- Устройство электрического ТЭНа
- Металлические трубки нагревателя изготавливаются из сплавов
- Выбор металла и его сплавов зависит от рабочей среды нагревательного элемента.
- Нагревательные элементы представляют собой ферраловые или нихромовые проводники.
- Принцип работы ТЭНа
- Преимущества и недостатки ТЭНов
- Методика расчета спирали нагревателя ТЭНа
- Нарушения удельной мощности ТЭНа
- Итоги
- Трубчатые электронагреватели: устройство и разновидности
- Историческая справка
- Устройство и разновидности современных ТЭНов
- Принцип работы нагревателя.
- Типы нагревательных элементов
- Маркировка
- Видео описание
- Коротко о главном
Как устроен электрический 10? Как он функционирует? Каковы его конструктивные особенности? Как рассчитываются нагревательные змеевики? Ответы на эти вопросы вы найдете в статье.
10, или трубчатые электронагреватели — один из самых популярных источников получения тепла в бытовых и промышленных помещениях. Он является неотъемлемым элементом печей, сушилок, приборов, обогревателей, промышленных и бытовых установок, полиграфического оборудования и т. д.
Устройство электрического ТЭНа
Конструкции нагревательных элементов включают в себя следующие элементы
Спираль полностью заключена в металлическую трубку и прикреплена к контактному стержню, который имеет необходимые выступы на внешней стороне для соединения с элементом, обеспечивающим электричество. Такая конструкция нагревательного элемента исключает вероятность короткого замыкания и обеспечивает равномерное распределение нагрева по всей поверхности металлической трубки.
Материалом заполнения змеевика из трубки нагревателя является корпус, который представляет собой минерал, состоящий из оксида железа, оксида марганца и оксида магния с оксидом цинка. Устройство нагревателей для водонагревателей, котлов или промышленных резервуаров одинаково.
Металлические трубки нагревателя изготавливаются из сплавов
Может иметь различные диаметры от 6 до 19 мм. Конструкция и безопасность блока термодатчиков позволяет исключить перегрев.
Выбор металла и его сплавов зависит от рабочей среды нагревательного элемента.
Это могут быть различные металлические поверхности, контактирующие со щелочами и кислотами, воздух с низкой концентрацией активных газов, нагревательные элементы, жировые соединения и водные растворы.
Нагревательные элементы представляют собой ферраловые или нихромовые проводники.
Fehral Spiral — это сплав железа с медью, марганцем, алюминием, титаном и другими металлами. Основные преимущества Fehral Spiral или его разновидностей (Eurofehral, Superfehral) — низкая стоимость, высокая специальная стойкость и жаропрочность.
Никелевые спирали представляют собой сплав никеля и хрома и обладают теми же свойствами, что и феруловые спирали, основное различие между феруловыми и нихромовыми спиралями заключается в температуре до 1200°C.
Контактные стержни могут быть в виде гильз или отдельных граней. В зависимости от используемой сферы часто различают воздушные, водяные или масляные нагревательные элементы. Нагревательные элементы, используемые в различных воздушных сферах, также заявлены в воздухе.
Принцип работы ТЭНа
Знание конструкции нагревательного элемента необходимо для понимания принципов его работы. Внутренняя спираль теплового нагревательного элемента специально изготавливается из термоэлектрического сплава. Благодаря этому свойству она может натягиваться и сильно нагреваться от электричества, но в то же время не плавится. Благодаря материалу, окружающему спираль, — толстому концентрату — тепло не только отлично передается соседним средствам, но и распределяется по тем, которые обеспечивают равномерный нагрев металлической оболочки, в результате чего и происходит внедрение нагревательных элементов.
Преимущества и недостатки ТЭНов
Популярность электрических нагревательных элементов в этом плане обусловлена их высокой надежностью.Различные формыДолговечность, способность работать в самых разных условиях, как в быту, так и на промышленных объектах и предприятиях.
