Здравствуйте, уважаемые читатели сайта . Продолжаем знакомиться с трубчатыми электрическими нагревателями (ТЭН). В первой части мы рассмотрели устройство и включение нагревателей в однофазную электрическую сеть, а в этой части рассмотрим включение нагревателей в трехфазную сеть.
3. Схемы включения ТЭН в трехфазную сеть.
Для включения в трехфазную электрическую сеть применяют ТЭНы с рабочим напряжением 220 и 380 В. Нагреватели с рабочим напряжением 220 В включают по схеме «звезда», а нагреватели с напряжением 380 В включают по схеме «звезда» и «треугольник».
3.1. Схемы соединения звездой.
Рассмотрим схему соединения звездой, составленную из трех нагревателей.
На вывод 2 каждого нагревателя подается соответствующая фаза. Выводы 1соединены вместе и образуют общую точку, называемую нулевой или нейтральной, и такая схема соединения нагрузки называется трехпроводной.
Включение по трехпроводной схеме используется, когда нагреватели или любая другая нагрузка рассчитаны на рабочее напряжение 380 В. На рисунке ниже показана монтажная схема трехпроводного включения нагревателей в трехфазную электрическую сеть, где подача и отключение напряжения осуществляется трехполюсным автоматическим выключателем.
В этой схеме на правые выводы нагревателей подаются соответствующие фазы А, В и С, а левые выводы соединены в нулевую точку. Между нулевой точкой и правыми выводами нагревателей напряжение составляет 220 В.
Помимо трехпроводной схемы существует четырехпроводная, которая предполагает включение в трехфазную сеть нагрузки с рабочим напряжением 220 В. При таком включении нулевую точку нагрузки соединяют с нулевой точкой источника напряжения.
В этой схеме на правые выводы нагревателей подается соответствующая фаза, а левые выводы соединены в одну точку, которая подключена к нулевой шине источника напряжения. Между нулевой точкой и выводами нагревателей напряжение составляет 220 В.
Если необходимо, чтобы нагрузка полностью отключалась от электрической сети, то применяют автоматы «3+N» или «3Р+N», у которых включаются и отключаются все четыре силовых контакта.
3.2. Схемы соединения треугольником.
При соединении треугольником выводы нагревателей соединяют последовательно друг с другом. Рассмотрим схему включения трех нагревателей: вывод 1 нагревателя №1 соединяется с выводом 1нагревателя №2; вывод 2 нагревателя №2 соединяется с выводом 2нагревателя №3; вывод 2 нагревателя №1 соединяется с выводом 1нагревателя №3. В итоге получилось три плеча – «а», «б», «с».
Теперь на каждое плечо подаем фазу: на плечо «а» фазу А, на плечо «в» фазу В, ну и на плечо «с» фазу С.
3.3. Схема «нагреватель — термореле — контактор».
Рассмотрим пример схемы регулирования температуры.
Данная схема составлена из трехполюсного автоматического выключателя, контактора, термореле и трех нагревателей, включенных звездой.
Фазы А, В и С от выходных клемм автомата поступают на вход силовых контактов контактора и постоянно дежурят на них. К выходным силовым контактам контактора подключены левые выводы ТЭНов, а правые выводы соединены вместе и образуют нулевую точку, подключенную к нулевой шине.
С выходной клеммы автомата фаза А поступает на клемму питания термореле А1 и перемычкой перебрасывается на левый вывод контакта К1 и постоянно дежурит на нем. Правый вывод контакта К1 соединен с выводом А1 катушки контактора.
Ноль N с нулевой шины поступает на вывод А2 катушки контактора и перемычкой перебрасывается на питающую клемму А2 термореле. Датчик температуры подключается к клеммам Т1 и Т2 термореле.
В исходном состоянии, когда температура окружающей среды выше заданного значения, контакт реле К1 разомкнут, контактор обесточен и его силовые контакты разомкнуты. При опускании температуры ниже заданного значения от датчика приходит сигнал и реле замыкает контакт К1. Через замкнутый контакт К1 фаза А поступает на вывод А1 катушки контактора, контактор срабатывает и его силовые контакты замыкаются. Фазы А, В и Споступают на соответствующие выводы нагревателей и нагреватели начинают греться.
При достижении заданной температуры от датчика опять приходит сигнал и реле дает команду на размыкание контакта К1. Контакт К1 размыкается и подача фазы А на вывод А1 катушки контактора прекращается. Силовые контакты размыкаются и подача напряжения на нагреватели прекращается.
Следующий вариант схемы включения нагревателей отличается лишь применением трехполюсного автомата с отключающимися тремя фазными и нулевым силовыми контактами.
