Označenie elektrických ohrievačov. Vnútorná štruktúra vykurovacieho telesa. Ako ohrievač funguje, z čoho pozostáva

Studená voda sa ohrieva v bojleri s vykurovacím telesom. Toto je rúrkový ohrievač. Skladá sa z rúrky, v ktorej je umiestnená špirála drôtu, vyhrievaná z elektrický prúd. Piesok s dielektrickými vlastnosťami je naplnený medzi drôt a rúrku, aby sa zabránilo skratu.

Kotol pozostáva zo zásobníka s vývodmi na horúcu a studená voda. Vyhrievacie teleso je v nádrži, ohrieva vodu. Postupom času sa na vykurovacom telese objaví plak vo forme horčíkových a vápenatých solí. Vrstva soli sa zväčšuje, zhoršuje sa prenos tepla, trvá dlhšie zohriatie, a preto sa zvyšujú náklady na energiu.

Na tento problém existujú riešenia v podobe rôznych vodných filtrov a horčíkových tyčiniek. Ale boli tu kotly s inovatívnym riešením v podobe suchého vykurovacieho telesa. Kotly majú kovovú banku v kontakte s vodou. Suché vykurovacie telesá sa umiestnia do banky na zahrievanie. Výrobcovia čoraz častejšie vybavujú ohrievače vody takýmto suchým vykurovacím telesom. Predlžuje životnosť zariadenia, zjednodušuje údržbu. Väčšina výrobcov prešla na suché ohrievače, pretože je to sľubný spôsob, ako znížiť náklady na energiu a kotol. Poďme sa tejto problematike venovať podrobnejšie.

Dizajn suchých vykurovacích telies sa neustále zlepšuje. Existuje niekoľko typov výkonu:

• Do banky s TEN sa naleje olej. Jeho tepelná vodivosť je vyššia ako u vzduchu, čím šetrí energiu na ohrev vody.
• Najjednoduchšia možnosť. Vyhrievacie teleso je v banke vo vzduchu. Ide o lacné prevedenie, jednoduchú údržbu a výmenu vykurovacieho telesa.

Pri práci na suchom vykurovacom telese nehrozí kontakt s vodou a nebezpečenstvo úrazu elektrickým prúdom. Keď drôtená špirála vyhorí, môže sa dotýkať stien rúrky, na tele kotla sa objaví napätie. Kvalitné suché vykurovacie telesá sú spoľahlivé z hľadiska bezpečnosti. Keď zlyhajú, jednoducho nefungujú, drôt sa nedotýka rúrky. Ale nebezpečenstvo stále existuje.

Bežné rúrkové ohrievače sa používajú v domácich spotrebičoch na ohrev kvapalín. Vykurovacie telesá suché na vzduchu sa používajú menej často, ale ich vlastnosti sa čoraz viac využívajú v rôznych oblastiach priemyslu a každodenného života. Používajú sa na ohrev zmesí plynu, vzduchu, v elektrických ohrievačoch, saunových peciach, konvertoroch, pištoliach v tepelných clonách.

Typy suchých vykurovacích telies

Triedy ohrievačov sú založené na koncepcii prevádzky v rôznych prostrediach. Líšia sa tým, že môžu pracovať pokojne alebo sťahovanie prostredia. Od toho závisí pevnosť konštrukcie, jej trvanlivosť. Ohrievače pre pokojné podmienky sú menej odolné a chránené pred teplotou.

Podľa oblastí použitia sú ohrievače vzduchu rozdelené podľa hodnoty udržiavaného napätia v závislosti od riešenej úlohy. Univerzálny vykurovací článok klasického typu možno považovať za ohrievač vzduchu na 220 voltov. Používa sa v domácich spotrebičoch, vo výrobných priestoroch na ohrev kvapalín podľa technologických postupov. V špeciálnych oblastiach priemyslu sa používajú suché vykurovacie telesá 380 alebo 660 voltov.