Методика расчета спирали нагревателя ТЭНа
Самый простой способ рассчитать катушки — использовать панель токовой нагрузки. Если по каким-то причинам этот метод не может быть использован, следует обратиться к конкретному виду допустимой мощности. Это отношение мощности нагрева катушки к ее поверхности в Вт. Расчет зависит от температуры поверхности нагревателя и скорости отвода тепла от нее.
В большинстве случаев мощность нагревательной спирали определяется производителем в диапазоне 0,01-12 кВт.
Максимальная мощность выбирается в зависимости от следующих параметров
Нарушения удельной мощности ТЭНа
Для того чтобы радиатор работал в пределах рабочих параметров, удельная мощность должна находиться в допустимых пределах. Значительное превышение или снижение удельной мощности может привести к функциональному отказу элемента. Если радиаторы не обеспечивают требуемую тепловую эффективность при снижении мощности, они могут сгореть при значительном увеличении мощности и потребовать замены.
Итоги
10 устройств — это продукт многолетней разработки. Долгий путь их создания привел к тому, что конструкция трубчатых нагревательных элементов позволяет им иметь максимально возможное тепло при минимальных затратах и вложениях. Все, что требуется для правильной эксплуатации, очень просто.
Оформите заявку на сайте, и мы свяжемся с вами в кратчайшие сроки и ответим на все ваши вопросы.
Трубчатые электронагреватели: устройство и разновидности
Многие приборы, машины и промышленные объекты среди основных рабочих компонентов содержат нагревательные элементы. 10 — Это распространенный тип изделий, отличающийся простотой устройства и разнообразием моделей. На типичном примере рассмотрим, что такое нагревательный элемент и как он работает. Ознакомимся с информацией, которая должна быть включена в заводскую маркировку в соответствии с требованиями ГОСТ 13268-88.
Историческая справка
Оригинальным современным тэном считается изобретение, запатентованное в 1895 году (патент США № 25532). Дж. Б. Симпсон представил полую трубку с нитью в качестве нагревательного элемента в ней. Последний использовался для преобразования электричества в тепловую энергию.
Сегодня ТЭНы — это еще и трубчатые электронагреватели. Практическое применение, модернизация первоначального крупносерийного производства начались после открытия новых сплавов для корпуса нагревателя. Сплавы на основе никеля и хрома (4:1) отличались лучшей устойчивостью к кислотам и щелочам, в отличие от первых предложенных, которые были более устойчивы к специальным веществам.
В 1918 году Ф. Берри запатентовал десять усовершенствованных моделей. Спиральные нити помещены в металлическую трубку. Для стабилизации их положения внутренняя полость корпуса была полностью заполнена порошкообразным веществом с хорошей теплопроводностью. Это также выполняло роль изоляции и исключало риск короткого замыкания.
Устройство и разновидности современных ТЭНов
Независимо от конструктивных особенностей и назначения, все ТЭНы представляют собой электрические радиаторы с трубчатым корпусом и внутренней резьбой. Устройство и принцип работы изделий схожи между собой. Рассмотрим подробнее одну из типичных моделей.
Нить — основной элемент изделия. Она представляет собой железную спираль, сечением 1-1,2 мм, с аналогичными проволоками из хрома или нихрома константана. По всей длине она находится в металлических лотках для нарезки матрасов. Благодаря особому высокому электрическому сопротивлению материал начинает нагреваться во время течения.
Концы спирали крепятся к токопроводящей контактной шине. Затем она подключается к источнику питания. Чтобы исключить прохождение тока через металлический корпус, контакты жестко фиксируются и изолируются трубкой с диэлектрическими элементами. В большинстве случаев они изготавливаются из керамики.