Чтобы не нагружать силовую клемму автомата необходимо предусмотреть нулевую шинку, на которой будут собираться все нули. Шинку устанавливают рядом с элементами схемы, и уже от нее тянут нулевой проводник к четвертой клемме автоматического выключателя.
При подключении ТЭН в трехфазную сеть, для равномерного распределения нагрузки по фазам, необходимо учитывать общую мощность нагрузки по каждой фазе, которая должна быть одинаковой.
Вот мы и рассмотрели две основные схемы соединения нагревателей применяемых в трехфазной электрической сети.
Подключения по схеме «звезда»
В качестве примера приведем подключение по схеме «звезда» с тремя электронагревателями. Таким способом можно подключать сухие ТЭНы с четырьмя болтами выводов и блоки ТЭН.
Каждый второй вывод нагревательного элемента подключается к соответствующей фазе. Первые выводы при этом соединены вместе и образовывают общую точку определяющуюся как нулевая или нейтральная. Соединённая нагрузка в данном случае считается трехпроводной.
Трехпроводное подключение предназначено для рабочего напряжения 380 Вольт. Ниже рассмотрим схему подсоединения трубчатого нагревателя к трехфазной сети. Включение и отключение напряжения производится в указанном случае автоматически за счет трехполюсных выключателей.
В приведенной схеме можно увидеть, что выводы нагревателей справа подсоеденены к фазам А, В, С. Выводы, которые находятся слева — соединяются в общей нейтральной точке. Рабочее напряжение между выводами справа и нейтральной точкой равно 220 Вольт.
Помимо трехпроводного подключения можно подключаться к сети и по четырехпроводной схеме «звезда». В данном случае подключают нагреватели в трехфазную сеть, напряжение которой составляет 220 Вольт. Нулевая точка нагрузки соединяется с нейтральной точкой питающего источника.
Представленная схема показывает соединение правых выводов трубчатых элементов нагрева к соответствующим фазам, левые при этом замыкаются в одной точке, подключенной к нейтральной шине источника питания. Между нулем и выводами нагревателей напряжение 220 Вольт.
Если нужно полностью отключить нагрузку от электрической сети применяются выключатели «3+N» или «3Р+N», которые работают в автоматическом режиме. С помощью таких автоматов можно полностью перевести все силовые контакты на автоматизированный режим работы. Для наглядного практического применения схемы типа «звезда» рассмотрим подключение электронагревателей котла.
ПОДКЛЮЧЕНИЕ ТЭНОВ ЭЛЕКТРОКОТЛА
Для электрокотла можно подобрать несколько вариантов подключения, но в данном случае мы рассмотрим подключение сухих ТЭНов к трехфазной сети с напряжением 220 Вольт по типу «звезда». Из-за того, что мощность сухих трубчатых нагревателей высока важно, чтобы питающие провода соединялись с ними надежно. Поэтому рекомендуется в строгом порядке придерживаться схемы подключения проводов к выводам ТЭН по инструкции.
Подключая фазные провода к выводам электронагревателей следует в первую очередь накрутить гайку м4. После этого нужно наложить шайбу и одеть наконечник-кольцо питающего проводка. Далее опять накладывается шайба, а сверху на нее ложится пружинная шайба-гровер. Все это зажимается гайкой м4.
Провод, который будет подключен к нейтральной фазе, затягивается болтом м8. Он будет располагаться в перемычке между контактами отверстий нагревателя.
После подключения проводов следует провести заземление корпуса нагревателя и проводов подключения ТЭНа. Обычно у котлов для заземления с левой стороны у блока электронагревателей находится болт, к которому и следует подключать проводник заземления.
В качестве защитного заземлителя можно использовать отдельный проводник дополнительной системы уравнивания потенциалов или взять его с клеммы заземления управляющего блока.
После работ приведенных выше можно считать, что подключение ТЭНа электрического котла завершено. Теперь осталось только провести установку кожуха защиты на блоке теплового обменника.
Для контроля температур воды и воздуха применяют специальные термодатчики. На главной панели блока управления электрического котла находятся два промаркированных регулятора — «воздух» и «вода». Каждый из регуляторов имеет свою градуировку с цифровым кодом, в котором обозначена температура, измеряемая в Цельсиях. Благодаря таким регуляторам можно с легкостью выставлять требуемые термические значения теплоносителя. Регулятор работает по принципу настройки, когда температура электрокотла достигнет значений, которые были установлены в опциях, ТЭН прекратит нагрев, а как значения опустятся ниже необходимого уровня, устройства нагрева вновь начнут свою работу.
