常见问题

第一章 Elstein 陶瓷红外加热器的安装说明
1.1  Elstein 的标准产品
Elstein 陶瓷红外线加热器标准产品是指产品型号为 FSR、FSF、FSM、HFS、HLF/S、HTS、
SHTS 等系列的产品,以上标准产品均采用相同的安装方法并符合相同的安装标准。
本章所介绍的安装说明应用于 Elstein 标准产品。
1.2  标准安装方法
Elstein 陶瓷红外线加热器(以下简称 Elstein 加热器或加热器)的标准安装方法及步骤如下:
1.2.1  采用厚度不大于 1.5mm 的不锈钢板作为加热器固定面板,在固定面板的中心点位置进行开孔;安装孔尺寸见图 1-1 所示

1.2.2 将加热器的安装端(如图 1-2)插入安装孔中采用不锈钢弹簧片和不锈钢夹片进行固定,

 

 

 

 

1.2.2 将加热器的安装端(如图 1-2)插入安装孔中采用不锈钢弹簧片和不锈钢夹片进行固定,见图 1-3 所示。

 

 

 

 

 

 

 

1.2.3 引线连接固定,加热器接线端子与外部电源线采用陶瓷接线端子进行连接固定(见图1-4)

 

 

 

 

 

 

 

1.3加热器安装注意事项
1.3.1 加热器固定面板的厚度须严格控制在 1.5mm 以内。
1.3.2 加热器与加热器之间须预留 3mm 以上的热涨空间。
1.3.3 加热器与固定面板之间须预留 1mm 以上的热涨空间。
1.3.4 固定面板与固定面板之间须预留 1mm 以上的热涨空间。
1.4    常见安装故障分析
1.4.1 单个加热器安装不平整的现象。
分析:
Elstein 加热器的安装平整性由陶瓷安装端(图 1-2)实现,陶瓷安装端设计有 Elstein 标准安装槽,Elstein 标准安装槽与加热面平行。加热器安装时,只要需将标准安装槽插入标准安装孔并固定,就能使加热器安装平整。
故障点:
1)安装支架孔的开孔尺寸不符合图 1-1 所示的尺寸要求,安装位置超出或没有达到停留位置。
2)安装支架孔不平整或存在杂物。即使安装位置正确,但由于安装支架的不平整或有杂物的原因,也会引起加热器安装不平整。
解决:
1)严格按照 1.2.1 节中关于支安装支架孔开孔尺寸要求进行开孔。
2)确保安装支架孔平整并且进行必要清洁。

1.4.2 由多个加热器组成红外加热系统,加热面不平整现象。
分析:
Elstein 加热器的优点在于其尺寸的标准化,可以组合成各种尺寸的红外加热系统(标准产品最 小尺寸为 60mm)。
因此,组合成加热系统后,加热器的整体平整性可得到保证。
故障点:
1)加热器固定面板不平,引起加热面整体不平整;
2)加热器固定面板强度不够,产生形变从而导致加热面弯曲;
3)同一固定面板上安装不同型号规格的加热器,由于不同型号规格的加热器的安装高度不同, 从而引起加热面整体不平整;
4)没有采用温控措施,加热器温度过高导致不锈钢形变。
解决:
1)严格保证不锈钢固定面板的平整,才能确保加热面的平整,从而确保加热均匀性;
2)应选择强度高的钢材制作固定面板;
3)在安装不同型号的加热器时应先了解其安装高度,避免安装高度的问题导致加热面不平整;
4)对采用拼装加热器组成的红外加热系统进行温控。

