Încălzitoare electrice tubulare — elemente de încălzire: dispozitiv, selecție, funcționare, conectarea elementelor de încălzire
Fiecare încălzitor de rezistență electrică este o rezistență de înaltă rezistență (element de încălzire) echipat cu dispozitive auxiliare pentru alimentarea curentului, izolarea electrică, protecția împotriva deteriorării mecanice și prindere.
Încălzitoarele electrice tubulare (elementele de încălzire) sunt cele mai comune dispozitive electrotermice pentru instalațiile de încălzire cu temperatură joasă și medie. Sunt complet protejate de influențele externe, inclusiv de accesul la aer.
Un dispozitiv cu un element de încălzire
De obicei, elementul de încălzire constă dintr-un tub metalic cu pereți subțiri (0,8 - 1,2 mm) (teaca) în care este plasată o spirală de sârmă de înaltă rezistență. Capetele bobinei sunt conectate la o tijă de contact, ale cărei fire exterioare sunt folosite pentru a conecta încălzitorul la sursa de alimentare.Materialul tubului poate fi oțel carbon dacă temperatura suprafeței elementului de încălzire în funcțiune nu depășește 450 g. C și oțel inoxidabil la temperaturi mai ridicate sau când elementul de încălzire funcționează în medii corozive.
Un dispozitiv cu un element de încălzire. Încălzitor electric tubular (TEN) cu design ermetic: 1 — spirală nicrom, 2 — țeavă, 3 — umplutură, 4 — știft de plumb, 5 — manșon de etanșare, 6 — piuliță de fixare, 7 — terminale.
Spirala este izolată de țeavă cu o umplutură cu proprietăți ridicate de izolare electrică și conductivitate termică bună. Cel mai adesea, periclaza (un amestec cristalin de magneziu) este folosită ca umplutură. După umplerea umpluturii, tuburile elementului de încălzire sunt presurizate. Sub presiune ridicată, periclaza se transformă într-un monolit, care fixează în mod fiabil spirala de-a lungul axei tubului elementului de încălzire. Elementul de încălzire presat poate fi îndoit pentru a da forma dorită. Tijele de contact ale elementului de încălzire sunt izolate de țeavă cu un izolator, capetele sunt sigilate cu lac siliconic rezistent la umiditate.
Avantajele și dezavantajele elementelor de încălzire
Avantajul elementelor de încălzire este flexibilitatea, fiabilitatea și siguranța serviciului. Ele pot fi utilizate în contact cu medii gazoase și lichide. Elementele de încălzire nu se tem de vibrații și șocuri, dar nici nu sunt rezistente la explozie. Temperatura de funcționare a elementelor de încălzire poate ajunge la 800 gr. C, care satisface utilizarea acestora nu numai in instalatiile de incalzire conductoare si prin convectie, ci si ca emitatori in instalatiile de incalzire cu radianta (infrarosu).Datorită etanșării spiralelor, durata de viață a elementelor de încălzire ajunge la 10 mii de ore.
Elementele de încălzire sunt fabricate într-o varietate de modele, permițându-le să fie încorporate într-o varietate de instalații, de la cuptoare industriale la încălzitoare electrice de uz casnic. Pe lângă designul obișnuit, sunt produse elemente de încălzire cu un singur capăt cu un cartuș cu un diametru de 6,5 până la 20 mm, care se caracterizează printr-o putere specifică mare a suprafeței, precum și elemente de încălzire plate cu o suprafață dezvoltată pentru transferul de căldură.
Dezavantajele elementelor de încălzire includ consumul mare de metal și prețul din cauza utilizării materialelor scumpe (nicrom, oțel inoxidabil), durata de viață nu foarte mare, imposibilitatea reparației la spirală de ardere.
Încălzitor electric tubular cu trei elemente NV-5.4/9.0
Cum să alegi un element de încălzire
TEN-urile cu o putere de 15 W până la 15 kW sunt produse într-o unitate cu o lungime de 250 până la 6300 mm, un diametru exterior de 7 până la 19 mm și o tensiune nominală de 12 până la 380 V într-un design cu un singur sau trei elemente.
La alegerea elementelor de încălzire, este necesar să se țină seama de: scopul elementului de încălzire, puterea acestuia, tensiunea de alimentare, condițiile de funcționare (mediu încălzit, natura încălzirii, condițiile de schimb de căldură, temperatura necesară).
Forța care poate fi îndepărtată de pe o suprafață unitară a tubului elementului de încălzire (sarcină specifică) depinde de condițiile de funcționare, de materialul tubului și de materialul de umplere.
Elementele de încălzire sunt selectate din puterea calculată necesară pentru încălzirea mediului: Pcalcul = (Kz x Ppol) / randament, unde Kz — factor de siguranță (1,1 — 1,3), eficiență — eficiență, ținând cont de pierderile de putere.
Din catalog se găsește un element de încălzire care îndeplinește condițiile de funcționare pentru tensiune, putere. temperatura carcasei si a mediului incalzit, precum si forma, posibilitatea amplasarii elementului de incalzire in spatiul de lucru. Numărul de elemente de încălzire este apoi determinat în funcție de Pcalc și de puterea unitară a elementelor de încălzire.
Lucrul cu elemente de încălzire
Principalele cauze ale defecțiunii elementelor de încălzire în timpul lucrului — încălcarea etanșării bornelor, deteriorarea carcasei prin coroziune, ruperea spiralei din cauza supraîncălzirii. Aceste motive sunt cauzate de solicitarea excesivă asupra tijelor de contact la conectarea firelor la elementele de încălzire, formarea unui strat de calcar pe suprafața tubului elementului de încălzire.
Fiabilitatea funcționării încălzitoarelor electrice tubulare poate fi mărită urmând următoarele recomandări:
1) Când conectați firele la elementele de încălzire, nu aplicați forță excesivă piulițelor tijei de contact, ca urmare a etanșeității capetelor de ieșire ale elementului de încălzire.
2) Este necesar să opriți funcționarea elementelor de încălzire fără apă.
3) Este necesar să curățați depunerile de pe suprafața elementelor de încălzire de 1 dată la 2-3 luni, evitând depunerile pe elementele de încălzire cu o grosime mai mare de 2 mm.