Электрические ТЭНы, виды ТЭНов в зависимости от их назначения

ТЭНом называется трубчатый электрический нагревательный прибор, изготовленный в виде металлической, стеклянной или керамической трубки, внутри по центру которой расположен нагреватель, как правило, это нить или спираль из нихрома.

Пространство между нагревателем и трубкой заполнено электрическим изолятором достаточной теплопроводности, и обладающим высокими диэлектрическими свойствами, при этом устойчивым даже к очень высоким температурам.

Нихромовый нагреватель, в свою очередь, обладает таким сопротивлением, чтобы обеспечить необходимую тепловую мощность и соответствующую температуру на поверхности ТЭНа.

Первый патент (патент США № 25532) на ТЭН был выдан Джорджу Симпсону 20 сентября 1859 года.

Основные части ТЭНа:

Трубки из слабо подверженных коррозии металлов обычно используются для изготовления ТЭНов, предназначенных для нагрева не агрессивных сред. Именно металлические трубки ТЭНов можно чаще всего встретить в бытовых нагревательных приборах и в некоторых промышленных установках.

Стекло химически почти инертно, поэтому стеклянные трубки служат в ТЭНах промышленных установок, предназначенных для нагрева химически агрессивных сред. Также стеклянные трубки можно встретить в бытовых обогревателях и инфракрасных пушках для саун. Керамические трубки, либо трубки из благородных металлов, встречаются крайне редко, и считаются скорее исключением для особых случаев.

В зависимости от назначения ТЭНа, диаметр трубки может быть от 6 до 24 мм.

В качестве материала для нагревательного элемента ТЭНа часто используют сплавы металлов, обладающие высоким электрическим сопротивлением, таких как константан и нихром. В особых случаях применяют специальную керамику или иные специальные материалы.

Функция изоляционного слоя — предотвратить контакт спирали (или нити) с трубкой, при этом передать тепловую энергию на поверхность трубки максимально эффективно.

Отдельные группы ТЭНов оснащаются дополнительными элементами, например с 2000 года ТЭНы посудомоечных и стиральных машин обязательно имеют термопредохранитель, а ТЭНы бойлерных водонагревателей дополнены магниевым анодным стержнем для продления ресурса ТЭНа.

Какие же бывают ТЭНы в зависимости от их назначения?

Такие ТЭНы являются основой промышленных и бытовых калориферов, воздушных тепловых завес, конвекторов, сушильных камер. Они бывают как гладкими трубчатыми, так и оребренными и изогнутыми. Их температура может достигать 450°С.

Оребренные ТЭНы предназначены в основном именно для нагрева воздуха, движущегося или спокойного, однако могут применяться в редких случаях и для нагрева жидкостей. Конструктивно, оребренный ТЭН имеет двухконцевую трубку круглого сечения, к активной поверхности которой прилегают плотно ребра.

Ребра изготавливаются из гофрированной стальной ленты, которая навита по спирали на трубку. Толщина ленты приблизительно 0,3 мм, а ширина 10мм. Чтобы коэффициент теплового расширения был одинаков везде, используют ленту из углеродистой или нержавеющей стали.

Оребрение создает обширную площадь поверхности, в результате чего нагрузка на нагревательный элемент снижается до 2,5 раз по сравнению с исполнением ТЭНа без ребер. Длина такого ТЭНа — от 32 см до 1 метра, а форма может быть как прямой, так и U-образной.

Эти ТЭНы используются в бойлерах, автоклавах, в стиральных и посудомоечных машинах и т. д., где нагревают воду (жидкую среду) до 100°С. Если требуется решать более серьезные задачи, то применяют блоки ТЭНов, чтобы получить более высокую тепловую мощность.

В бытовых целях (например в водонагревателях) ТЭН оснащен обязательно терморегулятором, чтобы температура воды не превышала 80°С, это необходимо в числе прочего для сбережения электроэнергии. Для защиты от попадания влаги, торцы ТЭНов для воды надежно герметизируют, а контактные стержни окружают плотной изолирующей оболочкой из диэлектрика.

В горячеканальных системах и пресс-формах полезны, да и просто не заменимы, гибкие ТЭНы. Они удобны тем, что их можно изгибать, придавая любую форму, и нагрев поверхности будет равномерным. Контурный нагрев или обогрев горячеканальных систем невозможен без формируемых нагревателей. Гибкие ТЭНы выпускаются различных размеров, и удобно укладываются в канавки.

Особенно примечательны гибкие ТЭНы для теплых полов — греющие кабели. Отдельный класс гибких ТЭНов — саморегулирующийся кабель.

