Yleistä tietoa sähkölämmityksen kehittämisestä

Käytämme jokapäiväisessä elämässämme lukemattomia sähkölaitteita, kuten vedenkeittimet, riisinkeittimet, sähköiset vedenlämmittimet, sähköiset vesihanat ja sähköpaistinpannut. Katsotaanpa ensin lyhyesti sähkön kehityksen historiaa.

Yli kaksituhatta vuotta sitten, kun ihmiset ensimmäisen kerran tunnistivat sähkön olemassaolon, he alkoivat tutkia ja kehittää sitä. Alkuperäisestä sähkön ymmärtämisestä sähkövirran löytämiseen heidän tutkimustyönsä syveni askel askeleelta, mikä huipentui maailman ensimmäisen pyörivän kitkageneraattorin keksimiseen vuonna 1660. Tämä tuotti kuitenkin vain staattista sähköä, jota oli vaikea soveltaa käytännössä. Siksi ihmiset voisivat jatkaa sähkötutkimuksen tutkimista. Vuonna 1800 Volta keksi maailman ensimmäisen akun edellisen vuoden sähkövirrasta tehtyjen syvempien löytöjen perusteella. Vuonna 1821 Faraday keksi maailman ensimmäisen generaattorin, josta tuli generaattorin isä. Vuonna 1831 Faraday keksi aikaisempien keksintöjensä ja käytännön lisälöytöjensä perusteella maailman ensimmäisen generaattorin, joka pystyi tuottamaan jatkuvaa virtaa. Myöhemmät generaattorit tehtiin kaikki saman sähkömagneettisen induktion periaatteen perusteella. Siitä lähtien ihmisten keksinnöt sähkölaitteissa saavuttivat huippunsa, mikä merkitsi siirtymistä teoreettisten sähkölaitteiden aikakaudesta käytännöllisten sähkölaitteiden aikakauteen, jolloin erilaisia ​​käytännön laitteita ilmaantui peräkkäin.

Sähkölämmityksen alkuperä ja määritelmä

Kun ilmiö, että johtimen läpi kulkeva sähkövirta voi tuottaa lämmitysvaikutuksen, havaittiin, monet keksijät ympäri maailmaa alkoivat tutkia ja valmistaa erilaisia ​​sähkölämmityslaitteita, mikä merkitsi virstanpylvästä sähkölämmityksen kehityksessä.

Sähkölämmitys on prosessi, jossa sähköenergia muunnetaan lämpöenergiaksi ja hyödynnetään.

Yleiskatsaus sähkölämmitysputkien kehitykseen

1800-luvulla ilmestyneet sähkölämmityslaitteet olivat vielä lapsenkengissään ja näyttivät varsin alkeellisilta nykyaikaisiin tuotteisiin verrattuna. Niiden varhaisimmat sovellukset olivat pääasiassa kotitalouskäyttöä.

Vuonna 1859 Simpson valmisti maailman ensimmäisen sähkölämmitysputken ja sai sille patentin. Tämä lämmityselementti koostui metalliputken sisällä kierretystä metallilangasta, jossa oli keraamista eristysmateriaalia, jota käytettiin metalliputken eristämiseen metallilangasta, mikä muodosti lämmityselementin-tämä on sähköinen lämmitysputki, jonka tunnemme nykyään. Kehittyneen tekniikan ja laitteiden puutteen vuoksi tätä keksintöä ei voitu soveltaa. Resistiiviseksi lämmitysmateriaaliksi ei myöskään ollut sopivaa vastuslankaa; ainoa käyttökelpoinen materiaali oli rautalanka. Rautalangalla on kuitenkin erittäin alhainen resistanssi, mikä vaikeuttaa korkean jännitteen tuottamista, ja jalometalleista valmistettu lanka oli kohtuuttoman kallista, mikä esti kehitystä.

Sähkösilitysraudan prototyyppi ilmestyi ensimmäisen kerran Yhdysvalloissa vuonna 1893, jota seurasi sähköliesien käyttö vuonna 1909. Näissä uuneissa käytettiin sähkölämmittimiä, eli lämmitys siirrettiin oljesta ja polttopuut sähköön, sähköenergiasta lämpöenergiaan. Sähkölämmityslaiteteollisuuden nopea kehitys seurasi kuitenkin lämmityselementtien nikkeli-kromiseoksen keksintöä.

[Kuva]

Vuonna 1910 Yhdysvallat kehitti onnistuneesti ensimmäisen sähköraudan, joka oli valmistettu nikkeli-kromiseoksesta tehdystä lämmityslangasta. Tämä paransi perusteellisesti sähköraudan rakennetta, mikä johti sen nopeaan suosioon. Nikkeli-kromiseoksesta valmistettu kuumennuslanka kestää korkeaa lämpötilaa ja resistiivisyyttä, ja keinotekoisia epäorgaanisia eristemateriaaleja oli jo saatavilla. Tämä loi perusedellytykset sähköisten lämmityselementtien valmistukseen.