Благодаря тому, что внутренняя часть заполнена плотным наполнителем, спираль не может напрямую контактировать с металлической стенкой. Здесь может использоваться широкий спектр материалов. Корпуса, минеральные смеси, содержащие оксид цинка, магния, марганца, железа или других металлов. В любом случае эти материалы обладают низким коэффициентом теплового расширения и высокой теплопроводностью. Концы труб надежно герметизируются, чтобы предотвратить утечку наполнителя.
Для изготовления корпусов используются различные виды металла. К ним относятся алюминий, медь, латунь, карбонатная сталь или нержавеющая сталь. Толщина стенок трубок варьируется от 6 до 19 мм, что зависит от состава и назначения нагревателя. Также, учитывая условия эксплуатации (рабочую среду), внешняя поверхность изделия может быть обработана специальным защитным составом, устойчивым к химически активным веществам.
ТЭН может быть разделен в условиях простой и блочной конструкции. Второй тип изделий характеризуется высокой мощностью, поэтому требует защиты от перегрева. Эту функцию обеспечивают температурные датчики.
Принцип работы нагревателя.
При подаче электричества на входящий контактный стержень происходит нагрев твердой расплавленной пряжи. Тепло от пряжи передается наполнителю. Благодаря низкой теплопроводности эта энергия немедленно передается металлическому корпусу нагревателя. Затем энергия передается в центр.
Типы нагревательных элементов
Электрические трубки классифицируются по трем основным функциям. Это способ установки, исполнение и назначение. Так, водонагреватели различаются на десять мокрых и десять влажных, открытых или сухих. Первые предназначены для работы во влажной среде. Вторые производятся с дополнительным защитным кожухом (керамической колбой), чтобы трубы были изолированы от воды или масла.
По исполнению различают стандартные и гибкие нагревательные элементы и блоки (ТЭНы). Первая группа представлена в 15 вариантах. Вторые предназначены для установки в оборудование, где требуется повторение геометрии места монтажа. Третий тип — два и более стандартных составов ТЭНВ — крепится к фланцу. Как правило, образцы подбираются в виде лепестков (U-образной формы).
Под назначением понимается работник и тип оборудования, на которое устанавливается нагреватель. В первом случае это воздух, газ, вода, масло, жир, щелочные и кислотные среды, металлы. Во втором — калориферы и системы отопления, печи, прессы, кухонное, технологическое и складское оборудование, системы кондиционирования и т. д.
Маркировка
На нагревательных элементах на видных местах должна быть нанесена заводская маркировка. Ее содержание регламентируется действующим ГОСТом 13268-88. Согласно этому документу, в маркировке должно быть указано следующее
Помимо вышеперечисленных сведений, производители могут предоставлять дополнительную информацию. Обычно это размеры трубки или длина контактной клеммы на конце. Последняя указывается прописными буквами:
| Symbol. | A | B | C | D | E | F | G | H |
| мм | 40 | 65 | 100 | 100 | 160 | 250 | 400 | 630 |
Основные характеристики изделия также указываются латинскими буквами. Подробная информация указана в ГОСТе (табл. 4). Например, буква Q означает, что корпус нагревательного элемента изготовлен из алюминиевого сплава, его удельная мощность не превышает 9,5 вт/см², а в качестве рабочей среды используется вода или слабый раствор с pH 5-7. X: вода или раствор с уровнем pH 5-9, температура среды может достигать +100°, удельная мощность меди или латуни 10 не превышает 9 вт/см².
Видео описание
В этом видео обзор двух моделей обогревателей-грелок:
Коротко о главном
Нагревательный элемент представляет собой трубчатый электрический нагревательный элемент. Полая трубка содержит наполнитель, который удерживает нити на расстоянии от металлической стенки. Концы нити соединены контактной шиной, изолированной от корпуса.
Нагревательный двигатель: сопротивление протеканию тока, наполнитель корпуса и металл хорошо покрыты, и нить нагревается, передавая тепловую энергию среде.
Рабочие могут быть влажными и газовыми.
Нагревательные элементы сортируются в зависимости от конструкции, условий эксплуатации и применения.