Izolačné materiály

Typický vzduchový suchý ohrievač pozostáva z kovovej rúrky s cievkou vysokoodporového drôtu vo vnútri. Aby sa zachovala dobrá tesnosť, komponenty do seba tesne zapadajú pomocou špeciálneho izolačného materiálu.

Kupujúci musia vedieť, aký materiál je súčasťou položky. Suché ohrievače s kovovými rebrami sú dostupné z nehrdzavejúcej ocele alebo uhlíkovej ocele. V každom prípade je vhodná individuálna možnosť, pretože pracovné prostredie je navrhnuté pre svoje vlastné parametre pôsobenia na materiál. Univerzálnou vlastnosťou materiálu je odolnosť proti korózii. V prípade ohrievačov suchých vzduchom nie sú takéto požiadavky vysoké v porovnaní s ohrievačmi na kvapaliny.

Suché vykurovacie zariadenie

V konvenčných ohrievačoch vody (rúrkové) je vykurovacie teleso umiestnené priamo do vody. U ohrievačov vody s možnosťou suchého výhrevného telesa je výhrevné teleso umiestnené v utesnenej trubici, ohrievač nie je v kontakte s vodou.

Bežný ohrievač vody je vybavený horčíkovou anódou na ochranu pred vodným kameňom v nádrži. Pri použití suchého ohrievača je anóda umiestnená v nádrži cez samostatný otvor.

Ohrievače rôznych typov sa líšia aj tvarom. Suchý ohrievač je tenký a rovný, pretože je umiestnený v kovovej rúre a obyčajný vykurovací článok má rôzne tvary.

K nádržiam nad 50 litrov je pribalený suchý ohrievač, pretože nie je vhodný pre menšiu nádrž kvôli svojej veľkosti.

Dizajnové vlastnosti flexibilných suchých ohrievačov

Ohrievacie telesá s flexibilnými vlastnosťami vykazujú špičkový technologický prístup k realizácii stredného ohrevu. Ich rozdiel od bežných ohrievačov je v tom, že človek môže nastaviť vykurovacie teleso do ľubovoľného tvaru bez špeciálneho nástroja. Vlastnosť pružnosti neznižuje výkon produktu. Ohrievač konkuruje výkonovými vlastnosťami a tepelnou odolnosťou bežným modelom vrátane tekutých.

Flexibilné ohrievače suchého vzduchu sa používajú v špeciálnych zariadeniach a horúcich vtokových formách. Špecifiká výroby vytvárali podmienky pre potrebu navrhnúť flexibilnú štruktúru.

Technické dáta

Uvoľňovanie suchých vykurovacích telies sa vyskytuje v obrovskom rozsahu, napriek nízkej prevalencii v porovnaní s analógmi pre kvapalinu. Ich charakteristiky sú odlišné z hľadiska pracovných vlastností a dizajnu. Dĺžka kontaktnej tyče dosahuje dĺžku 60 cm, od tejto hodnoty závisí rozsah použitia. Vyberajte podľa miesta použitia vykurovacie teleso podľa konfigurácie, vlastností a rozmerov.

Priemer rúrky sa pohybuje od 8 do 16 mm. Existujú rôzne verzie modelov ohrievačov podľa rýchlosti ohrevu, ktorá je určená výkonom. Ohrievač suchého vzduchu s výkonom 2 kW pre napätie 380 voltov sa rozšíril. Modely nad 40 cm môžu pracovať na 220 voltoch. Používajú sa aj iné ohrievače v širokom výkonovom rozsahu od 0,2 do 10 kW.

Inštalácia suchých ohrievačov

Inštalácia a upevnenie sa vykonáva pomocou mechanických svoriek vo forme svoriek, puzdier, svoriek a konzol. Metóda spájkovania je široko používaná, čo sa musí robiť opatrne. Spájkovacie body musia byť umiestnené 50 mm od konca ohrievača. Suchý ohrievač flexibilného typu je pripevnený k roztoku lepidla alebo mechanickým spôsobom kladenia do drážok.

