Добрый вечер, дорогие читатели! Я часто упоминаю слово DECA в своих статьях, но еще ни разу не говорил о них. Этот недостаток должен быть устранен!
Что такое ТЭН
Нагреватели — это трубчатые электрические нагревательные элементы, преобразующие электричество в тепло. Он имеет форму металлической трубки, в которой находится проводящая нить закиси азота, окруженная изоляционным материалом.
Нагревательные элементы обычно имеют форму катушки, патрона с контактами с обеих сторон, змеевика или удлиненной катушки (см. рисунок). Для их изготовления используются следующие материалы:
- Титан;
- Алюминий;
- Цинк;
- Латунь;
- Нержавеющая сталь;
- Медь.
Но не всегда можно сказать, из какого материала изготовлен нагревательный элемент. Китайские элементы обычно покрыты каким-либо металлом, в то время как внутренняя часть может выглядеть совершенно иначе. Они дешевле отечественной и европейской продукции, но имеют короткий срок службы.
В зависимости от типа установки различают два варианта — сухой (закрытый) и мокрый (открытый). Они отличаются не по конструкции, а по принципу установки. Подробнее о них читайте ниже.
Мокрый ТЭН
Этот элемент устанавливается там, где он контактирует только с водой. Например, в кофемашинах устанавливаются только сухие нагревательные элементы, так как частицы кофе соприкасаются с металлом и загрязняют элемент. Это также изменяет вкус кофе.
Мокрые элементы в нагревателях, котлах и горелках легко загрязняются и подвержены коррозии. Металл может реагировать с веществами, которые растворяются в воде, особенно в стиральных машинах.
Сухой ТЭН
Такой элемент не вступает в прямой контакт с водой. Он находится в герметичной лампе (см. рисунок), которую можно заполнить:
- Воздухом;
- Маслом;
- Песком;
- Другими материалами.
Во время работы сухой нагревательный элемент нагревает окружающий материал, жидкость или газ. Они передают тепло стенкам лампы, которые нагревают воду, воздух или теплоноситель. Сухая версия обычно поставляется вместе с лампой, но может быть и разборной.
Тэн, что это? | Типы электрических ТЭНов
ТЭН — это нагреватель, название которого является аббревиатурой от «трубчатый электронагреватель». Нагревательные элементы обычно имеют форму керамической, стеклянной или металлической трубки, отсюда и их название. Проще говоря, это элемент, который нагревается при прохождении через него электрического тока и используется для нагрева окружающего пространства, жидкостей или материалов.
В повседневной жизни нагревательные элементы используются повсеместно, практически все кухонные приборы, нагревающие пищу или жидкости — электроплиты, чайники, посудомоечные машины — используют электрические трубчатые нагревательные элементы, кроме того, в быту обязательно с нагревательными элементами работают стиральные машины, водонагреватели, утюги и т.д.
В этой статье я подробно расскажу о том, что такое нагревательные элементы, как они работают, как устроены, где используются и многое другое.
Конструкция ТЭНа
Достаточно подробное описание конструкции трубчатых электронагревателей можно увидеть на схеме ниже.
Самым важным компонентом всех электрических нагревательных элементов является нагреватель — обычно это никелевая нить (1), расположенная в середине трубки по всей ее длине и соединенная с выходным штырем (6).
Нить имеет определенное внутреннее сопротивление, и когда по ней проходит электрический ток, она нагревается.
Материал нагревателя должен обладать высоким сопротивлением проходящему через него току; их также изготавливают из таких сплавов, как никель или константан.
Сопротивление нагревателя должно соответствовать требуемой мощности нагревательного элемента. Здесь работает самый важный закон электротехники — закон Ома — и хорошо известная формула:
P = U*I, где I — сила тока, U — напряжение сети, а P — мощность.
Например, для создания нагревателя мощностью 1 кВт (1000 Вт) при однофазном питании 220 В сопротивление нити накала будет следующим:
Сначала определите силу тока:
Сопротивление определяется по формуле:
R = U / I, где R — сопротивление нагревательного элемента в омах U — напряжение в вольтах I — сила тока в амперах.
Аналогично, сопротивление электрического нагревательного элемента нагревателя закиси азота составляет R = 220/4,55 = 48,4 Ом.
Как видите, чем меньше сопротивление трубчатого электронагревателя, тем выше его мощность, и почти вся мощность расходуется на нагрев нити накала. Эффективность нагревательных элементов составляет почти 100 %, т.е. чем они мощнее, тем быстрее и выше нагреваются.
Между никелевой нитью и трубкой находится изолятор (2), который выдерживает высокие температуры.
Трубка нагревательного элемента (3) изготовлена из низкокоррозионных металлов, наиболее часто используемых в быту и промышленности.
Стеклянные нагревательные элементы используются в агрессивных средах, например, в лабораториях, где необходимо нагревать химические смеси.
Стеклянные трубки в радиаторах также встречаются в бытовых обогревателях, работающих на инфракрасном излучении. Керамические трубки редко используются в нагревателях.
Диаметр труб варьируется, но используются трубы диаметром от шести до двадцати четырех миллиметров.
Изолятор должен обладать высокими изоляционными свойствами и в то же время передавать тепло от нагревателя к трубе.
Нагреватель подается через зажимы (4), расположенные на вставках изолятора (5).
Зажимы могут быть размещены как на одном, так и на обоих концах нагревателя. Некоторые типы нагревательных элементов имеют встроенный предохранитель. Такие нагреватели используются в стиральных и посудомоечных машинах.