Таким образом, можно автоматизировать работу электрокотла. Оператору достаточно всего лишь выставить значения нужных показателей, а дальнейшая работа будет проводиться автоматически. Тепло в помещении будет поддерживаться на нужном уровне без участия человека.
Температурные датчики значительно облегчают эксплуатацию электрокотла. Датчик контроля температуры воды располагается непосредственно в теплообменнике в специальном посадочном месте. Как вариант его можно установить самостоятельно, прикрепив к отопительной трубе.
Аналогичным образом работает и датчик определяющий температуру воздуха. Его устанавливают в помещении для замера общей температуры. Электрический котел будет прогревать теплоноситель до той степени, пока воздух в помещении не достигнет нужных температурных значений.
Различные типы и модели электрокотлов могут отличаться своей внутренней компоновкой, наличием дополнительных функций, автоматизации и мн. др. Но, несмотря на разность всевозможной модификации прокладка электрической проводки, подбор типа и сечения кабеля, автоматической защиты, а также подключений к сети не меняются.
Подключение по схеме «треугольник»
При подключении по схеме «треугольник» выводы трубчатого нагревателя соединяют в поочередном порядке. Схема подключения такого типа означает, что: вывод под номером 1 у первого нагревателя будет соединён с выводом №1 второго нагревателя; вывод №2 второго ТЭНа подключится к выводу №2 третьего нагревателя; от первого нагревателя вывод №2 подсоединится к выводу №1 третьего ТЭНа. При соблюдении указанной схемы в итоге должно получиться три плеча — «а», «б», «с». На каждое плечо будет подана своя фаза:
«а» — А фаза;
«б» — В фаза;
«с» — С фаза.
Мощность нагревателей и их температурная подача зависимо от схемы подключения ТЭНа
Выбирая нагреватель, покупатель в первую очередь обращают внимание на его мощность. Техническая практика же показывает, что при постоянном подключении к определенной сети, когда не используются трансформаторы, показатели мощности зависят только от электросопротивления резистивного элемента, который находится в самом нагревательном устройстве. Зависимость определена формулой:
P = U * I
где P - мощность,
U - напряжение между концами греющего элемента,
I – ток, протекающий по резистивному элементу.
По той причине, что ток, проходящий по спирали зависим только от напряжения, приложенного к концам и собственного электросопротивления (R) конкретного участка спирали, формулу можно упростить:
P = U2 / R
Из этого можно сделать вывод, что в условиях постоянного напряжения мощность будет повышаться только тогда, когда сопротивление будет падать.
Электросопротивление у большей части нагревательных устройств напрямую зависит от температурной выработки самого элемента нагрева. Но, сопротивление в пределах нескольких сотен градусов будет меняться незначительно. Стоит понимать, что с карбидокремниевыми нагревателями ситуация будет абсолютно другой. Так как у них функцию элемента нагрева выполняет неметаллический стержень, сопротивление здесь будет изменяться не в линейном порядке. Сопротивление таких устройств может находиться в диапазоне 0,5…5 Ом, что не позволит напрямую подключить устройство нагрева в сеть напряжением 220 Вольт и уж тем более 380 Вольт. По техническим меркам карбидокремниевые нагреватели можно подсоединять к стандартной сети, если соблюдать их сборку в последовательной цепочке. Но. Стоит отметить, что такая методика малоэффективна, если необходимо проводить точный контроль мощности и регулировку определенной температуры печи. Самым лучшим способом считается подключение электронагревателей к сети с помощью лабораторных регулируемых автотрансформаторов или стандартных устройств статистических электромагнитных устройств.
Существуют нагреватели, которые изготавливаются сразу для трехфазной сети, например блок- ТЭНы или W-образные карбидокремниевые нагреватели. Способ их подключения зависит от рассчитанного напряжения по схеме «звезда» или «треугольник». При подключении по схеме «треугольник» подразумевается соединение трех нагревательных единиц, у которых сопротивления равны и на каждый будет подано напряжение 380 Вольт. Схема «звезда» с наличием нулевого провода подробно расписана выше и предназначается для подачи на каждый потребитель напряжения 220 Вольт. Нулевой провод необходим для подключения потребителей с разными электросопротивлениями
НАГРЕВАЕМАЯ СРЕДА - ВОЗДУХ
Для нагрева воздуха используется два типа ТЭНов:
ТЭНы для «спокойного» воздуха. Маркировка таких ТЭНов по ГОСТ 13268-88 – «S» и «T». Удельная мощность на единицу поверхности соответственно 2,2 ватт/кв. см и 5,0 ватт/кв. см. Максимальная температура на поверхности – 450 и 650 градусов. Съем тепла с поверхности нагревателя происходит за счет конвекции «спокойного» воздуха, контактирующего с нагретой поверхностью.