Sähkölämmityselementtien todellinen kehitys tapahtui ensimmäisen maailmansodan aikana, jolloin niiden pääasiallinen valmistusmenetelmä oli jauhemetallurgiaprosessi. Vuonna 1917 amerikkalainen sähköinsinööri Edwin L. Wiegand keksi maailman ensimmäisen metallirunkoisen-sähkölämmityselementin ja perusti Wiegand Appliancen, omalla nimellään kantavan tehtaan patenttiaan käyttäen.

Vuonna 1918 General Electric valmisti sähköisen lämmityselementin, jossa lämmitysvaijeri ja ulkoputki oli asennettu samankeskisesti ja täytetty jauhemaisella eristemateriaalilla. Tämä menetelmä sisälsi metalliputken, joka sisälsi samankeskisen kierrekäämin lämmityslangasta, jota ympäröi jauhemainen eristysmateriaali; kela kiinnitettiin putken keskelle. Tämä elementti valmistettiin sitten vetämällä, puristamalla tai sitomalla putkea. Tämä menetelmä ei kuitenkaan onnistunut sopivien koneiden tai tuotantomenetelmien puutteen vuoksi.

Vuoteen 1925 mennessä Japaniin ilmestyi tuote, jossa oli kattilaan asennettu sähköinen lämmityselementti, ja siitä tuli modernin riisinkeittimen prototyyppi. Tänä aikana syntyi myös teollisuuden sähkölämmitystuotteita, kuten laboratorioiden sähköuuneja, liimasulatusuuneja ja lämpöpattereita.

Vuodesta 1910 vuoteen 1925 erilaisten sähköisten lämmityslaitteiden ilmaantuminen ja laaja käyttö sekä kotitalouksissa että teollisissa sovelluksissa kehittyi nopeasti, erityisesti kotitaloussektorilla. Tänä aikana valettu alumiini ja valettu kupari sähkölämmityslaitteiden historiassa tapahtuivat merkittävästi, ja nikkeli-kromiseosten keksintö loi perustan sähkölämmityslaiteteollisuuden kehitykselle. Vaikka uusia sovelluksia 1920-luvun jälkeen oli vähemmän kuin edellisellä kaudella, kaikentyyppisiä sähkölämmityslaitteita suunniteltiin uudelleen ja paranneltiin jatkuvasti, mikä on merkittävä edistysaskel sähköisten lämmityslaitteiden historiassa. Kotitalouksien sähkölämmityslaitteissa erilaiset laitteet suunniteltiin esteettisemmiksi, kestävämmiksi ja järeämmiksi, ja useimmissa niissä oli automaattiset lämpötilan ja ajan säätimet, mikä teki niistä helppokäyttöisiä. Samanaikaisesti valmistuksessa käytettyjä materiaaleja parannettiin esimerkiksi käyttämällä korkealaatuista-luokan A nikkeli-kromilankaa ja magnesiumoksidia tai magnesiumoksidijauhetta eristeenä.

1940-luvun jälkeen amerikkalaisen tieteen ja teknologian edistymisen, alhaisempien sähkökustannusten ja taloudellisen kehityksen lisääntyneiden tulojen ansiosta sähkölämmityslaitteet alkoivat siirtyä laajan käyttöönoton vaiheeseen. Tietojen mukaan sähkösilitysraudoiden levinneisyysaste amerikkalaisissa kotitalouksissa ylitti tänä aikana 90 prosenttia.

Euroopassa 1950-luvun puoliväliin asti käytetyt menetelmät olivat melko monimutkaisia, mikä johti korkeisiin kustannuksiin. Vasta sen jälkeen, kun Burton Kanthal edisti Oakleyn erityisesti Amerikan markkinoille suunnittelemaa koneenvalmistusprosessia, sähköisten lämmityselementtien soveltaminen ja laaja käyttö yleistyi maailmanlaajuisesti tuotantolaitteiden edistymisen ansiosta.