1.4.3 安装加热器的固定面板用的材料所引起的故障现象。
分析:
安装加热器的不锈钢固定面板是支撑和安装加热器的框架。因此,它处于高温红外辐射区内。 如果固定面板材料选用不当,将会影响其使用寿命。同时,因材料的氧化加速引起反射能力下 降,使节能效率下降,从而增加耗能成本。
解决:
Elstein  建议采用优质不锈钢作为加热器的固定面板和安装附件。因为优质不锈钢对红外线的 吸收能力极差、表面处理光滑、不易氧化。
1.4.4 固定面板的厚度超出规定范围,存在故障隐患。
分析:
(1)由于固定面板厚度超过标准值,导致安装槽可供安装的高度变低,如强行安装,不锈 钢弹簧片将超出最大形变范围,同时有可能会超出加热器安装槽的受力极限,导致安 装槽脱落;
(2)不锈钢弹簧片的形变超过允许最大范围,在加热器不断加热、冷却过程中,很容易发 生不锈钢弹簧片松动导致加热器松脱的现象,对于以移动方式进行加热的加热炉,加 热器的松脱将导致加热器碰撞而损坏。
解决:
安装加热器的固定面板应严格要求在 1.5mm 的范围内。如果因其强度不够,可采用增加“工” 形筋加强支撑或对固定面板进行“V”形形变以增强其受力的能力。
1.4.5 安装孔间隔尺寸引起加热器挤压破裂的故障现象。
分析:
加热器进行组合拼装设计时,应注意到材料的热胀冷缩属性,如果预留空间不够,将会引起加 热器相互挤压而破碎损坏。
解决:
Elstein 加热器组合拼装时,相互间距不能小于 3mm。
1.4.6 红外线加热系统产生背部温度过高现象。
分析:
加热器工作时,背部同时会有部分能量辐射,如采用背部无内置隔热棉的加热器组装加热系统, 容易导致背部温度过高且能耗较大。
解决:
针对背部无加装隔热棉的加热器,如 HFS 系列加热器,应在加热炉布线空间加装隔热材料, 如隔热棉等,背部有加热隔热棉的加热器则不需要,如 HTS 系列加热器。

第二章  Elstein 陶瓷红外加热器电气连接说明
2.1  标准电气连接安装方法
2.1.1 ELSTEIN  加热器电源端标准连接方法为:电源——保险管——温控仪——可控硅开关——加热器电源接线端。

 

 

 

 

2.1.2 ELSTEIN 加热器热电偶端标准连接方法为: 温控仪——补偿导线(正负极)——热电偶线(正负极)——加热器热电偶接线端。

图 2-1 电气连接图
2.1.3 内置热电偶的工作原理:热电偶测温的基本工作原理是电热效应。热端温度越高,则总电动
势越大;冷端温度越低,则电动势越小。冷端温度的变化,对热电偶的测温有很大影响。
Elstein加热器型号标识前带有“T”符号的表示该加热器内置“K”型热电偶探头。
图 2-2 热电偶工作原理

 

 

 

 

 

图 2-2 热电偶工作原理
2.1.4 热电偶的测温原理要求,必须采用 K 型热电偶线和补偿导线进行连接,如果采用其它导线,将会出现显示温度与实际温度产生偏差的现象,如下图

 

 

 

 

2.2  注意事项
2.2.1 电源线必须采用耐高温导线,建议采用多股镍导线作为电源线。当采用三相电源供电时,须 将每相电源进行较均匀的分配。
2.2.2 内置热电偶加热器有四条引线,其中中间两条引线为热电偶引线,绿色标记端为热电偶的正 极。此外,相关产品的详细说明书请参考产品内包装说明书。
2.2.3 使用内置 K 型热电偶测温,如需延长冷端,必须根据使用环境的温度采用 K 型热电偶线或 者补偿导线,决不能用普通导线代替,否则可能导致温度显示异常和加热系统控制异常等问 题。
2.2.4 使用 Elstein 加热器须遵守欧洲 EN60519-1(IEC60519-1)标准规范。
2.2.5 Elstein 加热器没有绝缘防护,因此连接装置的每个电极间隔应不小于 3mm。同时应在适当 的位置贴上操作警示标志。
2.2.6 加热器安装支承架和盖板应选用不燃材料。在日常操作期间,应勤清除设备上易燃物品,以 防危险发生。
2.3  常见电气故障解析
2.3.1 电源线温度过高导致融化。
原因分析:
1)采用的导线不具备相应的耐高温特性。由于工作环境温度超过导线可耐受温度,使导线表 皮融化甚至导线熔断。
2)实际电流值超出导线所能承载的最大电流值,导线产生高温导致融化。
解决:
1)采用相应的耐高温导线进行连接;如:纯镍导线。
2)根据导线允许通过最大电流值和具体的连接方式进行匹配。
2.3.2 温控仪显示温度与加热器实际温度不符。
原因分析:
1)正负极接反;正负极接反会出现显示温度与实际温度不符,长时间在此状态下工作会导致 加热器温度过高而损坏。
2)未采用 K 型热电偶线和补偿导线进行接线。
3)未采用 K 型热电偶温控仪进行温控;K 型热电偶线必须接在 K 型热电偶温控仪上,其他 类型的温控仪无法测温。
解决:
1)确保正负极连接正确(绿色标识的为正极)。
2)采用专用线进行热电偶端的连接;如Elstein公司提供的热电偶线和补偿导线。
3)采用K型热电偶温控仪进行控温。

