远红外高温鼓风干燥箱在设计时主要考虑以下问题:温度外逸(表面温度);电功率的确定;辐射元件的选择;温度控制仪表的选择;箱内温度均匀性和箱体的变形等。
对流放热过程所传递的热量:
式中:α——对流放热系数;
tl、tw——分别为流体和壁面温度。
再根据公式换算为温度:
式中:k——外壁对空气的放热系数(千卡/平方米·小时·度);
t0——室温(度)。
根据一般电加热计算方法:
其中k为
T0——室温(度);
G——换气量(公斤/秒);
G1、G2、G3、G4——空气、钢材、保温材料、耐火材料的重量(公斤);
C1、C2、C3、C4——空气、钢材、保温材料、耐火材料的比热(千卡/公斤·度);
K1——传热系数(千卡/平方米·秒·度);
K2——漏热系数(千卡/平方米·秒·度);
F1——平均散热面积(平方米);
F2——漏热系数(平方米);
t——升温时间(秒)。
辐射元件可选碳化硅平板,内孔穿电阻丝。碳化硅的优点是结构简单、成本低、安装检修便利。缺点是热容量大、热惯量大。
温度控制器可选用XWB-101型电子电位计配热电偶控温。该仪表操作安装极其方便,仪表精度基本能达到要求。
箱内温度均匀性和箱体变形是高温干燥箱的主要问题。它要求箱体结构合理、辐射加热元件布置适当和鼓风热循环匀称。