Ими комплектуются промышленные агрегаты. Компактные патронные ТЭНы применяются при переработке полимерных материалов, сопла литьевого пресса оснащаются патронными ТЭНами, упаковочные машины осуществляют склейку благодаря патронным ТЭНам.

Область применения патронных ТЭНов весьма широка: литейное производство, обувная промышленность, изготовление лабораторной и медицинской техники, автомобильная и древесная отрасли и т. д. Крепление ТЭНов осуществляется при помощи планок и штуцеров.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

Разнообразие форм и видов ТЭНов

Существуют стандартные формы ТЭНов:

Такие варианты могут быть изготовлены на базе простых производственных комплексов. Процесс их изготовления занимает мало времени, подлежит строгой регламентации и регулируется ГОСТом. Стандартные формы ТЭНов используются для решения типовых задач. Как можно понять из рисунка, форма отражается в наименовании ТЭНа, и обозначается с помощью буквы “Ф”.

Ф1 – линейная конструкция, представляющая из себя прямую металлическую трубку с нагревательным элементом и наполнителем внутри. Такие устройства называют прямыми электрическими ТЭНами. Нагреватели такой формы, как правило, используются для воздушных сред.

Для усиления теплоотдачи на ТЭН устанавливается оребрение: для этого на поверхности нагревателя закрепляется ребристая лента из нержавеющей или углеродистой стали. Она увеличивает поверхность, контактирующую с воздухом, что способствует усилению теплоотдачи в несколько раз. Установка оребрения увеличивает стоимость нагревательного элемента, но полностью окупает себя.

Ф7 называют “скрепкой” из-за дополнительной петли, которую образует его трубка. Таких петель может быть несколько, что в пропорциональное количество раз увеличивает развертку ТЭНа, площадь контакта с нагреваемой средой и позволяет достичь больших мощностей. Все вышеперечисленное ускоряет процесс нагрева и повышает количество выделяемого тепла. Благодаря высокой скорости подъема температуры время работы ТЭНа сокращается, что увеличивает срок его работоспособности в несколько раз. Поэтому электронагреватели типа Ф7 используются для быстрого контактного нагрева масла и воды.

Какими еще бывают ТЭНы?

Существует ряд современных нагревательных элементов, которые могут принимать любую форму. Их называют гибкими ТЭНами. Они используются в тех областях жизни и производства, которые требуют от нагревательного элемента повторения формы нагреваемого объекта: в горячеканальных системах, в плитах прессов, при производстве упаковочного оборудования, а также для подогрева элементов, которые нельзя защитить от резких колебаний температур или вибрации.

Например, гибкие ТЭНы GC-Flex могут обеспечить нагрев внешней оболочки до 600 градусов. Благодаря оплетке из никелевой проволоки, которая полностью заполняет неровности пресс-формы, они обеспечивают оптимальную теплопередачу. Такие нагревательные элементы могут быть использованы в экструдерах и термопластавтоматах, а также для равномерного прогрева пресс-форм.

Изготовление ТЭНов на заказ

Достаточно ли описанных нами видов электрических нагревателей для решения всех задач, с которыми сталкиваются быт и промышленность? Определенно нет. Из-за высокой конкуренции во всех сферах, начиная от крупного производства и заканчивая бытовой техникой, почти каждый день появляются новые и новые формы и виды приборов, требующих установки ТЭНов нестандартной формы и размера. ТЭНы с необычным креплением, повышенной мощностью и усиленной защитой против агрессивных условий среды также потребуют изготовления по чертежам заказчика.

Специалисты производственной компании “Марион” готовы в кратчайшие сроки осуществить необходимые расчеты, проверить соответствие продукции стандартам качества и, конечно, изготовить электронагреватели под заказ в соответствии с чертежами и эскизами заказчика, а затем доставить по всей территории России.

Итоги

Широкий спектр форм трубчатых электронагревателей позволяет решать самые разные задачи, от производственных до бытовых. Иногда стандартные формы ТЭНов не в состоянии с этим справиться. В этом случае возможно изготовление изделия нужной формы и характеристик на заказ.

Источник

Виды электрических ТЭНов для нагревателей

Использование электронагревателей дома — это гарантия постоянного наличия теплой воды. Главным элементом любого водонагревательного прибора по праву является ТЭН. Именно это устройство обеспечивает нагревание и поддержку определенной температуры в бойлере. Сегодня мы рассмотрим подробно виды трубчатых нагревателей для бойлеров.