ТЭНы для «подвижного» воздуха, еще их называют «обдуваемые», с маркировкой «О» и «К», удельной мощностью 5,5 Вт/кв. см и 6,5 Вт/кв. см. Съем тепла с поверхности нагревателя осуществляется подвижной струей воздуха, создаваемой, например вентилятором и движется эта струя со скоростью не менее 6 м/с (по ГОСТ). Естественно, что «обдуваемый» ТЭН по сравнению со «спокойным», имея одинаковые характеристики (размеры, материал, напряжение и пр.), может иметь значительно большую мощность и генерировать на своей поверхности больше тепла. При этом «обдуваемый» ТЭН не перегревается, т.к. избыток тепла интенсивно отбирается движущимся воздухом.
Когда речь идет об обогреве обычных помещений, в которых температуру воздуха нужно поднять до уровня 20-25 градусов, выбор ТЭНов не представляет затруднений: из таблицы ТЭНов на сайте выбирается ТЭН нужного типоразмера, мощности и напряжения, количество ТЭНов определятся общей необходимой мощностью из расчета (в среднем) 1 кВт на 10-12 кв. м площади помещения при стандартной высоте потолка 3 м и общепринятой утепленности здания. При этом температура ТЭНа повышается незначительно, т.е. это собственная температура ТЭНа плюс 20-30 градусов. Иначе обстоит дело, когда температуру воздуха нужно поднять до 150, 200 и даже 250 градусов. Это происходит в сушилках, печках-пекарнях, окрасочных камерах. В этом случае общая температура ТЭНа будет очень высокая: собственная температура ТЭНа плюс 250 градусов окружающего воздуха. Такая температура может неблагоприятно сказаться на «здоровье» ТЭНа – он может попросту перегреться.
Рассмотрим конкретный пример. Допустим, в камере для порошковой окраски изделий необходимо создать температуру +200 градусов. Опуская детали расчета, используем для этой цели ТЭН 140 В13/2,5 Т 220 (трубка длиной 140см, диаметром 13мм, мощностью 2,5кВт, из нержавеющей стали). Этот ТЭН имеет удельную мощность около 4,8 Вт/кв. см, а собственную температуру около 600 градусов. В рабочем режиме температура ТЭНа достигает 600+200=800 градусов, что превышает максимально допустимую температуру ТЭНа. А если учесть «разрешенные» скачки напряжения (+10%), разрешенное отклонение по мощности ТЭНа (+5%), то общая температура ТЭНа может быть еще выше. Долговечность такого ТЭНа становится под вопросом.
Возьмем ТЭН 140 В13/2,0 Т 220 (такой же, как и предыдущий, только мощностью ниже -2,0 кВт вместо 2,5 кВт). У этого ТЭНа удельная мощность равна 3,86 Вт/кв. см, собственная температура – примерно 480 градусов, суммарная температура ТЭНа около 680 градусов, что уже не так критично.
Очевидно, первый ТЭН, как более мощный, разогреет камеру быстрее, количество этих ТЭНов, исходя из необходимой общей мощности для разогрева камеры до нужной температуры, потребуется меньше. Но в конечном итоге эти «плюсы» могут перекрыться «минусами»: более мощные, но перегретые ТЭНы будут чаще выходить из строя, а это потребует более частой остановки окрасочной камеры и сборки-разборки ТЭНовых узлов.
НАГРЕВАЕМАЯ СРЕДА – ВОДА
Обозначение этих ТЭНов по ГОСТ 13268-88:
«Р» - материал трубки ТЭНа – чёрная сталь;
«J» - материал трубки ТЭНа – нержавеющая сталь.
Допускаемая удельная мощность (Р уд.доп.) на поверхности ТЭНа – 15 Ватт/кв.см. Этот показатель определяет максимально допустимую мощность ТЭНа. При подборе водяных ТЭНов необходимо соблюдать следующие правила:
Эксплуатируя ТЭН, необходимо предпринять все меры для того, чтобы предотвратить образование на его поверхности «накипи» - это отложения на трубке ТЭНа различных примесей, присутствующих в жидкости. Примеси присутствуют, например, в грязной или жёсткой воде, они обволакивают трубку ТЭНа в виде плёнки различной толщины. Чем толще такая пленка, тем хуже теплопередача от ТЭНа к жидкости, и в какой-то момент ТЭН может перегреться и выйти из строя. Особенно опасна в этом смысле вода, добываемая из артезианских скважин. Поэтому с самого начала эксплуатации ТЭНов необходимо озаботиться установкой всевозможных фильтров и умягчителей жидкости, а также производить профилактическую чистку ТЭНов и резервуаров.
