ТЭНы - двухконцевые. Общая информация

   

Трубчатые электронагреватели (ТЭН) предназначены для преобразования электрической энергии в тепловую и применяются в качестве комплектующих изделий в промышленных установках и бытовых нагревательных приборах

ТЭН двухконцевые имеют следующее устройство:

Конструкция двухконцевого трубчатого электронагревателя круглого сечения представляет собой расположенный внутри металлической оболочки нагревательный элемент (спираль или несколько спиралей из сплава с высоким сопротивлением) с контактными стержнями. От оболочки нагревательный элемент изолирован спрессованным электроизоляционным наполнителем. Для предохранения от попадания влаги из окружающей среды торцы ТЭН герметизируют. Контактные стержни изолируются от оболочки диэлектрическими изоляторами.

1- оболочка; 2- элемент нагревательный (спираль из проволоки высокого омического сопротивления); 3- электроизоляционный наполнитель; 4- герметик; 5- электроизолятор; 6- контактное устройство ( L- развёрнутая длина ТЭНа, Lк - длина контактного стержня в заделке).

Пример условного обозначения ТЭН по ГОСТ-13268-88;

 

·Развернутая длина:
от 20 до 350 см (выбирается из ряда Ra по ГОСТ 6636-69).

Предельные отклонения развернутых длин ТЭН, мм:

·до 100 см -    +2%; –2% (но не более 12мм);

·св. 100 см -    +1%; –1%.

·Номинальная длина контактных стержней в заделке

Обозначение контактных стержней

A

B

C

D

E

F

G

H

Номинальная длина контактных стержней в заделке, мм

40

65

100

125

165

250

400

630

· Предельные отклонения диаметра ТЭН, мм:

 ф 13 мм  + 0,4 ;  – 0,2.

Номинальные потребляемые мощности, кВт, выбираются из ряда: 
0,10; 0,12; 0,16; 0,20; 0,25; 0,32; 0,40; 0,50; 0,63; 0,80; 1,00; 1,25; 1,50; 1,60; 2,0; 2,50; 3,00; 3,15; 3,50; 4,00; 5,00; 6,30; 8,0

 

  • Предельные отклонения потребляемой мощности ТЭН при номинальном напряжении:
  • для ТЭН с активным сопротивлением свыше 10 Ом  -    +5%; –10%;
  • для ТЭН с активным сопротивлением менее 10 Ом -     +10%; –10%.

·Конструкция и материалы.

диаметр ТЭНа

ст. 08-ю

12х18н10т

м1,м2

max длина ТЭНа

8,0

+

+

-

2800

10,0

+

+

+

3200

13,0

+

+

+

3500

 

Условное обозначение нагреваемой среды

Нагреваемая среда

Характер нагрева

Удельная мощность, Вт/см.кв. не более

Материал оболочки ТЭН

Х

вода, слабый растворщелочей и кислот(рН от 5 до 9)

Нагревание, кипячение с максимальной температурой на оболочке 100°С.

9,0

Медь, латунь (с покрытиями)  

J

вода, слабый растворкислот(рН от 5 до 7)

Нагревание, кипячение с максимальной температурой на оболочке 100°С.

15,0

Нержавеющая сталь

Р

вода, слабый растворщелочей(рН от 7 до 9)

Нагревание, кипячение с максимальной температурой на оболочке 100°С.

15,0

Углеродистая сталь

S

Воздух и прочие газыи смеси газов

Нагрев в спокойной, газовой среде до температуры на оболочке ТЭНа 450°С.

2,0

Углеродистая сталь

T

Воздух и прочие газыи смеси газов

Нагрев в спокойной, газовой среде с температурой на оболочке ТЭН свыше 450°С.

5,0

Нержавеющая жаропрочная сталь

O

Воздух и прочие газыи смеси газов

Нагрев в среде с движущимся со скоростьюн е менее 6 м/с воздухом, до рабочей температурой на оболочке ТЭН 450°С.

5,5

Углеродистая сталь

K

Воздух и прочие газыи смеси газов

Нагрев в среде с движущимся со скоростьюне менее 6 м/с воздухом, с рабочей температурой на оболочке ТЭН свыше 450°С.

6,5

Нержавеющая жаропрочная сталь

Z

Жиры, масла

Нагрев в ваннах и др. емкостях

3,0

Углеродистая сталь

L

Литейные формы, пресс-формы

ТЭН вставленный в отверстия.
Имеется гарантированный контактс нагреваемым металлом. Нагревс рабочей температурой на оболочке ТЭН до 450°С. 

5,0

Углеродистая сталь

 

  Номинальные напряжения ТЭН, В:

12; 24; 36; 42; 48; 60; 127; 220; 380.

      По конфигурации, конструктивному исполнению и назначению ТЭНы имеют широкий диапазон параметров:

  •  по конфигурации как прямые, так и согнутые в различных плоскостях;
  •  по назначению для нагрева воздуха, жидкостей, масла, пресс-форм, плавления легкоплавких металлов, селитры;
  •  по крепежным элементам форм контактных выводов как стандартного , так и специального исполнения.

Основным правилом при выборе ТЭН для заданной нагреваемой среды является правильное сочетание геометрических и электротехнических параметров. Ресурс и надежность работы ТЭН зависят от того, насколько велика поверхностная нагрузка. Для различных нагреваемых сред допустимая удельная поверхностная нагрузка разная и является строго нормативной величиной, превышение которой ведет к преждевременному выходу ТЭН из строя.(см. таблицу)

Методика выбора трубчатых электронагревателей сводится:

  • К проверке удельной поверхностной нагрузки выбранного ТЭНа (не должна превышать максимально допустимую величину для той или иной среды см. таблицу Конструкция и материалы ).
  • Вторым критерием выбора ТЭНов является технологическая возможность изготовителя (сочетание длина - диаметр - мощность - напряжение) сделать ТЭН по заданным параметрам из-за ограничений применяемой нихромовой проволоки или из-за ограничений имеющегося оборудования.

Основные формулы, требующиеся для расчета  одного ТЭНа:

1. Закон Ома:
I=U/R
I- сила тока [A];
U- напряжение [B];
R-сопротивление [Ом]

2. Сопротивление ТЭНа:
R=U2/N
R- сопротивление [Ом];
U2- напряжение в квадрате [B];
N- мощность [Вт]

3. Удельная ваттная нагрузка ТЭНа:
Q=N/(3,14*(L-Lk*2)*d)
Q- удельная нагрузка - [Вт/см2];
N- мощность ТЭНа [Вт];
L- развернутая длина ТЭНа [см];
Lk- длина контактного стержня в заделке [см];
d - диаметр оболочки ТЭНа [см]