第三章  Elstein 陶瓷红外线加热器在特殊环境中的使用说明
3.1  关于安装位置的说明
Elstein 加热器拥有良好的机械硬度,加热线圈被嵌入并固定于陶瓷内部,因此,Elsetin 加热器 适用于绝大部分操作环境中。
3.2  关于温控的说明
单个 Elstein 加热器通电加热可以不进行温度控制。而如果安装在反射器上进行拼装或是将加 热器安装于对立位置,则须进行温度控制。因为在这些情况下只有进行控温才能保证加热器的表面 温度不会超过极限使用温度从而确保加热器的使用寿命。
3.3  在高压或真空环境中的使用说明
Elstein 加热器进行温度控制时一般情况下是可以在高压或真空环境中使用的。 需要注意的是,在真空环境中使用时,有可能会出现闪络现象。 特殊的操作环境中,例如在真空涂装设备中进行加热时,可能会影响加热器的寿命。
3.4  在含有腐蚀性物质的环境中的使用说明
Elstein 加热器的特殊釉面在提高加热器表面辐射率的同时,在一定程度上起到阻止腐蚀性物质 对辐射体表面的侵蚀的作用。然而,下面所列举的物质可能会对釉面或加热线圈造成损坏从而导致 其使用寿命的降低,影响程度取决于它们的密度和加热器的使用环境。
碱金属,例如钠和钙,烃,过氧化氢,氯气,碘,溴,氢氟酸,柯性苏打碱水,惰性气体如氮 气等。
3.5  在潮湿性环境中的使用说明
Elstein 陶瓷红外加热器十分适合进行干燥处理。
由于 Elstein 红外加热器可耐较强的热冲击,其适用于高湿度的环境中。 当加热器处于冷却状态时,必须与湿气隔开,否则当加热器再一次加热时其内部存留的水分蒸发时所产生的压力会对加热器造成损坏。也就是说,在冷却状态下需将加热环境中的水分抽掉。
当干燥过程结束后,如加热器表面还存在水分,应对加热器进行低温烘干。
3.6  关于加热方式的说明
不允许将加热器与受热物进行直接接触(即接触式加热)。

第四章  常用技术参数及其他相关说明
4.1  Elstein 加热器的额定技术参数
Elstein  加热器产品目录上所给出的技术参数是按欧洲标准 230V 额定电压下实验得出的,由 于国内标准电压值为 220V,因此在国内使用 Elstein 加热器存在实际电压与额定电压不同的客观 事实。
因此,在国内使用 Elstein 加热器时,其实际功率、表面平均热功率密度、升降温时间等参数 较额定值均不相同,实际值较额定值降低约 10%。
下面以 Elstein 加热器型号 HTS  800W  为例加以说明。

Elstein  HTS  800W 不同操作电压下的性能对比
操作电压 功率 表面平均热功率密度 典型操作温度
230V额定     800W     51.20  kW/ m2 810℃
220V 732W 46.80  kW/ m2  