Активная часть ТЭНа должна быть полностью погружена в жидкость. Напомним, что активная длина ТЭНа равна полной его длине за минусом длины «зоны непрогрева» ТЭНа (это величина, на которую контактная шпилька с торца входит внутрь ТЭНа). Большинство водяных ТЭНов имеют зоны непрогрева А=40 мм, и В=65 мм, поэтому такие ТЭНы должны быть погружены в жидкость практически полностью. В случае применения ТЭНов с другими зонами непрогрева (С=100 мм; D=125 мм; Е=160 мм; F=250 мм; G=400 мм и т.д.) уровень жидкости должен быть выше зоны непрогрева на 20 – 30 мм.
Иногда по технологическим причинам нагреваемую жидкость необходимо с некоторой периодичностью сливать из резервуара. В этом случае ТЭНы оголяются и из водной среды переходят в воздушную, т.е. работают в режиме смены сред «вода-воздух» (конечно, при сливе жидкости ТЭНы отключают). В таких случая не рекомендуется применять ТЭНы из черной стали, т.к при нагреве, остывании и смене сред черная сталь начинает интенсивно корродировать (ржаветь) и быстро разрушается. А, например, на нержавеющую сталь такие условия пагубного воздействия не оказывают.
Для установки ТЭНа в резервуаре и его герметизации (уплотнительная прокладка) на торцах ТЭНа закрепляют щтуцера – втулки с резьбой и фланцем под прокладку. Закрепление штуцера на торце ТЭНа производится разными способами. Один из них – опрессовка штуцера специальными пресс-ножницами. Этот способ создаёт прочное и достаточно герметичное соединение штуцера с трубкой ТЭНа, которое позволяет использовать ТЭН при нагреве жидкости в резервуарах с внутренним давлением не более 0,25 мПа ( 2,5 атм.). Т.е в обычных системах отопления, в обычных нагревательных резервуарах ТЭНы с опрессованными штуцерами используются очень широко.
Если же давление в резервуаре превышает 2,5 атм. (например, в парогенераторах), опрессовка штуцера уже не дает достаточной герметичности, и штуцер необходимо либо припаять, либо приварить к трубке ТЭНа. Об этом нужно помнить при заказе ТЭНа, иначе штуцер будет «пропускать» жидкость по трубке ТЭНа, что в конечном итоге выведет его из строя.
В остальном же выбор ТЭНа не должен вызвать затруднений: по таблице на сайте выбирайте мощность, напряжение, длину и диаметр трубки ТЭНа, её материал и форму, необходимые штуцер и контактную часть.
Какова разница между сроком службы нагревательных трубок между встроенным отоплением и нагревом без воздуха
Электрические нагревательные трубки можно разделить на встроенный нагрев и нагрев воздуха в рабочей среде для сухого сжигания.
Так в чем же разница между этими двумя методами нагрева? Влияет ли это на конструкцию нагревательных элементов?
Вот ответы:
Основная разница: эффективность теплопередачи различна.
Встроенные электрические нагревательные трубки: поскольку они встроены в отверстие, их поверхностное тепло легко поглощается матрицей или модулем, поэтому эффект теплоотдачи электрической нагревательной трубки очень быстрый во встроенной нагревательной среде.
Нагревательные трубки с чистым воздухом: поскольку воздух препятствует теплопередаче, эффект очень слабый в условиях сухого горения нагретого воздуха.
♣ Влияние дизайна на электрические нагревательные элементы.
Поскольку эффективность теплопередачи различна, конструкция нагрузки на поверхность электрической нагревательной трубки отличается. Поверхностная нагрузка встроенных нагревательных электрических нагревателей может быть больше, чем при сухом нагреве на открытом воздухе.
Срок службы отличается для этих двух типов нагрева.
Срок службы встроенного нагревательного электронагревателя больше, чем у нагревательных элементов открытого воздуха, но он не абсолютен. Конкретная жизнь зависит от фактических размеров и мощности.
Как выбрать лучшие электрические нагревательные элементы
Электрическая нагревательная труба - это электрические компоненты, которые предназначены для преобразования электрической энергии в тепловую энергию. Он широко используется в различных областях отопления, так как его простой производственный процесс, низкая стоимость, удобство использования, простота монтажа и отсутствие загрязнения воздуха.
Материал корпуса имеет нержавеющую сталь, углеродистую сталь, медь, титан, PTFE, карбид кремния и другие материалы. Это защитный слой нагревательной трубки.
Снаружи трубки центральная линия спирально намотана во внешней трубке. Сопротивление является компонентом, который преобразует электрическую энергию в энергию нагрева, поэтому он является сердечником нагревательных трубок. Качество влияет на срок службы и производительность нагревательных трубок напрямую. Его материал имеет FeCrAL и никель-хромовую проволоку, такую как Ni80Cr20, 0Cr25Al5. и т.п.