Описание и классификация трубчатых электронагревателей

ТЭН внешне представляет собой трубку, которая содержит резистивный нагревательный элемент. Именно по этому элементу и проходит электричество. Корпус нагревателя выполняют из металлов способных хорошо пропускать тепло и электричество. Обычно используется медь, нержавеющие и углеродистые металлы.

Для нагрева жидкости применяют два основных типа ТЭН:

Выбирая нагреватель важно четко понимать, какой именно тип лучше подойдет к имеющимся эксплуатационным условиям.

«Мокрый» ТЭН

Нагреватель открытого типа имеет непосредственный контакт с водой. Тонкая проволока из нихрома намотана по спиральному типу, является отличным проводником для электрического тока. В первую очередь она передает тепло кварцу, который заполняет пустоты внутри корпуса, а уже затем тепло переходит к корпусу и прогревает окружающую среду. Классифицируют такие ТЭН по следующим техническим принципам:

В производстве трубчатых нагревателей открытого типа применяют нержавеющую сталь или медные сплавы. Эти материалы менее податливы окислительным процессам. К преимуществам такого ТЭН можно отнести легкость установки и замены. А также рыночную цену. Только из-за беспрерывного нахождения в воде нагреватель быстро покрывается солевыми отложениями и выходит из строя. Плюс, открытый ТЭН потребляет много электричества.

«Сухой» ТЭН

Закрытый ТЭН является изолированным элементом нагрева и располагается в закрытой колбе из керамики. Качество колбы напрямую влияет на прочность всей конструкции нагревателя и срок его службы. Производители нагревателя для защитной оболочки применяют силикат магния или стеатит. Само нагревательное устройство выполнено из нержавеющего металла. Вода нагревается за счет тепловой проводимости защитной колбы. Технология производства обеспечивает безопасную эксплуатацию из-за отсутствия риска коротких замыканий. Помимо всего, сухой ТЭН дольше функционирует по сравнению с мокрым нагревателем и более экономичен в эксплуатации. К недостаткам можно отнести лишь то, что каждый нагреватель данного типа изготавливается для конкретных моделей водонагревателей и не может использоваться для других бойлеров.

Сухой ТЭН керамический

Для бойлеров и водонагревателей можно использовать также сухие керамические ТЭНы в колбе из нержавеющей стали. Керамические нагреватели из стеатита более дорогие, чем металлические трубчатые нагреватели, но они служат намного дольше. Компания Полимернагрев изготавливает сухие ТЭНы керамические с диаметрами 42 и 34 мм. Длина нагревателей, тип подключения, колба и другие параметры изготавливаются под заказ с индивидуальными требованиями. У нас можно заказать изготовление даже одного нагревателя, а при заказе нескольких ТЭНов предоставляется скидка. Стоимость и сроки изготовления уточняйте у наших менеджеров по телефону или через электронную почту.

Как выбрать?

Длительность работы нагревателя зависит от многих факторов: условия эксплуатации, скачки напряжения и т. д. Открытый ТЭН в среднем работает около 5 лет, а срок работы мокрого нагревателя достигает 10—15 лет. При выборе нагревательного устройства важно учесть режим работы, частоту технических работ, объем нагреваемой жидкости, время нагрева и мн. др. Получить информацию по интересующим вопросам вы всегда можете у специалистов «Полимернагрев» воспользовавшись контактами на сайте. Мы проведем все необходимые расчеты именно для вашего водонагревателя. Также вы можете сравнить несколько типов ТЭН и подобрать для себя самый оптимальный вариант.

Источник

ТЭНы для водонагревателя, воздуха: характеристики и устройство, маркировка

Доброго времени суток, мои дорогие читатели! В моих статьях я часто упоминаю слово ТЭН, еще нигде толком о них ничего не рассказывал. Этот недочет необходимо исправить!

Поэтому я и решил написать данную статью, в которой дам краткий ликбез по данной (достаточно обширной) теме.

А в одной из следующих статей я расскажу как подключать ТЭНы у электрического котла.

Сразу скажу, что не претендую на полноту обзора и буду рад вашим замечаниям и комментариям, на основе которых можно будет дополнить данную статью. Итак, начнем с определения.

Что такое ТЭН?

ТЭН (сокращение от трубчатый электронагреватель) — это простейший электрический нагревательный прибор, который имеет самые разнообразные области применения:

В общем, сфера применения таких приборов очень широкая.

Везде, где нужно что-либо нагреть можно задуматься о применении того или иного вида ТЭНов.

