Escalfadors elèctrics tubulars — elements de calefacció: dispositiu, selecció, funcionament, connexió d'elements de calefacció

Cada escalfador de resistència elèctrica és una resistència d'alta resistència (element calefactor) equipat amb dispositius auxiliars per subministrar corrent, aïllament elèctric, protecció contra danys mecànics i fixació.

Els escalfadors elèctrics tubulars (elements calefactors) són els aparells electrotèrmics més comuns per a instal·lacions de calefacció de baixa i mitjana temperatura. Estan completament protegits de les influències externes, inclòs l'accés a l'aire.

Un dispositiu amb un element de calefacció

Normalment, l'element de calefacció consisteix en un tub metàl·lic (beina) de parets primes (0,8-1,2 mm) en el qual es col·loca una espiral de filferro d'alta resistència. Els extrems de la bobina estan connectats a una vareta de contacte, els cables exteriors de la qual s'utilitzen per connectar l'escalfador a la font d'alimentació.El material del tub pot ser d'acer al carboni si la temperatura superficial de l'element de calefacció en funcionament no supera els 450 g. C i acer inoxidable a temperatures més altes o quan l'element calefactor funciona en ambients corrosius.

Un dispositiu amb un element de calefacció. Escalfador elèctric tubular (TEN) amb un disseny hermètic: 1 — espiral de nicrom, 2 — canonada, 3 — farciment, 4 — passador de plom, 5 — màniga de segellat de segellat, 6 — femella de fixació, 7 — terminals.

L'espiral està aïllada de la canonada amb un farciment amb altes propietats d'aïllament elèctric i bona conductivitat tèrmica. Molt sovint, la periclasa (una mescla cristal·lina de magnesi) s'utilitza com a farciment. Després d'omplir el farcit, els tubs de l'element de calefacció es pressuritzen. A alta pressió, la periclasa es converteix en un monòlit, que fixa de manera fiable l'espiral al llarg de l'eix del tub de l'element de calefacció. L'element de calefacció premsat es pot doblegar per donar la forma requerida. Les barres de contacte de l'element de calefacció estan aïllades de la canonada amb un aïllant, els extrems estan segellats amb vernís de silici resistent a la humitat.

Avantatges i desavantatges dels elements de calefacció

L'avantatge dels elements de calefacció és la flexibilitat, la fiabilitat i la seguretat del servei. Es poden utilitzar en contacte amb medis líquids i gasosos. Els elements de calefacció no tenen por de les vibracions i els cops, però tampoc són a prova d'explosió. La temperatura de funcionament dels elements calefactors pot arribar als 800 gr. C, que satisfà el seu ús no només en instal·lacions de calefacció per conductivitat i convecció, sinó també com a emissors en instal·lacions de calefacció radiant (infrarojos).A causa del segellat de les espirals, la vida útil dels elements de calefacció arriba a les 10 mil hores.

Els elements de calefacció es fabriquen amb una varietat de dissenys, cosa que permet incorporar-los a una varietat d'instal·lacions que van des de forns industrials fins a escalfadors elèctrics domèstics. A més del disseny habitual, es produeixen elements de calefacció d'un sol extrem amb un cartutx amb un diàmetre de 6,5 a 20 mm, que es caracteritzen per una gran potència superficial específica, així com elements de calefacció plans amb una superfície desenvolupada per a la transferència de calor.

Els desavantatges dels elements de calefacció inclouen un alt consum de metall i preu a causa de l'ús de materials cars (nicrom, acer inoxidable), vida útil no molt alta, impossibilitat de reparació a espiral de cremades.

Escalfador elèctric tubular de tres elements NV-5.4/9.0

Com triar un element de calefacció

Els TEN amb una potència de 15 W a 15 kW es produeixen en una unitat amb una longitud de 250 a 6300 mm, un diàmetre exterior de 7 a 19 mm i una tensió nominal de 12 a 380 V en un disseny d'un o tres elements.

A l'hora d'escollir elements de calefacció, cal tenir en compte: la finalitat de l'element de calefacció, la seva potència, la tensió d'alimentació, les condicions de funcionament (ambient escalfat, naturalesa de la calefacció, condicions d'intercanvi de calor, temperatura requerida).

La força que es pot eliminar d'una superfície unitària del tub de l'element calefactor (càrrega específica) depèn de les condicions de funcionament, el material del tub i el material de farciment.

Els elements de calefacció es seleccionen a partir de la potència calculada necessària per escalfar el medi: Pcàlcul = (Kz x Ppol) / eficiència, on Kz - factor de seguretat (1,1 - 1,3), eficiència - eficiència, tenint en compte les pèrdues de potència.

Del catàleg, es troba un element de calefacció que compleix les condicions de funcionament de tensió, potència. la temperatura de l'habitatge i l'ambient escalfat, així com la forma, la possibilitat de col·locar l'element calefactor a l'espai de treball. Aleshores es determina el nombre d'elements calefactors en funció del Pcalc i de la potència unitària dels elements calefactors.

Treballar amb elements de calefacció

Les principals causes de fallada dels elements de calefacció durant el treball - violació del segellat dels terminals, danys per corrosió a la carcassa, trencament de l'espiral per sobreescalfament. Aquests motius són causats per una tensió excessiva a les barres de contacte quan es connecten cables als elements de calefacció, la formació d'una capa d'escala a la superfície del tub de l'element de calefacció.

La fiabilitat del funcionament dels escalfadors elèctrics tubulars es pot augmentar seguint les recomanacions següents:

1) Quan connecteu cables als elements de calefacció, no apliqueu una força excessiva a les femelles de la barra de contacte, com a resultat de la qual cosa es pertorba l'estanquitat dels extrems de sortida de l'element de calefacció.

2) Cal apagar el funcionament dels elements de calefacció sense aigua.

3) Cal netejar l'escala de la superfície dels elements de calefacció 1 cop cada 2-3 mesos, evitant els dipòsits als elements de calefacció amb un gruix superior a 2 mm.