Оксид магния
Между нагревательной трубкой и нагревательным проводом нам нужен хороший наполнитель с изоляцией и тепловыми характеристиками для передачи тепла, а также тот же коэффициент линейного расширения с нагревательным проводом, а также хорошая термостойкость и хорошая ударопрочность. Он не может оказывать химического воздействия на нагревательный провод и трубки при высокой или комнатной температуре.
Обычно используют оксид магния, едкий магний, глинозем и чистый кварцевый песок. И т.д. Заполняющий материал (от хорошего до плохого качества). Если клиенты не предъявляют особых требований, мы все выбрали хорошие показатели по оксиду магния.
Поверхностная нагрузка
Что такое поверхностная нагрузка?
Мощность на единицу площади на поверхности нагрева.
Формула расчета поверхностной нагрузки:
Поверхностная нагрузка (ш / см²) = W / D × π × L (см)
D = диаметр нагревательной трубки; π = 3,1415926; L = длина нагревательной части
ПРИМЕЧАНИЕ: L - длина нагревательной части, а не длина трубки. Потому что каждая нагревательная трубка имеет длину нагрева и длину охлаждения.
Технические данные о поверхностной нагрузке для справки.
Диаметр трубы (мм)
Поверхностная нагрузка (Вт / см²)
Φ6 - Φ10
≤22
Φ10.1-Φ14
≤20
Φ14.1-Φ18
≤16
Φ18.1-Φ22
≤12
Φ22.01-Φ40
≤10
Вышеуказанная поверхностная нагрузка обычно относится к нагреву металлической формы. Нагрев воды будет умножен на 2 до 2,5. Воздушное отопление будет от 50% до 60%.
Основные параметры электронагревательных элементов.
Электрическое напряжение: В
Электрическая мощность: Вт
Электрическая частота: Гц
Рабочая температура: ℃
Диаметр трубки: мм
Длина разбрасывания: мм
Вес: кг
Как разработать более совершенные электронагревательные элементы, сейчас является ключевой проблемой для многих предприятий. Большинство электрических нагревательных элементов выполнены из легированных электрических проводов сопротивления в качестве нагревательной части. Электрические нагревательные элементы, сделанные нами, используют лучшие провода сопротивления сплава (Ni80Cr20) в качестве нагревательной части.
Какая электрическая нагревательная трубка имеет максимальную температуру?
Клиенты часто спрашивают меня: если 220В 1000Вт, какая температура электрической нагревательной трубки самая высокая? Этот вопрос кажется простым, но на него сложно ответить. Потому что температура электронагревательной трубки связана со многими факторами. Сегодня я хотел бы рассказать вам, какая электрическая нагревательная трубка имеет самую высокую температуру.
♠ Нагревательная среда
Температура поверхности нагревательных трубок разная, если они нагреваются в масле, воде и воздухе.
♠ Время нагрева
Если время нагрева отличается, а также температура поверхности электронагревателя отличается.
♠ Технические параметры нагревательных элементов
Диаметр трубки, длина, толщина трубки, чистота магнезиального порошка и толщина проволоки сопротивления влияют на температуру поверхности трубки электрического нагрева.
Материал трубки
В качестве материала оболочки мы используем керамическую, стеклянную кварцевую трубу, медную трубу и трубу из нержавеющей стали. Температура поверхности различна для разных материалов оболочки.
Поэтому, отвечая на вопрос о том, что является самой высокой температурой электрической нагревательной трубки 220 в 1000 Вт, мы должны сравнить ее с одной и той же теплоносителем, одинаковыми параметрами электрической нагревательной трубки и различными материалами электрической нагревательной трубки. И затем, мы можем знать, что температура кварцевой трубки и керамической трубки самая высокая, потому что они не имеют порошка магнезии и не нуждаются в теплопроводности при одинаковом времени нагрева.
Можно ли нагревать элементы нагрева воды снаружи?
В нашей повседневной жизни мы должны сталкиваться с тем, что водонагревательные трубки быстро перегреваются, не вставляя их полностью в воду, и вскоре нагревательная трубка загорится красным и черным и, наконец, перестанет работать. Теперь я хотел бы объяснить вам, как электрические водонагревательные трубы нагреваются снаружи.