Теперь давайте подробно рассмотрим основные виды трубчатых электронагревателей:

Устройство ТЭНа

Для того, чтобы понять как устроен трубчатый электронагреватель посмотрите ниже на рисунок:

На рисунке указаны параметры длины. Давайте расшифруем их значение:

Маркировка ТЭНов: расшифровка

Для того, чтобы можно было отличать одни ТЭНы от других была разработана специальная маркировка, закрепленная государственным стандартом.

Она наносится на поверхность при помощи пресса и должна находиться недалеко от изолятора.

Рассмотрим для примера такую маркировку:

Теперь давайте расшифруем длину заделки контактных стержней. Смотрим ниже на рисунок:

Обозначение ТЭНов маркировка

Теперь перейдем ко второй букве в маркировке.

Приведу расшифровку наиболее популярных вариантов:

Более подробно все расшифровано в ГОСТе 13268-88.

Для воздушных ТЭНов прописано наличие или отсутствие обдува и даже необходимая скорость воздуха.

Если вы будете использовать ТЭНы предназначенные для обдува на спокойном воздухе, то они быстро перегорят из-за слишком большой удельной мощности.

Для полноты обзора добавлю картинку с формами. Это поможет вам легче в них ориентироваться:

Виды ТЭНов

ТЭНы для электрических котлов отопления

Ранее я писал отдельную статью по электрическим котлам, которую тоже рекомендую прочитать.

Ну да ладно, давайте перейдем к делу. В качестве нагревательных элементов для электрических котлов применяются блоки ТЭНов.

Представляют они из себя несколько нагревателей, которые объединены вместе при помощи гайки.

Чтоб было понятнее смотрите ниже на рисунок:

Блок ТЭН

Гайка может быть следующих диаметров: 1,25 дюйма, 2 дюйма и 2,5 дюйма.

Уплотняется такой блок при помощи кольцевого резинового уплотнения (если оно предусмотрено конструктивно) или при помощи подмотки нитью или ФУМ-лентой.

Что касаемо трубок, они могут быть изготовлены из углеродистой или нержавеющей стали.

Нержавейка дороже, но значительно дольше живет чем черная сталь.

При мощностях до 9 кВт, внутри котлов могут быть установлены блоки с напряжением питания 220 В.

При большей мощности, в котлах устанавливаются блоки под трехфазное напряжение 380 В.

ТЭНы для водонагревателей

Теперь перейдем к ТЭНам для водонагревателей. Они могут быть выполнены на резьбовой гайке (чаще всего диаметром 1,25 дюйма) или на фланце, который зажимается при помощи болтов. Смотрим ниже на рисунок:

ТЭН для водонагревателя на фланце

Есть еще «сухие» ТЭНы. Они изолированы от воды в специальных колбах и производители утверждают, что они более безопасны, чем обычные.

Хотя все их преимущества в безопасности можно свести на нет при помощи установки УЗО, которое будет отключать питание при наличии тока утечки больше 30 мА.

«Сухой» ТЭН

Резюме статьи

Данная статья предназначена для тех, кто слабо представляет себе из чего сделан ТЭН и для чего он нужен, поэтому прошу специалистов не судить строго, а помочь дополнить ее при помощи хороших и интересных комментариев. На этом все, желаю всем удачи!

Источник

Электрические ТЭНы, их разновидности зависимо от целевого применения

Участок между самим нагревателем и трубкой наполнен электрическим изоляционным материалом с хорошей тепловой проводимостью, и диэлектрическими возможностями. Данное наполнение еще и обладает устойчивостью к чрезвычайно высоким термическим режимам.

Нихромовые нагревательные приборы имеют большое сопротивление, и способны вырабатывать тепловую мощность, которая вполне соответствует температурным показателям поверхности ТЭНа.

Авторские права на первый изобретенный ТЭН (патент США No 25532) получил американец Джордж Симпсон еще в 1859 году.

Из чего состоит ТЭН?

Трубки, использующиеся для создания ТЭНа, состоят из металлов, которые практически не поддаются коррозийным влияниям. Применяются такие приборы в средах низкой агрессивности. ТЭНовые приборы, в составе которых есть трубки из металла, чаще всего встречаются в устройствах домашнего использования и в некой промышленности.

Стекло практически не взаимодействует с химическими средами, по этой причине стеклянные трубки входят в состав ТЭНов индустриального оборудования, рассчитанного на нагревание химической агрессивной среды. Еще трубки такого типа используются для домашних обогревательных приборов и ИК саун. Трубки керамического типа используются в исключительных целях, поэтому их тяжело встретить в продаже.

