 32W/m2 × 1h × 864/1000 = 69.67 kcal
(考虑20%的富裕量)
工作加热的能量为:(1100 + 2073.6 + 69.6)×1.2 = 6486.54 kcal/kg℃
工作加热的功率为:6486.54 ÷864÷1 = 7.5 kw
初始加热的功率大于工作时需要的功率,加热器选择的功率至少要27.1kw。
最终选取的加热器功率为7kw。选取4根7KW的电加热管同时对加热水箱进行加热。
2.9 电加热器的构成
电加热器的构成如下图10。
2.10 使用条件及维护方法
(1)可使用污水,煤油水,汽油水质无特殊要求
(2)环境温度>4℃,湿度≤90%RH。
(3)水电到位,外壳保持接地。
(4)建议定期清洗水箱。(半年为一周期).
(5)电加热器长时间不用,应按下排水按钮将水箱里的油水排放干净。

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