Это следует проанализировать по расчетной мощности электрической нагревательной трубы: нормальная жидкостная электрическая нагревательная труба на метр расчетной мощности составляет 2-3 кВт, сухая электрическая нагревательная трубка на метр расчетной мощности составляет 1-1,5 кВт. (Мощность на метр относится к мощности, которую может переносить площадь нагрева на метр трубы электрического отопления.) То есть, поверхностная нагрузка на жидкостную электрическую трубу нагрева в два раза больше, чем у сухой электрической печи. нагревательная труба, а это означает, что тепло жидкой трубы электрического нагревателя в два раза больше, чем тепло трубы сухого нагрева электрическим током.
Кроме того, воздух оказывает препятствующее влияние на теплопроводность, поэтому, когда область нагрева жидкого электрического нагревательного элемента подвергается воздействию воздуха, температура поверхности электрического нагревательного элемента не может быть выпущена во времени, поэтому температура поверхности будет продолжать расти, внутренняя температура также будет расти. Когда внутренняя температура нагревательной трубки достаточно высока, чтобы выдержать температурный предел резистивного провода, резистивный провод перегорит. Когда провод сопротивления выжигает электрическую нагревательную трубку, она будет списана.
Как правило, мы можем объяснить, что нагревательная трубка для жидкости может передавать 3 кВт тепла, при нагреве воды или другой жидкости вода может быстро поглотить 3 кВт тепла, поэтому температура поверхности не будет слишком высокой. Воздух может поглощать только 1 кВт тепла, поэтому оставшиеся 2 кВт тепла остаются на водонагревательной трубке, в результате чего температура поверхности становится слишком высокой, а затем перегорает.
После объяснения того, можно ли нагревать электрические нагревательные элементы для кипячения воды, мы должны знать, почему область нагрева легко выгорает при воздействии. Поэтому при использовании жидкостной электронагревательной трубы область нагрева не должна быть отделена от жидкости для сухого горения. Если есть необходимость в неотапливаемой зоне, вы можете заранее связаться с дизайнером и забронировать холодную зону.
Патронные нагреватели
ОБЗОР
Патронные нагреватели можно рассматривать как «компонентные нагреватели», которые используются для выработки тепла во многих областях. Эти нагреватели широко используются в пресс-формах, штампах, плитах, горячей штамповке, литье пластмасс, обработке пищевых продуктов, упаковочном оборудовании, уплотнении, экструдерах, нагреве картера, пресс-формах для горячеканальных систем, клеев-расплавов, технологических емкостей, лабораторного оборудования, очистных резервуаров и штампов блоки.
Патронные нагреватели могут нести термопару внутри, чтобы помочь контролировать температуру. В нагреватели картриджа могут быть встроены различные диаметры, длины, мощности и напряжения. И он также используется для нагрева металлических деталей и оснащен резьбовой втулкой для нагрева жидкости.
Патронные нагреватели могут достигать температуры металла до 1400 ° F и достигать плотности ватта до 260 Вт на квадратный дюйм.
Заметки:
В зависимости от различной поверхностной нагрузки нагреватели картриджа можно разделить на: A (6 Вт / см2-12 Вт / см2), AA (12 Вт / см2 - 15 Вт / см2), AAA (15 Вт / см2 - 40 Вт / см2) ；
По разным уровням мы подбираем разные материалы, стоимость изготовления тоже разная.
Отечественная технология может достигать только 6 Вт / см2, материал - нержавеющая сталь 304, гарантия качества - обычно 3 месяца;
A, AA, AAA - это импортные материалы и импортные технологии, A и AA, как правило, изготавливаются из SS 321 из Германии или Incoloy 840. AAA, как правило, изготавливаются из Incoloy 800 или 840. На этот вид импортных картриджных нагревателей может быть гарантирован 1 год. ,
Ферро-хромо-алюминиевые или никель-хромовые провода обычно используются в бытовых картриджных нагревателях; Импортируемые патронные нагреватели изготовлены из немецкого электронагревательного провода BGH или американского резистивного провода NiCr2080.
Производительность кассетных нагревателей:
Если материал оболочки использует Incoloy 800, температура может достигать 760 ° С. При этом необходимо использовать высокоплотный и высокотемпературный порошок магнезии, стоимость также очень высока;
Максимальная нагрузка на поверхность до 40 Вт / см2;
Максимальное напряжение может достигать 480 В переменного тока, а минимальное напряжение может достигать 5 В переменного тока.
Минимальный диаметр может быть 3 мм, максимальный - 35 мм.