Если ваш прибор больше не нагревается, скорее всего, неисправен нагревательный элемент нагревателя, который можно легко проверить с помощью мультиметра. Подробную информацию вы можете найти по ЭТОЙ ссылке. Замена нагревательного элемента может быть выполнена самостоятельно почти во всех приборах при обнаружении дефекта, что позволит вам сэкономить много денег на ремонте.
Основные типы ТЭНов и их назначение
Нагреватели обычно классифицируются по типу и основному применению, при этом различают:
1. ТЭН для обогрева воздуха
Температура этих нагревателей достигает 450 градусов Цельсия. Эти электрические трубчатые нагреватели используются для нагрева воздуха в промышленных и жилых помещениях.
Они составляют основу нагревателей, воздушно-тепловых завес и различных сушильных камер. Эти электронагреватели изготавливаются с гладкими трубками и оребренными трубками.
Ребра этих электронагревателей изготовлены из полосовой стали, которая крепится к трубе в виде спирали. Использование ребер увеличивает площадь поверхности нагревательного элемента и тем самым снижает нагрузку на нить нагревательного элемента почти в три раза, что в свою очередь увеличивает срок службы.
2. ТЭН для воды
Такие электронагреватели используются в бойлерах и стиральных машинах. В этих приборах вода может нагреваться до ста градусов Цельсия.
Для больших объемов воды, где требуется большая мощность нагрева, используются теплоэлектроцентрали.
Кстати, мы уже подробно описывали, как подключить нагревательные элементы электрического котла.
Термостат часто используется в электрических нагревателях. Он отключает электронагреватель от сети, когда вода достигает желаемой температуры. Когда вода остывает, термостат снова включает питание электрического нагревательного элемента нагревателя.
3. Гибкие ТЭНы
Они используются в пресс-формах и горячеканальных установках. Они очень полезны при конфигурировании контуров систем горячего хода. Эти электронагреватели выпускаются всех размеров.
Один из типов гибких электрических радиаторов, с которым мы знакомы дома, — это саморегулирующийся кабель для напольного отопления. Этот тип кабеля используется для обогрева помещений.
4. Патронные ТЭНП
Другой тип — кассетные нагреватели, которые обычно имеют розетку с одной стороны. Размер этих обогревателей может достигать 350 см. Основным отличием от других типов является их прочный корпус, обычно представляющий собой гильзу из нержавеющей стали с проволокой.
Этот тип характеризуется высокой плотностью мощности. Тепло нагревателя передается как контактным, так и конвекционным путем.
Эти нагреватели часто используются в промышленности для нагрева масел или для нагрева различных металлических форм путем помещения их в перфорированное отверстие. Эти нагреватели используются в обувной промышленности, в литейном производстве и в автомобильной промышленности.
Если у вас есть вопросы о классификации трубчатых нагревателей, их конструкции или основных областях применения — смело оставляйте их в комментариях к статье, так как мнения приветствуются, я с удовольствием приму аргументированную критику или дополнительную информацию и личный опыт.
Трубчатые электронагреватели с оребрением (тип ТЭНР)
Они в основном используются для нагрева движущегося или неподвижного воздуха и применяются в промышленных и бытовых системах электрообогрева, радиаторах, тепловых насосах и другом оборудовании. Реже оребренные нагреватели используются для нагрева жидкостей. Конструкция ТЭНа представляет собой электрический трубчатый нагреватель с круглым сечением и двумя концами, ребра которого плотно прилегают к активной поверхности и изготовлены из гофрированной стальной ленты, спирально намотанной на оболочку ТЭНа.
Лента изготовлена из ленты толщиной 0,3 мм и шириной 10 мм. Чтобы сохранить однородность материала и избежать различий в коэффициентах теплового расширения между оболочкой нагревателя и лентой, используется лента из нержавеющей стали или углеродистой стали. Ребра позволяют увеличить площадь поверхности и, соответственно, снизить потребляемую мощность электронагревателя в 2-2,5 раза. ТЭНы могут быть прямыми или изогнутыми (чаще в плоскости).
Активная часть THERM должна полностью находиться в области плавника!
Трубчатые электронагреватели угловые (тип ТЭНУ)
Трубчатые электронагревательные элементы типа ТЭНР — это электронагревательные элементы типа ТЭНП с жестким расположением проводников под углом 90° к корпусу элемента.
Нагревательные элементы из коррозионно-стойких металлов изготавливаются в соответствии с условиями работы в соответствующем резервуаре (тип раствора, концентрация, рабочая температура, время нагрева). Для оболочек стандартных ТЭНов, за исключением бесшовных труб из нержавеющей стали, рекомендованных для слабых кислот и щелочей, в агрессивных средах используются химически стойкие стали, а также такие металлы, как медь, свинец, титан, цирконий и тантал.
ТЭНы для агрессивных сред фторопластовые (ЭНФ)
Основными преимуществами являются:
1. основными преимуществами являются.
2. 1. он нечувствителен к кислотам, щелочам, окислителям и растворителям.
3. отсутствие электрических пробоев и коротких замыканий (сам корпус является электрическим изолятором).
4. практически отсутствует адгезия (может использоваться для нагрева топлива и масел, для работы в гальванических ваннах, химических установках, для нагрева растворов в ваннах электролиза травления и т.д. Фторопласт абсолютно не воспламеняется, абсолютно не гигроскопичен и является одним из лучших диэлектриков),
5. пластичность (можно придать ENF любую конфигурацию вручную).