Edellä mainittujen valmistusmenetelmien lisäksi käytössä oli myös Beck-prosessi ja putken{0}}rikotusprosessi. Vuonna 1926 norjalainen CW Beck aloitti menetelmän sähköisten lämmityselementtien valmistamiseksi. Tämä sisälsi puhtaan metallisen magnesiumin muuttamisen magnesiumhydroksidiksi (Mg(OH)₂) korkeassa paineessa ja korkean lämpötilan höyryssä. Tämä sisälsi vastuslangan kierrettämisen magnesiumputken sisään tai kahden magnesiumliuskan muotoilemisen ja vastuslangan asettamisen niiden väliin. Vastuslanka ja magnesiumputki (tai nauha) asetettiin sitten metallikotelon sisään ja altistettiin painekuumennukselle (noin 20-30 ilmakehän höyryä). Tulistetun höyryn vaikutuksesta metallinen magnesium muuttui Mg(OH)2:ksi ja sen tilavuus kasvoi merkittävästi. Tämä kiinnittää vastuslangan keskelle ja panssaroi sen kokonaan magnesiumhydroksidilla. Sitten magnesiumhydroksidin muuttamiseksi MgO:ksi elementti läpäisee hehkutuksen.

Toinen menetelmä, jota on käytetty useita vuosia, erityisesti Sveitsissä ja Saksassa, käsittää vastuskäämin koteloimisen keraamiseen putkeen, samalla tavalla kuin perinteisten eristyshelmien, kuten talkin, käyttö. Vastuslanka ja eristysputki on panssaroitu metalliputken kuoreen. Vastuskäämin sisällä oleva ontelo on täytetty murskatulla eristemateriaalilla estämään vastuslangan siirtyminen myöhemmän käsittelyn aikana. Lämmönjohtavuuden parantamiseksi vastuslangan ja metallikuoren välillä puolivalmis lämmityselementti taotaan, valssataan tai puristetaan kokoon sen ulkohalkaisijan pienentämiseksi, mikä aiheuttaa keraamisen putken murskaantumisen käsittelyn aikana. tämä tunnetaan murskattujen putkien menetelmänä. Jotkut näistä menetelmistä ovat edelleen käytössä ja ovat käytännössä lämmityselementtien valmistusmenetelmiä.

1900- ja 2000-luvun lopulla sähkölämmitysputket saavuttivat kypsyyden, ja niitä käytettiin useilla aloilla, mukaan lukien siviili-, teollisuus- ja sotilassovellukset. Esimerkiksi useimmat pienet kodinkoneet, kuten vedenkeittimet, sähköiset vesikupit, sähkösilitysraudat ja sähköuunit, käyttävät ensisijaisesti sähköisiä lämmityselementtejä; kun taas tilanlämmittimet, kylpyhuoneen lämmittimet ja jotkin muut lämmittimet käyttävät kauko-infrapunahiilikuituisia sähkölämmityselementtejä. Sähköisten lämmityselementtien tulo ja tekniikan jatkuva kehittyminen sekä valmistajien-sopivimman periaatteen säilyminen--on johtanut yhä kehittyneempien tuotteiden jatkuvaan kehittämiseen ja laajaan markkinoille saattamiseen, mikä tuo nopeutta, mukavuutta, yksinkertaisuutta ja turvallisuutta ihmisten elämään ja työhön. Viime vuosina pienten kodinkoneiden sähkölämmityskomponenttien valmistajat ovat yleensä suorittaneet tämän osan työstä etuajassa. Esimerkiksi höyrysilitysraudan valmistajille tarkoitettuja tarvikkeita tuottaessa ne ovat kehittyneet yksinkertaisten sähköisten lämmityselementtien toimittamisesta suoraan höyrynkehityslaitteiden toimittamiseen. Nykyään sähkölämmityskomponenttien valmistajat voivat toimittaa myös yhdistettyjä sähkölämmityskomponentteja, kuten hetkellisiä sähkölämmityselementtejä.

Yli vuosisata on kulunut, ja sähkölämmityselementtejä on kehittynyt merkittävästi, ja niitä on lukemattomia lajikkeita. Sähkölämmityselementtien kehitys on kehittynyt pelkästä laitteiden korvaamisesta laitteissa ratkaisevaan rooliin.