Funkcie služby

Výrobcovia vyrábajú stále viac kvalitných výrobkov na ohrev vody s vysokými ochrannými vlastnosťami. Ak však zariadenie nie je včas servisované, ich dlhodobá prevádzka je nemožná. Výhrevné plochy je potrebné čistiť od znečistenia v intervaloch v závislosti od pracovných podmienok a vlastností média.

Pri použití flexibilného vzduchového elektrického ohrievača je potrebné ochranné mazanie kontaktných bodov prvku. Pred spustením zariadenia je potrebné z neho odstrániť konzervačný tuk, ktorý naruší optimálny prenos tepla.

Suché vykurovacie telesá majú nevýhody

Existuje názor, že suchý ohrievač nie je ekonomický, pretože v kovovej rúrke medzi špirálou a stenou rúrky je medzera. Najprv sa trubica zahreje a potom sa zohreje voda. Ale toto tvrdenie možno vyvrátiť. Ohrev prebieha vo vnútri média, straty na ohrev sú najmenšie. Priemer vykurovacieho telesa je menší ako priemer rúrky o 2 mm, vzduchová medzera je minimálna.

Výkon suchých ohrievačov je menší ako konvenčných. Ich výkon dosahuje 1200 wattov v porovnaní s bežnými 2 kW. Ale suché vykurovacie telesá sú inštalované 2 kusy na kotol, celkový rozdiel vo výkone je zanedbateľný.

Nevýhodou, s ktorou sa nedá polemizovať, je vysoká cena. Rozdiel v nákladoch je asi 1,5-násobok.

Výhody

1. Jednoduchá údržba . Na výmenu prvku budete potrebovať skrutkovač na odstránenie plastového krytu a odskrutkovanie rozpernej skrutky. Nie je potrebná žiadna ďalšia práca, stačí vytiahnuť chybný prvok a nainštalovať nový. A na výmenu „mokrého“ vykurovacieho telesa je potrebné vypustiť vodu, odskrutkovať prírubu, zvyšná voda sa na vás môže vyliať. Zakaždým je potrebné vymeniť tesnenie pod prírubou. Je to špinavá a drahá práca.
2. Cena ohrievača . Suchá bunka stojí asi 15 dolárov. Záleží na výrobcovi a predajcovi. "Mokrý" prvok stojí 26 dolárov a viac. Ak máte titán málo známej značky, potom nebude ľahké kúpiť mokré vykurovacie teleso a cena bude vysoká. Tesnenie bude tiež stáť veľa peňazí.
3. Jednoduchá výmena 1. prvku . Ak jeden prvok zlyhá, potom ho vymeníte bez toho, aby ste sa dotkli iných prvkov, nevypúšťajte vodu a ani samotný ohrievač vody nie je potrebné odstraňovať zo steny. Nebude to trvať dlhšie ako 10 minút. Ak chcete vymeniť mokrý prvok, najmä ak sú dva, musíte vypustiť vodu, odstrániť samotný ohrievač, odskrutkovať matice. Potom sa musíte rozhodnúť: zmeniť dva prvky naraz alebo počkať, kým druhý zlyhá, s vedomím, že tieto nepríjemné postupy budete musieť zopakovať.
4. Ddostupnosť v predaji . Ohrievače sú svojou konštrukciou podobné, líšia sa len dĺžkou alebo priemerom. Ľahko ich nájdete v mnohých elektropredajniach. Mokré ohrievače sa vyrábajú pre konkrétnu značku produktu, objednávajú sa samostatne. Musíte počkať na doručenie.

Kúpou ohrievača vody s mokrým prvkom môžete ušetriť až 30 dolárov. To však neospravedlňuje náklady na výmenu vykurovacieho telesa s množstvom frustrujúcej údržby.

Akýkoľvek elektrický odporový ohrievač je vysokoodporový (vykurovací článok) vybavený pomocnými zariadeniami na prívod prúdu, elektrickú izoláciu, ochranu proti mechanickému poškodeniu, upevnenie.

