різновиди електронагрівачів

1. Трубчастий електронагрівач (ТЕН)
2. оребрені Тени
3. Трубчасті електронагрівачі патронного типу
4. Нагрівальні елементи для гальваніки
5. Високотемпературні нагрівальні елементи
6. Елементи з відкритою нагрівальною спіраллю
7. Гнучкі нагрівальні елементи
8. Гнучкі нагрівальні кабелі і стрічки
9. Плоскі нагрівальні елементи
10. Манжетні нагрівальні елементи
11. Прозорі елементи обігріву
12. Керамічні нагрівальні елементи
13. Керамічні інфрачервоні нагрівальні елементи
14. Інфрачервоні кварцові випромінювачі
15. Нагрівальні елементи на основі ПТК-термісторів

На сьогоднішній день існує величезне різноманіття нагрівальних елементів, в даній статті ми розглянемо деякі з них.

Трубчастий електронагрівач (ТЕН)

Електричний нагрівач опору, що складається з нагрівального елементу, що має на кінцях контактні стрижні, запресованого разом з наповнювачем в металеву оболонку відповідно до креслення. Залежно від області застосування і вимог замовника Тени можуть мати різну конфігурацію (форму).

Конструкція трубчастого нагрівального елементу:

1 - Клеми
Використовуються для підключення до джерела живлення.

2 - Контактний стрижень
Перебуваючи всередині нагрівального елементу, залишається ненагрітими і визначає його холодну (неробочу) зону. Може бути виконаний з нікельованої, нержавіючої або звичайної сталі.

3 - Трубчата оболонка
Найчастіше виготовляється з нержавіючої сталі, міді або титану.

4 - Нагрівальна спіраль
Являє собою одну, дві або три дроту, виконані зі сплаву з високим питомим опором, наприклад хромонікелевого або феррохромовий.

5 - Ізолюючий наповнювач
Забезпечує передачу тепла від спіралі до оболонки, ізолює від оболонки, а в многоспіральних ТЕН ізолює спіралі.
Зазвичай використовується порошок оксиду магнію (периклаз), який має гарну теплопровідність і діелектричну міцність в ході пресування.

6 - Герметик
Запобігає потраплянню вологи всередину нагрівача.

7 - Ізолятор стрижня
Виготовляється з кераміки або термопласта.

Принцип роботи: У оболонку (3) вставлений контактний стрижень (2), що має струмопровідні клеми (1). До стрижня (2) приварена нагрівальна спіраль (4) з високим провідникові, яка і визначає робочу (гарячу) зону нагрівача. Щоб уникнути замикання на корпус, спіраль (4) ізольована від нього наповнювачем (5), який є діелектриком з хорошою теплопровідністю. З кінців стрижень також ізольований спеціальними пробками (7). При нагріванні спіралі (4) тепло крізь ізоляцію (5) доходить до оболонки (3), яка і нагріває зовнішнє середовище (газ, рідина, тверді тіла).

Області застосування:

• в машинобудуванні: для нагріву прес-форм, штампів, ливарних форм, ванн з кислотами і лугами, в фарбувальних камерах, для плавлення легкоплавких металів і т.д .;
• в харчовій промисловості: для варильних котлів, для кондитерського виробництва, хлібопекарської галузі, молочного виробництва і т.д .;
• в хімічній промисловості: для виробництва гуми, каучуку, в целюлозно-паперовій галузі, в нафтопереробній галузі і т.д .;
• в медицині: для стерилізаторів, дістілізаторов і т.д .;
• в побуті: для опалення приміщень, в домашніх електроприладах (чайники, праски та ін.)

В даний час в Росії існують три державних стандарту на ТЕН

• ГОСТ 13268-88 - Електронагрівачі трубчасті;
• ГОСТ 19108-81 - Електронагрівники трубчасті (ТЕН) для побутових нагрівальних електроприладів;
• ГОСТ 4.150-85 - Система показників якості продукції. Електронагрівники трубчасті (ТЕН).

оребрені Тени

Їх відмінна риса - наявність металевих пластин - ребер. Ребра набагато збільшує робочу поверхню і тепловіддачу Тена. Застосовуються для нагріву потоку повітря або газу в промислових і побутових електрокалорифером, конвекторах, теплових гарматах і в інших установках.

Трубчасті електронагрівачі патронного типу

Їх відмінна риса полягає в тому, що висновки контактного стрижня розташовані з одного боку, що значно спрощує монтаж нагрівачів. Застосовуються для нагріву прес-форм, ливарних форм, води, жирів і масел, слабких розчинів кислот і лугів, повітря і використовуються в якості комплектуючих виробів в промислових установках та побутових нагрівальних приладах.

Нагрівальні елементи для гальваніки

Виготовляються з оболонкою з кварцового скла, нержавіючої сталі або титану і призначені для підігріву різних речовин і розчинів, в тому числі агресивних. В основному застосовуються в гальванотехнике і в хімічній промисловості. На оболонку вироби наноситься мітка мінімальної глибини занурення. Під час експлуатації необхідно щоб рівень рідини, що нагрівається був вище цієї позначки. Занурюються нагрівальні елементи використовуються для нагріву органічних кислот, розчинів з вмістом металів нікелю Ni, хрому Cr, заліза Fe, міді Cu, цинку Zn і т.д., водопровідної і морської води, флюсів та ін.

Високотемпературні нагрівальні елементи

Широко застосовуються в електропечах при температурах до 1700 ° С, а часом і до 1800 ° С. Залежно від робочих температур, їх виготовляють на основі хроміту лантану, карбіду кремнію, дисилицида молібдену та інших сплавів, які мають високу температуру окислення і високу корозійну стійкість. Вони можуть використовуватися як в безперервному, так і в періодичному режимі експлуатації з повним охолодженням в межціклових період.