Параметры картриджных нагревателей:
Материал оболочки
S.S304, 316L, 321; Инколой 800, 840; титан
Изоляционный материал
Высокочистый порошок оксида магния
Материал нагревательного провода
Никель-хром или железо-хром-алюминиевая проволока
Макс. Напряжение
480VAC
Макс поверхностная нагрузка
40W / см2
Диапазон ошибок питания
+5%, -10%
Размеры
Минимальный диаметр: 3 мм. Индивидуальные
Структура свинцового провода
Внешние и вводные структуры
Тип провода
Изолированный чистый никелевый провод с внутренним стекловолокном, 750 ℃
Меры предосторожности при использовании нагревателей картриджа:
При использовании одноголовочной электронагревательной трубки с высокой плотностью тока из-за быстрого рассеивания тепла при нагреве корпус из нержавеющей стали часто чернеет, окисляется и деформируется. Внутренний нагревательный элемент расплавляется высокотемпературным сжиганием воздуха, что сокращает срок службы самой одноголовочной электронагревательной трубки. Следовательно, превосходная одноголовочная электрическая нагревательная трубка не только требует хорошего качества изготовления, но также требует, чтобы материал пресс-формы, обрабатывающее отверстие и диаметр трубки были как можно ближе. Помимо облегчения замены одноголовочной электронагревательной трубки, подходящее отверстие также облегчает передачу тепловой энергии между ними и может продлить срок службы электронагревательной трубки самой нагревательной трубки.
2. При глубокой обработке отверстий формы следует обратить внимание на точность. Не разрешается сверлить отверстия на обоих концах, потому что соединение не может быть плотно закрыто и имеются большие поры, так что теплоотдача нагревательной трубки плохая, а температура нагреваемого тела неоднородна.
3. Следует отметить, что порошок оксида магния на выпускном конце трубы электрического нагрева не подвергается воздействию загрязняющих веществ и влаги в месте использования, чтобы предотвратить утечку, и предпочтительно резервировать 5 мм за пределами формы.
4. Лучше всего прогревать в течение 5 минут при запуске трубки электрического отопления, чтобы избежать опасности утечки электрического тока из-за попадания влаги или влаги в трубку. Электрическая нагревательная машина должна быть установлена с заземляющим проводом.
Нагревательные элементы (ТЭНы) какие они бывают
Индустрия выпускает огромное количество тэнов, применяемых в самых различных устройствах и оборудоовании, в этой статье постараемся кратко сгрупировать все многообразие тэнов на несколько категорий. Одним из простых критериев группировки тэнов является среда, в которой работает тэн. По этому критерию можно выделить тэны для воды, масла, движущегося воздуха и спокойного воздуха. Сразу оговоримся, что существуют специализированные тэны, как патронные и т.п. применяемые в промышленности, но мы их рассматривать не будем в силу их узконаправленности и специфичности. Указанные 4 критерия позволяют разделить все мнообразие тэнов на группы, что в свою очередь помогает пользователю правильно подобрать тэн для своей цели. В зависимости от среды в которой работает тэн, он имеет различную мощность на единицу своей длинны( Удельная мощность) , из этого следует что тэн для воды имеет наибольшую мощность на единицу длинны, чем тэн для спокойного воздуха.
- Тэны для воды имеют наивысшую мощность на единицу длинны, и расчитанны для нагрева воды. Недопускается работа без воды, при нагреве масла как правило часто выходят из строя ( Масло густое, конвекция жидкости в нём происходит хуже чем в воде, поэтому тэн перегревается).
- Тэны для масла имеют ниже мощность на единицу длинны, чем тэны для воды, поэтому в густом масле не перегреваются. При этом тэн для нагрева масла можно использовать и для нагрева воды. При работе в воздушной среде выходят из строя. Среда работы таких тэнов масло и вода.
- Тэны для движущегося воздуха ниже мощность на единицу длинны чем тэны для воды и масла. Такие тэны рассчитанны на работу при интенсивном обдуве ( скорость воздуха не ниже 5-6 м\с) как правило имеют оребрение ( для теплоотдачи) или могут быть без оребрения. При работе в спокойном воздухе выходят из строя ( перегреваются). Возможно применение для нагрева воды, но на практике редко встречается, так как вся рабочая часть тэна должна быть в воде ( при неполном погружении в воду, та часть, которая находится в спокойном воздухе, перегреется). Применение таких тэнов - как правило вентиляционные системы.
- Тэны для спокойного воздуха имеют самую низкую мощность на единицу длинны, чем все перечисленные выше тэны, поэтому могут работать в спокойном воздухе. Также эти тэны могут работать в воде, масле, движущемся воздухе. Можно сказать что эти тэны в чём-то универсальны, но при одинаковой мощности они имеют больший размер, например тэн 2квт для спокойного воздуха будет иметь длинну в " развернутом виде" почти в 2-4 раза больше чем тэн для воды.
При подборе тэна для Ваших задач и целей одним из важнейших условий является среда, в котрой будет работать тэн, и следование изложенным рекомендациям поможет сделать оптимальный выбор.