Rúrkové elektrické ohrievače (TENY) sú najbežnejšie elektrotepelné zariadenia v nízko a strednoteplotných vykurovacích zariadeniach. Sú úplne chránené pred vonkajšími vplyvmi vrátane prístupu vzduchu.

Zariadenie vykurovacích telies

Vyhrievací prvok sa zvyčajne skladá z tenkostennej (0,8 - 1,2 mm) kovovej rúrky (plášťa), v ktorej je umiestnená špirála z vysoko špecifického drôtu. elektrický odpor. Konce špirály sú spojené s kontaktnou tyčou, ktorej vonkajšie svorky slúžia na pripojenie ohrievača k elektrickej sieti. Materiál rúrky môže byť uhlíková oceľ, ak povrchová teplota vykurovacieho telesa v prevádzkovom režime nepresiahne 450 g. C a nehrdzavejúcej ocele pri vyšších teplotách alebo pri prevádzke ohrievača v agresívnom prostredí.

Zariadenie TENA. Rúrkový elektrický ohrievač (TEH) hermetického prevedenia: 1 - nichrómová špirála, 2 - trubica, 3 - výplň, 4 - kolík, 5 - tesniaca manžeta, 6 - matica na upevnenie, 7 - vývody.

Špirála je izolovaná od trubice výplňou, ktorá má vysoké elektrické izolačné vlastnosti a dobre vedie teplo. Ako plnivo sa najčastejšie používa periklas (kryštalická zmes horčíka). Po naplnení plniva sa rúrka vykurovacieho telesa stlačí. Pod vysokým tlakom sa periklas zmení na monolit, ktorý spoľahlivo fixuje špirálu pozdĺž osi rúrky vykurovacieho telesa. Lisovaný výhrevný článok sa dá ohnúť do požadovaného tvaru. Kontaktné tyče vykurovacieho telesa sú izolované od rúrky izolátorom, konce sú utesnené lakom na báze kremíka, ktorý je odolný voči vlhkosti.

Výhody a nevýhody vykurovacích telies

Výhodou vykurovacích telies je všestrannosť, spoľahlivosť a bezpečnosť obsluhy. Môžu byť použité v kontakte s plynnými a kvapalnými médiami. Vykurovacie telesá sa neboja vibrácií a nárazov, ale nie sú odolné voči výbuchu. Prevádzková teplota vykurovacích telies môže dosiahnuť 800 gr. C, čo vyhovuje ich použitiu nielen v kondukčných a konvekčných vykurovacích zariadeniach, ale aj ako žiariče v sálavých (infračervených) vykurovacích zariadeniach. Vďaka utesneniu špirál dosahuje životnosť vykurovacích telies 10 tisíc hodín.

Vykurovacie telesá sa vyrábajú v rôznych prevedeniach, čo umožňuje ich zabudovanie do rôznych inštalácií, od priemyselných pecí až po elektrické ohrievače pre domácnosť. Okrem bežného prevedenia sa vyrábajú jednokoncové kartušové výhrevné telesá s priemerom 6,5 až 20 mm, ktoré sa vyznačujú vysokým merným plošným výkonom, ako aj ploché výhrevné telesá s vyvinutým teplovodným povrchom.

Nevýhody vykurovacích telies zahŕňajú vysokú spotrebu kovu a náklady v dôsledku použitia drahých materiálov (nichróm, nehrdzavejúca oceľ), nie príliš dlhú životnosť, nemožnosť opravy.

Rúrkový elektrický ohrievač z troch článkov HB-5,4/9,0

Ako si vybrať vykurovacie teleso

Výhrevné telesá s výkonom 15 W až 15 kW sa vyrábajú v jednotke, rozmiestnené v dĺžke od 250 do 6300 mm, s vonkajším priemerom 7 až 19 mm a menovitým napätím 12 až 380 V v jednom alebo trojčlánku. dizajn.