Katsaus sähkölämmityselementtien kehitykseen kotimaassani Ennen vapautumista, imperialistisen aggression ja taantumuksellisen hallinnon vuoksi, maani sähkölämmityslaiteteollisuus oli erittäin jälkeenjäänyt ja kehittyi tasaisesti vasta vapautumisen jälkeen. 1950-luvun lopulla ja 1960-luvun alussa sähkölämmityselementtejä alkoi tulla ja kehittyä maassani nopeasti. Vuonna 1958 kotimaani perustettiin ensimmäinen sähkölämmityselementtitehdas-Shanghai Electric Heating Appliance Factory, joka on maan varhaisin sähkölämmityselementtien valmistaja. Myöhemmin eri puolille maata perustettiin sähkölämmityselementtitehtaita, jotka saavuttivat huippunsa vuonna 2008. Tällä hetkellä maassani on epätäydellisten tilastojen mukaan yli kymmenen tuhatta sähkölämmityselementtivalmistajaa, mukaan lukien tunnetut yritykset, kuten Zhongri Electric Heating, Hangzhou Kawai, Hangzhou Zopas, Zhenjiang Dongfang X Seineimate, Ninghangbo Electric Heating ja Ninghangbo Electric Heating. Nykyään, vuosikymmenien jatkuvan kehityksen jälkeen, sähkölämmityselementtituotteita käytetään laajassa valikoimassa kodinkoneita, mukaan lukien sähköiset vedenlämmittimet, mikroaaltouunit, uunit, sähköiset keittiökoneet, vedenkeittimet, astianpesukoneet, jääkaapit, kuivaimet ja ilmastointilaitteet. Erityisesti viime vuosina sähköisten lämmityselementtien valikoima, määrä ja käyttökohteet ovat kokeneet nopean kasvun. Yhteiskunnallisen kehityksen myötä myös sähkölämmitysputkien tuoterakenne on kehittynyt sähkölämmityksen sovellusteknologian, suunnittelutekniikan, materiaalitekniikan ja laitetekniikan jatkuvan kehityksen myötä. Varsinkin nykypäivän nopeasti kehittyvillä sähkölämmityselementtimarkkinoilla sähkölämmitysputket, jotka ovat sähkölämmityselementtisarjan merkittävä edustava tuote, ovat yleistymässä ja suositumpia markkinoilla. Sähkölämmitysputkien ja niiden tuotteiden teknisessä tutkimuksessa, valmistusprosessissa ja käytännön käytössä on kuitenkin edelleen monia epätyydyttäviä näkökohtia ja ongelmia, jotka edellyttävät asianomaisen teknisen henkilöstön, ministeriöiden, tutkimuslaitosten, yliopistojen ja valmistusyritysten yhteisiä ponnisteluja. Siksi muuttuvat ajat ja teknologinen kehitys ovat perustavanlaatuisia syitä sähkölämmitysputkien suoralle kehitykselle ja niillä on myös myönteinen rooli sähkölämmitysputkiyritysten edistämisessä.

Syitä sähkölämmitysputkien nopeaan kehittämiseen Sähkölämmitysputkien laaja käyttö on ilmeistä kaikille. Markkinoilla on laaja valikoima sähkölämmitysputkia, ja niiden käyttöalueet laajenevat jatkuvasti. Asianomaisten analyytikoiden mukaan yksi syy sähkölämmitysputkien nopeaan kehitykseen on se, että sähkölämmitysputkilämmityslaitteilla on merkittäviä etuja muihin lämmityslaitteisiin verrattuna. Siksi sähkölämmitysputkia on syntynyt kuin sieniä sateen jälkeen. Alla on muutamia yksinkertaisia ​​yhteenvetoja sähkölämmitysputkien nopean kehityksen syistä.

Ⅰ. **Yksinkertainen valmistusprosessi:** Vaikka sähkölämmitysputkien valmistusprosessi on yksinkertainen, se vaatii huolellista huomiota yksityiskohtiin. Ydinkomponentit ovat sisäisessä vastuslangassa, magnesiumjauheessa ja letkussa; näiden materiaalien laatu määrää suoraan lämmitysputken laadun.

**Alhaiset kustannukset:** Sähkölämmitysputket ovat edullisia, ja niissä käytetään pääasiassa ruostumatonta terästä, joka tarjoaa erinomaisen sähkönjohtavuuden. Pitkällä aikavälillä tämä voi vähentää merkittävästi yritysten toimintakustannuksia.

**Helppo ja kätevä käyttö:** Sähkölämmitysputkia on helppo käyttää. Liitä ne vain sähköön lämmitystä varten. Virran lämpövaikutus nostaa lämpötilan nopeasti halutulle tasolle, mikä tekee siitä paljon mukavampaa kuin perinteiset lämmitysmenetelmät.

**Suuri hyötysuhde:** Sähkölämmitysputket muuttavat sähköenergian lämpöenergiaksi. Jännite on säädettävissä, ja ne voivat yleensä täyttää korkeita lämpötilavaatimuksiamme.

**Sähkölämmitysputkien kehitystrendit:** Sähkölämmityksen kehitys noudattaa samoja trendejä kuin muillakin toimialoilla. Sitä edistettiin vähitellen edistyneistä maista maihin ympäri maailmaa; se kehittyi vähitellen kaupungeista maaseutualueiksi; se kehittyi kollektiivisesta käytöstä perhe- ja yksilökäyttöön; tuotteet ovat jatkuvasti kehittyneet yksinkertaisista rakenteista monimutkaisiin ja kehittyneisiin rakenteisiin; ne ovat kehittyneet yksittäisistä toiminnoista moni-toimiviksi ja ovat vähitellen siirtymässä kohti älykästä kehitystä; tuotteet ovat kehittyneet halvemmasta-huipputasoon-.