Будь-який електронний нагрівач опору являє
собою високоомне опір (нагрівальний елемент), обладнаний
допоміжними пристроями для підведення струму, електроізоляції, захисту від
механічних пошкоджень, кріплення.
Трубчасті електронагрівачі (ТЕНи) є більш
поширеними електротермічними пристроями установок низько- і
среднетемпературного нагріву. Вони стовідсотково захищені від зовнішніх впливів, в
тому числі від доступу повітря.
залізної трубки (оболонки), в якій розташована спіраль з дроту
величезного питомої електричного опору. Кінці спіралі з'єднані з
контактним стрижнем, зовнішні висновки якого служать для підключення нагрівача
до мережі живлення. Матеріалом трубки може бути вуглецева сталь, якщо
температура поверхні Тена в робочому режимі не перевищує 450 гр. З, і
нержавіюча сталь при більш високих температурах або при роботі Тена в
брутальних середовищах.
Спіраль ізолюють від трубки наповнювачем, які мають найвищі
електроізоляційні характеристики і відмінно проводять теплоту. В якості
наповнювача, в більшості випадків, використовують периклаз (кристалічна суміш магнію).
Після наповнення наповнювача трубку Тена обпресовують. Під величезним тиском
периклаз перетворюється в моноліт, міцно фіксує спіраль по осі трубки Тена.
Обпресувати ТЕН може бути зігнутий для надання потрібної форми. контактні
стрижні Тена ізолюють від трубки ізолятором, торці герметизують вологозахищеним
кремнійограніческім лаком.
Плюси і недоліки ТЕНів
Перевага ТЕНів - універсальність, надійність і
безпеку обслуговування. Їх можна використовувати при контакті з газоподібними і
водянистими середовищами. Тени не бояться вібрацій і ударів, але не є
вибухобезпечними. Робоча температура ТЕНів може досягати 800 гр. З, що
задовольняє використовувати їх не тільки в установках кондуктивного і
конвекційного нагріву, та й в якості випромінювачів в установках променистого
(Інфрачервоного) нагрівання. Внаслідок герметизації спіралей термін служби ТЕНів
домагається 10 тисяч годин.
Тени випускають різної конструкції, що дозволяє
вбудовувати їх в самі різні установки, починаючи від промислових печей і до
побутових електронагрівальних приладів. Крім звичайного виконання випускають
одноконцевие Тени патронного типу з діаметром від 6,5 до 20 мм, що відрізняються
високою питомою поверхневою потужністю, також плоскі ТЕНи з розвиненою
теплоотдающей поверхнею.
До недоліків ТЕНів слід віднести вищу металоємність і
ціна через використання дорогих матеріалів (ніхром, нержавіюча
сталь), що не дуже високий термін служби, неможливість ремонту при перегорання
спіралі.
Як обрати ТЕН
При виборі ТЕНів потрібно врахувати: призначення Тена, його
потужність, напругу живлення, умови експлуатації (нагрівається середовище, характер
нагріву, умови теплообміну, потрібну температуру).
Тени вибирають з розрахункової потужності потрібної для нагрівання
середовища: P розр = (Кз х Рпол) / ккд, де Кз - коефіцієнт
запасу (1,1 - 1,3), ккд - ККД, що враховує втрати потужності.
З каталогу знаходять ТЕН, відповідний умовам
експлуатації по напрузі, потужності. температурі оболонки і нагрівається середовищі,
а аткже формі, можливості розміщення Тена в робочому просторі. потім
визначають число ТЕНів залежно від Ррасч і одиничної потужності ТЕНів.
Основні причини відмови ТЕНів в процесі використання -
порушення герметизації вивідних кінців, корозійне порушення оболонки, розрив
спіралі через перегрів. Ці передумови викликані надмірними зусиллями на контактні
стрижні при підключенні проводів до Тенам, освіта шару накіпіна поверхні
трубки Тена.
Надійність роботи трубчастих електронагрівачів можна
збільшити при виконанні наступних порад:
1) При підключенні проводів до Тенам не слід прикладати до
гайок контактних стрижнів зайве зусилля, в результаті якого порушується
щільність вивідних кінців Тена.
2) Потрібно виключити роботу ТЕНів без води.
3) Чи потрібно очищати накип з поверхні ТЕНів 1 раз в 2-3
місяці, не допускаючи відкладень на Тене шириною більше 2 мм.