Pri výbere vykurovacích telies je potrebné vziať do úvahy: účel vykurovacieho telesa, jeho výkon, napájacie napätie, prevádzkové podmienky (ohrievané médium, charakter ohrevu, podmienky výmeny tepla, požadovaná teplota).

Výkon, ktorý je možné odobrať z jednotkovej plochy rúrky vykurovacieho telesa (špecifické zaťaženie), závisí od prevádzkových podmienok, materiálu rúrky a materiálu výplne.

Vykurovacie telesá sa vyberajú z vypočítaného výkonu média potrebného na ohrev: Pcalc = (Kz x Rpol) / účinnosť, kde Kz je bezpečnostný faktor (1,1 - 1,3), účinnosť je účinnosť zohľadňujúca straty výkonu.

Z katalógu je nájdené vykurovacie teleso, ktoré zodpovedá prevádzkovým podmienkam z hľadiska napätia a výkonu. teplota plášťa a ohrievaného média, ako aj tvar, možnosť umiestnenia vykurovacieho telesa v pracovnom priestore. Potom sa počet vykurovacích telies určí v závislosti od Rcalc a jednotkového výkonu vykurovacích telies.

Obsluha vykurovacích telies

Hlavnými príčinami zlyhania vykurovacích telies je porušenie tesnenia koncov olova, poškodenie plášťa koróziou a prasknutie špirály v dôsledku prehriatia. Tieto dôvody sú spôsobené nadmernými silami na klzné tyče pri pripájaní vodičov k vykurovacím telesám, vytváraním vrstvy vodného kameňa na povrchu rúrky vykurovacieho telesa.

Spoľahlivosť prevádzky rúrkových elektrických ohrievačov možno zvýšiť dodržaním týchto odporúčaní:

1) Pri pripájaní vodičov k vykurovacím telesám nevyvíjajte nadmernú silu na matice klzných tyčí, v dôsledku čoho je narušená tesnosť výstupných koncov vykurovacieho telesa.

2) Je potrebné vylúčiť prevádzku vykurovacích telies bez vody.

3) Vodný kameň z povrchu výhrevných telies je potrebné očistiť raz za 2-3 mesiace, pričom sa treba vyhnúť usadeninám na výhrevnom telese s hrúbkou väčšou ako 2 mm.

1 - kontakt: svorky alebo tyč; 2 – kontaktné podložky a matice; 3 – tmel a izolant; 4 - rúrkový kovový plášť; 5 - vykurovací nichróm (Kh15N60, Kh20N80), fechral (Kh23Yu5T) špirála; 6 – plnivo (piesok); 7 - tmel; D je priemer vonkajšieho plášťa; L je rozšírená dĺžka rúrky; Lk je hĺbka uloženia kontaktnej tyče vo vnútri rúrky; La je aktívna dĺžka PETN vlákna.

Čo je TEN? Princíp činnosti, konštrukčné prvky.

TEN - rúrkový elektrický ohrievač je detail v podobe kovovej trubice, vo vnútri ktorej je v strede položená nichrómová / fekrálna vodivá špirála. Priestor medzi fechrálnym/nichrómovým vláknom s vysokým ohmickým odporom a kovovou rúrkou je vyplnený dielektrickým, dobre vodivým tepelným izolátorom, periklasom (kryštalický oxid horečnatý - MgO podľa GOST 13236–83). Elektrická špirála vyrobená z termoelektrickej zliatiny, zalisovaná a umiestnená v jadre, sa prechodom elektrického prúdu silne zahrieva, ale neroztopí sa. Tepelná energia pred vstupom do okolitého priestoru prechádza vrstvou kremenného piesku alebo iného dielektrika odolného voči vysokým teplotám a potom ohrieva povrch vody alebo vzduchu cez steny nehrdzavejúceho kovu vykurovacieho telesa.

Tento dizajn umožňuje vydržať dlhé štandardné zaťaženie bez zničenia. Krátkodobé preťaženia, napäťové rázy napájacej siete prakticky nemajú významný vplyv na fungovanie tohto prvku.