На малюнку зображені наступні нагрівальні елементи:
а - на основі хроміту лантану (робоча температура до 1800 ° С);
б - на основі карбіду кремнію
(До 1400 ° С);
в - на основі дисилицида молібдену (до 1800 ° С);
г - фехральових (до 1400 ° С).

Елементи з відкритою нагрівальною спіраллю

Складаються з проводів і стрічок, прошитих і укріплених на слюдяних пластинах. Завдяки невеликій вазі їх успішно застосовують в апаратах побутового і промислового сектора: в мобільних і настінних конвекторах, побутових вентиляторах, сушильних установках, масляні радіатори, кондиціонери.

Гнучкі нагрівальні елементи

Їх принцип дії заснований на виділенні тепла проводами, що володіють високим опором при проходженні по них електричного струму. Можуть згинатися в будь-яку форму безпосередньо користувачем. Є варіанти кріплення до поверхні за допомогою самоклеючої плівки. При оптимальної теплопередачі робоча температура досягає 200 ° C (короткочасно до 230 ° C). Зазвичай застосовуються для опалення приміщень, в системах «тепла підлога», в захистах від обмерзання, в медичній, харчовій та аерокосмічної промисловості.

Гнучкі нагрівальні кабелі і стрічки

Призначені для підтримки заданих температур (до 180 ° С), в тому числі у вибухонебезпечних зонах. Вони являють собою волокнистий нагрівальний елемент з ніхрому, обплетений скловолокном і покритий герметизуючої оболонкою з поліетилену або гуми. Завдяки великій поверхні обігріву, надійної електро- і гідроізоляції, малій вазі і еластичності застосовуються в газовій, хімічній, нафтовій промисловості для розігріву і компенсації тепловтрат трубопроводів, теплообмінників, а також в побуті.

Плоскі нагрівальні елементи

Їх конструкція представляє собою корпус з листового металу товщиною 0,25-0,5 мм, виготовлений з вуглецевої або нержавіючої сталі, всередині якого розташований нагрівальний елемент з матеріалу, що володіє високим електричним опором (нихромовая дріт, стрічка). Витки вироби ізольовані один від одного і від корпусу за допомогою ізоляційного матеріалу (кераміка (a), силікон (б), міканіт (в) і ін.). Коротко про головне: мала товщина, рівномірний нагрів по всій поверхні, економічність, екологічна безпека, висока надійність і довговічність. Застосовуються для обігріву приміщень (конвектори, калорифери, теплові гармати, теплові завіси), в штампувальних та вулканізаційних пресах, в хімічній промисловості (обігрів ванн з агресивним середовищем), в побутових виробах (сушка взуття, кип'ятильні гуртки і т.д.)

Манжетні нагрівальні елементи

Виготовляються з міканіти або кераміки, з оболонкою з нержавіючої сталі або латуні. Використання міканіти дозволяє домогтися мінімальної товщини вироби, а кераміки - високих ізоляційних властивостей і тривалого ресурсу роботи. Область застосування: нагрів деталей ливарних пресів, трубопроводи, сопла, пакувальні і деревообробні машини, медичні і наукові прилади.

Прозорі елементи обігріву

Являють собою оптично прозору скляну пластину, на одну зі сторін якої завдано електропровідний шар. Висновки ВЕО розташовані, як правило, в сусідніх або протилежних кутках пластини на спеціальних вивідних майданчиках. Вироби призначені для підігріву приладових вікон і ЖК-дисплеїв при роботі в умовах знижених температур (до -60 ° C).

Керамічні нагрівальні елементи

Вони здатні автоматично контролювати температуру, змінюючи при цьому споживану потужність (функція енергозбереження). Їх тепловими ресурсами є компоненти на основі позисторов, а в якості радіатора виступає рифлена пластина з алюмінієвого сплаву. Зазвичай використовуються в переносних нагревателях, сушильних пристроях, теплових повітряних генераторах.

Керамічні інфрачервоні нагрівальні елементи

Такі вироби складаються з керамічного корпусу, в який вмонтовані ніхромові спіралі. Під дією електричного струму цей елемент розігрівається до температури 450-470 ° С. Енергія нагрітої спіралі розігріває керамічний корпус, поверхня якого в свою чергу починає випромінювати потік інфрачервоної енергії, виступаючи як фільтр і нормалізуючи випромінювання спіралі. Широко застосовуються в інфрачервоних кабінах / саунах, в хімічній промисловості, в обладнанні для виготовлення скла і т.д.

Інфрачервоні кварцові випромінювачі

Випромінювачі є кварцові трубки з резистивної спіраллю всередині. Теплове випромінювання, що виходить від нагрівального елементу поглинається навколишніми предметами, які розігріваючись відображають тепло, в результаті цього підвищується і температура повітря. За рахунок короткого часу реагування рекомендується використовувати такі прилади, перш за все, в циклічних або часто перериваються робочих процесах: сушіння фруктів і овочів / фарби / лаку / тканин, пастеризація, стерилізація, термо- і вакуумформовка, підтримання страв в гарячому стані. Також з їх допомогою обігрівають приміщення.

Нагрівальні елементи на основі ПТК-термісторів

Виготовляються у вигляді нагрівачів в алюмінієвому профілі, нагрівальних дисків і ребристих нагрівачів. Володіючи ефектом самообмеження температури, такі прилади пожежобезпечні, не сушать повітря і не перегріваються. Широко використовуються в тепловентиляторах, приладах конверторного і контактного типу для підтримки мікроклімату (теплові завіси та гармати, системи видалення вологи та сушіння повітря).