约 729℃

4.2  典型操作温度和最高许可温度(耐受温度)
4.2.1 典型操作温度
Elstein 加热器的典型操作温度是指:单个加热器未安装不锈钢反射器或铝合金炉架等反射装 置,在 230V 电压下,由单个加热器内置热电偶所测得的能够达到的最高温度。典型操作温度测量 的前提条件详述如下:
(1)典型操作温度仅针对于单个加热器而言;
(2)加热器未安装反射装置或其他能够阻挡的能量散失(如隔热棉等)的配件;
(3)加热器供电电压为 230V;
(4)典型操作温度必须由加热器内置的热电偶测得,而非其他检测方式。
4.2.2 最高许可温度(耐受温度)
Elstein 加热器的最高许可温度是指:多个加热器组装成红外线加热系统时加热器允许达到的 最高温度,超过最高许可温度加热器寿命将大受影响。最高许可温度测量的前提条件详述如下:
(1)最高许可温度是相对于加热器组装成红外线加热系统而言。
(2)最高许可温度是加热器所允许达到的极限温度值。

4.2.3 两个温度参数的不同含义
典型操作温度是单个加热器在特定情况下所达到的最高温度值,反映了加热器的辐射强度,即 加热器的辐射强度表征值。
最高许可温度表示加热器所能承受的极限温度值,超过该极限温度值加热器的寿命将产生影 响,侧重于加热器温度与寿命的关系。
4.3  表面平均热功率密度
表面平均热功率密度代表加热器的辐射强度,其单位为千瓦每平方米(kW/ m2)。表面平均热 功率密度值越大则辐射能力越强,表面平均热功率密度值越小则辐射能力越弱。
4.4Elstein 产品外观说明
针对加热器由于生产过程中的烧结工艺产生的“浅表”龟裂但并不影响加热器性能这种情况,我司作如下说明:
按照 Elstein 公司的产品标准,判断加热器是否合格的标准是在正常使用情况下,加热器能否符合其所标注的加热性能参数。上述表面存在浅表龟裂的加热器不会对产品加热性能产生影响,因此,由于生产过程中的烧结工艺产生的浅表龟裂的加热器是合格产品;此情况下有关质保条款我司将依据销售合同执行。

 

温度漂移

问题描述:显示的实际温度达到最高设定温度值附近时,实际的使用温度值出现较大的波动(根据系统情况不同,允许的波动值不同),可到几十摄氏度波动。
原因归类:温控表设置问题
排查方案:温控表与热电偶初次配合使用时需要对温控表进行自整定,以调整温控表各参数匹配热电偶的性能。详情请查看相应温控表的操作手册。

按照方案①操作后仍无法排除故障,请对加热器进行连续20分钟的通电并对热电偶两端热电动势进行测试,假如热电动势持续不断上升那就可以判定该热电偶加热器没有任何问题,请依次更换热电偶线及温控表查看原因;如电压值不会持续上升,请及时联系我司销售更换加热器。

温度持续下降(到达一定温度后显示异常报警)

问题描述:温控表温度读数持续下降
原因归类:接线接反了
排查方案:分别检查热电偶线、补偿导线连接是否正确

内置热电偶线带墨绿色标记一端为正极——热电偶线正极连接(我司热电偶线正极为绿色)——补偿导线正极(我司补偿导线正极为绿色)——温控表正极

如方案①检查无错故障无法排除,请根据前面第五项——加热器质量检测 检测加热器质量,如排除加热器问题,请跟换温控表排查是否为温控表质量问题,如为加热器质量问题,请尽快联系我司销售更换产品。

温度升到一定数值后开始下降

问题描述:开始通电是温度上升,在还没有达到设定温度是便开始往下降
问题归类:热电偶线质量问题
排查方案:更换热电偶线,排查热电偶线质量问题,如为热电偶线质量问题,请更换热电偶线排除故障;

如非热电偶线质量问题,请根据前面第五项——加热器质量检测 检测加热器质量,如为加热器质量问题,请联系我司销售更换,如非加热器质量问题,请更换温控表查看原因;

 

热电偶类型设置出错

问题描述:
原因归类:温控表设置问题
排查方案:检查温控表设置,查看热电偶类型是否为K型(我司产品“T-”开头的型号自带K型热电偶,“TK-”开头的型号自带J型热电偶),设置正确之后温控表自整定;

如仍无法正常使用,请检测加热器是否有质量问题。

若干加热器同时使用,只有个别温度显示出现问题

问题描述:若干加热器同一应用,只出现小部分加热器无法正常使用
排查方案:查看热电偶正负极接线是否正确(墨绿色标记一端为正极);如接线正确,请测量电热丝和热电偶的电阻值,电热丝的电阻值可根据R=U2/P计算得出,热电偶的电阻应该在0.3-0.5Ω之间。如两电阻值均为正常值,请对加热器进行连续20分钟的通电并对热电偶两端热电动势进行测试,假如热电动势持续不断上升那就可以判定该热电偶加热器没有任何问题;如为质量问题请及时联系我司销售更换加热器。