Existujú rôzne formy a konfigurácie vykurovacích telies. Podľa geometrických parametrov sú formy: rovné a prehnuté na polovicu, vo forme "sponky" a anglického písmena "U", "N", písmena "M" a tvaru srdca, špirály a ohnuté. K dispozícii sú rôzne polomery ohýbania a nakláňania, s kovaním alebo bez neho. Hlavné typy sú: jednosvorkové alebo kazetové, v ktorých sú kontakty (kolíky) umiestnené na jednom povrchu; dva terminály, v ktorých sú závery umiestnené na oboch stranách. Rúry rúrkových elektrických ohrievačov môžu mať rôzne priemery - od 7 do 20 milimetrov, tvar môže byť okrúhly, vo forme písmena "M", špirálový a zložitý.

Miesto uchytenia ohrievačov vody musí vylúčiť netesnosti, na utesnenie sa používa plastové tesniace tesnenie, ktoré si zachováva svoje dielektrické vlastnosti pri nízkych, extrémne vysokých teplotách.

Pripojenie k elektrické schéma vyrábajú sa vykurovacie telesá cez terminály. Vo väčšine prípadov ide o svorkové kontakty vyrobené vo forme dosiek. Závitové terminály sú zriedkavejšie. Niektoré firmy dopĺňajú elektrické vykurovacie teleso o teplotný snímač a poistku, tieto diely môžu byť súčasťou konštrukcie alebo zalisované. Výkon väčšiny týchto náhradných dielov sa pohybuje od 1200 wattov do 3kw.

únie je závitové puzdro s prítlačnou prírubou. Tento prvok je upevnený v elektrickom ohrievači krimpovaním alebo zváraním, spájkovaním alebo utesnením. Jeden alebo iný spôsob upevnenia sa používa v závislosti od prevádzkových podmienok vykurovacieho telesa v konkrétnom type ohrievaného média. Často sa používa v priemyselných armatúrach s prírubami nasledujúcich veľkostí: G 1/2 "" pol palca, závit M16 so stúpaním 1,5; M22 x 1,5; M24 x 1,5 s rôznymi hrúbkami a priemermi prírub. Vonkajšie typické formy kontaktov majú držiak na prívody vodičov - podložky a matice. Častejšie je spojenie tyčí závitmi M4, M5. Vykurovacie telesá s priemerom plášťa menším ako 8,5 mm majú kontaktné vývody vo forme lístkov.

Samostatným typom je rebrované vykurovacie telesá - TENR, ktorý používa sa pri sušení práčky . Rebrové rúrkové elektrické ohrievače sú konvenčné rúrkové vykurovacie teleso, na ktorého povrchovom plášti je pripevnená oceľová páska, ktorá pôsobí ako radiátor. Vďaka pripojenej páske sa zväčšuje povrch a zodpovedajúcim spôsobom sa zvyšuje prenos tepla elektrického ohrievača. Pri usmerňovaní prúdu vzduchu cez tento typ vykurovacieho telesa sa dosiahne výrazné zvýšenie prestupu tepla a zvýšenie odovzdávaného tepelného výkonu. Vykurovacie telesá s priemerom 8 až 16 mm sú podrobené rebrovaniu, na tento účel sa používa páska so šírkou 5,5 až 10 mm a hrúbkou 0,3 mm. Materiály rebier: čierna oceľ, nehrdzavejúca oceľ, hliník. Okrem toho, aby sa zlepšilo upevnenie TENR, sú do zariadenia inštalované montážne dosky a armatúry.

Ohrievacie telesá s oceľovým alebo nerezovým plášťom s prídavným plášťom z fluoroplastovej trubice sa používajú v galvanických kúpeľoch chemickej výroby na ohrev agresívnych roztokov koncentrovaných zásad, kyselín, roztokov chrómovania a pod.

Tento typ výhrevných telies sa vyrába len v ponornej verzii, s upevnením na horný okraj vane (nad maximálnu hladinu roztoku)