Зависимо от предназначения ТЭНа, диаметр трубки может составлять от 6 до 24 миллиметров.

В роли греющего элемента ТЭНа зачастую применяют сплавы металлов, способные обладать высококлассным электрическим сопротивлением. При необходимости используют керамический состав либо другие материалы специализированного назначения.

Роль изоляционной составляющей — предотвращение прикасания спирали с элементом трубки, и эффективная проводимость тепла на поверхностную часть трубки.

Для подключения ТЭНа к электрическому питанию необходима контактная составляющая. Зачастую она представлена проводящими клеммами, которые находятся на изолирующих вставках. Расположение выводов может быть:

одноконцевым – расположение вывода находится на одной части ТЭНа;

двухконцевым — выводы с двух сторон.

Различные категории ТЭНов несут в себе дополнительные составляющие. К примеру, ТЭНы для посудомоек и стиральных машин в обязательном порядке имеют термические предохранители, а ТЭНы для водонагревателей имеют магниевый анодный стержень, что значительно продлевает ресурс ТЭНа.

Разновидности ТЭНов по назначению

ТЭНы для воздуха

ТЭНы воздушные целесообразны для приборов по нагреванию воздуха в системах воздушного отопления, вентиляции и сушки самого разного назначения. Они могут быть как с гладкой трубчатой поверхностью, так и с наличием ребристости и изогнутости. Подача максимальной температуры способна доходить до 450 градусов Цельсия.

ТЭНы оребренного типа используют для прогрева воздуха, а иногда и жидкости. Такой ТЭН состоит из трубки с двумя концами. К активной поверхности трубки вплотную прилегают ребра.

Ребра производятся из гофрированной нержавеющей ленты, и навиваются на трубку по спиральному типу. Плотность ленты равняется +/- 0,3 миллиметра, а ширина около 10миллиметров. Для создания равномерного коэффициента теплоотдачи по всей поверхности нагревателя, применяют ленту из углеродистого либо нержавеющего типа.

Оребрение необходимо для создания обширной площади нагреваемого пространства. Благодаря этому нагрузка на нагреватель понижается до 2,5 раз сравнительно с не ребристыми ТЭНовыми приборами. Продолговатость такого ТЭНа может составлять от 32 сантиметров до 1 метра, а модель может быть представлена как в прямом, так и в U-образном виде.

ТЭНы для водяного обогрева

ТЭНы для воды зачастую нужны для бойлеров, стерилизационных шкафов, бытовых приборов и мн. др. Где необходим прогрев жидкости до 100 градусов Цельсия. При необходимости решения более сложных задач используют ТЭНовые блоки и таким образом получают более высокую теплоотдачу.

Для домашнего использования (например, в водонагревательных приборах) ТЭН обязательно имеет термический регулятор, чтобы вода не прогревалась больше чем на 80 градусов, это нужно для сбережения электрической энергии и для безопасности от дальнейшего перегрева. Чтобы защитить ТЭН от влаги, торцы, взаимодействующие с жидкостью, обрабатывают герметизирующими средствами, а контактные стержни обматывают изолятором из диэлектрика.

ТЭНы гибкие

ТЭНы гибкие или формируемые просто незаменимы для гарячеканальных установок и формообразования изделий с помощью пресса. Их можно по-разному деформировать изгибаниями и получать равномерную теплоотдачу. Контурное нагревание или прогрев горячеканальных систем нереально выполнить без формируемых нагревательных приборов. Гибкие ТЭНы изготавливаются в самых различных размерных диапазонах, и удобно укладываются в канавки.

В современном мире стало популярно устанавливать теплые полы, так вот для их прогрева используются именно гибкие ТЭНы находящиеся в кабелях. Особая классификация гибких ТЭНов — самостоятельно регулирующийся кабель.

ТЭНы патронного типа

Патронные (пальчиковые) ТЭНы входят в комплектацию промышленного оборудования. Данный вид нагревателей является очень практичным и используются в переработках полимеров.

Границы использования патронных ТЭНов невозможно обозначить: литейные организации, изготовление обуви, выпуск лабораторных и медицинских технических устройств и многое другое. Монтаж таких ТЭНов происходит за счет планок и штуцеров.

Существует огромный диапазон разновидностей электрических ТЭНов: начиная от зоны применения и заканчивая показателями мощности. Выбрав нужный вид ТЭНа важно учитывать его возможности теплоотдачи, что бы прогреваемый объект получал необходимые температурные параметры.

Источник