如方案②排查不出质量问题,但加热器仍无法正常使用,请把可以正常使用的加热器更换到此位置,观察是否能正常使用。如仍无法正常使用,请检查线路,如可以正常使用,请联系我司销售,寄回产品,由我司专业人员进行检测。

因套筒材质问题引发的问题

问题描述:更换接线头后,在使用过程中,频频出现接线套筒处烧断的情况。
原因归类:套筒材质选择错误
排查方案:使用过程中,加热器背部的接线空间温度是比较高的,如果选用铜材质等不耐高温的接线套筒,就会出现以上现象,正确的做法应该是采用镍合金或者不锈钢接线套筒。

不带热电偶加热器质量检测
根据欧姆定律R=U2/P可以计算出电阻值,如实际测量到的数值与理论值偏差在+/-6%范围内,为正常情况;如不在此范围内,请联系我司销售更换;
自带热电偶加热器质量检测(K型)
同不带热电偶加热器质量检测方法,检查电热丝;
如步骤①检测无问题,请在加热器上连续测试热电偶的阻值,应该在0.3-5Ω之间;
正确接线后连续通电20分钟并对热电偶两端热电动势进行测试,假如热电偶热电势不断的上升,则可以判定该热电偶没有任何问题。
(如有质量问题请及时联系我司销售更换)

问题描述:n个加热器同一应用,只出现小部分加热器无法正常使用
排查方案:
(1)查看热电偶正负极接线是否正确(墨绿色标记一端为正极);
(2)如接线正确,请测量电热丝和热电偶的电阻值,电热丝的电阻值可根据R=U2/P计算得出,热电偶的电阻应该在0.3-0.5Ω之间。如两电阻值均为正常值,请对加热器进行连续20分钟的通电并对热电偶两端热电动势进行测试, 假如热电动势持续不断上升那就可以判定该热电偶加热器没有任何问题;如为质量问题请及时联系我司销售更换加热器。
(3)如方案②排查不出质量问题,但加热器仍无法正常使用,请把可以正常使用的加热器更换到此位置,观察是否能正常使用。如仍无法正常使用,请检查线路,如不可以正常使用,请联系我司销售,寄回产品,由我司专业人员进行检测。

热电偶类型匹配

温控表热电偶类型应和加热器内置热电偶类型相匹配,我司加热器内置热电偶为K型;

正确接线

热电偶线带墨绿色标志一端为正极,需与温控表正极相连接;

温控表自整定

使用前请将温控表温度设置为系统正常使用值,通电自整定

关于加热丝

材质:铝铬铁;
根据欧姆定律:R=U2/P可以计算出电阻值;
功率P↑,电阻值R↓,电热丝直径L↑

关于热电偶

均为K型;
材质:镍铬(+)——镍硅(-);
阻值:0.3-5Ω;
K型热电偶测温时存在±0.4%t的误差,I级;
最高温度可达1000℃,短时可达1200℃;

关于陶瓷体

Elstein特质配方

关于隔热棉

THI:硅酸铝

关于内置线

Elstein加热器内置热电偶线使用温度范围-200℃-1200℃

 

关于外接线

Elstein镍导线:绞合线,2.5mm2,11A,镍,500℃max

Elstein热电偶线:实心导线,镍,400℃max

Elstein补偿导线:绞合线,1.5 mm2,100℃max

红外线辐射,λ=(2-10)um,大部分物体在此波长范围内具有良好的吸收性;
加热器T↑,λ↓,穿透性越强;
根据韦恩定律,距离越近,辐射的强度越高(d=70mm时有60%-70%的辐射强度,根据生产要求适当调整距离);

结构我司产品为二次成型。即加热器主体和安装槽从外观上有明显的颜色区分;

标志:正面印有“ELSTEIN 产品型号”及产品功率、电压等参数,背面印有CE标志;