П.1.2. Трубчатые электронагревательные элементы

Трубчатые электронагреватели (ТЭН) предназначены для нагрева различных сред путем конвекции, теплопроводности и излучения посредством преобразования электрической энергии в тепловую и применяются в качестве комплектующих изделий в промышленных установках и бытовых нагревательных приборах.

Трубчатые электронагреватели двухконцевые гладкие.Конструкция двухконцевого трубчатого электронагревателя круглого сечения представляет собой расположенный внутри металлической оболочки нагревательный элемент (спираль или несколько спиралей из сплава с высоким значением сопротивления) 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.

Рис. 1. ТЭН:

D - диаметр оболочки; L - развернутая длина ТЭН; Lk - длина контактного стержня в заделке

Примеры условного обозначения трубчатых электронагревателей различных типов:

ТЭН-60 В 13/1,25 J 220: 60 – развернутая длина, см; В – условное обозначение длины контактных стержней, мм (A – 40мм; B – 65мм; C – 100 мм; D – 125 мм; E – 165 мм; F – 250 мм; G – 400 мм; H – 630 мм); 13 – диаметр, мм; 1,25 – номинальная мощность, кВт; J – условное обозначение нагреваемой среды и материала оболочки (таблица 1); 220 – номинальное напряжение, В.

Н 1 Ж 2 3: Н – нагреватель; 1 – В – воды; ВС – воздуха; ММ – масла; Ж – с жаропрочной оболочкой; 2 – развёрнутая длина, м; 3 – номинальная мощность, кВт.

ТЭН – 123/456: Т – трубчатый; Н – нагреватель; Э – электрический; 1 - развёрнутая длина, см; 2 – условное обозначение длины контактного вывода (А; Б; В; Г; Д; Е; Ж; З), мм (40, 65, 100, 125, 160, 250, 400, 630 мм); 3 – наружный диаметр оболочки, мм; 4 - номинальная мощность, кВт; 5 - условное обозначение нагреваемой среды (П; Р; Х вода, слабый раствор щелочей и кислот; Т; С; О; К; Э; Н – воздух, газы, окиси газов; И – пищевые жиры и минеральные масла; Ф – легкоплавкие металлы, олово, свинец и т.д.); 6 – номинальное напряжение, В.

ЭТ – 1: Э – электронагреватель; Т – трубчатый; 1 - развёрнутая длина, см.

По конфигурации, конструктивному исполнению и назначению ТЭНы имеют широкий диапазон параметров: 1) по рабочему напряжению от 12 до 660В; 2) по номинальной мощности от десятков Вт до десятков кВт; 3) по длине от нескольких сантиметров до 6 метров; 4) по конфигурации (таблица 1) как прямые, так и согнутые в различных плоскостях; 5) по назначению для нагрева воздуха, жидкостей, масла, пресс-форм, плавления легкоплавких металлов, селитры; 6) по крепежным элементами форме контактных выводов (рис. 3) как стандартного исполнения, так и специально требующиеся.

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 (таблица приложение к ГОСТ 13268-88) разная и является строго нормативной величиной, превышение которой ведет к преждевременному выходу ТЭН из строя.

Таблица 1ТЭН – двухконцевые, варианты конфигураций

Рис. 2. Внешний вид согнутого ТЭН, используемого для нагрева воды и водных растворов

Рис. 3. ТЭН - двухконцевые. Форма контактных выводов

Трубчатые электронагреватели с оребрением применяются для нагрева движущегося или спокойного воздуха и используются в промышленных и бытовых электрокалориферах, конвекторах, тепловых пушках и в других установках. Крайне редко оребренные ТЭН применяются для нагрева жидкостей.

Конструкция оребренных ТЭНов.ТЭН представляет собой двухконцевой трубчатый электронагреватель круглого сечения с плотно прилегающим к его активной поверхности оребрением, выполненным из стальной гофрированной ленты навитой на оболочку ТЭН по спирали. Внутренняя конструкция оребренного электронагревателя аналогична конструкции двухконцевого ТЭН. Оребрение изготавливается из ленты толщиной 0,3 мм, шириной 10 мм.

С целью соблюдения однородности материала и недопущения разницы в коэффициентах теплового расширения оболочки ТЭН и оребрения, лента используется из нержавеющей или из углеродистой стали, а также из сплавов с алюминием.

Рис. 4. Оребрённый ТЭН:

L – развернутая длина; Lo – длина оребрения; D – диаметр оболочки; Do – диаметр оребрения; h – шаг оребрения.

Оребрение позволяет увеличить площадь поверхности и как следствие снизить ваттную нагрузку электронагревателя в 2…2,5 раза. ТЭН могут оснащаться крепежной арматурой в виде штуцеров, планок и т.п., соединенных с оболочкой методом сварки, пайки или прессовки и предназначенных для крепления нагревателей в комплектуемых установках. ТЭН могут быть прямые и согнутые (чаще всего в одной плоскости).

Пример условного обозначения оребренных ТЭНов:

ТЭНР-60В13/2,00Т220: 60 – развернутая длина, см; В – условное обозначение длины контактных стержней, мм (A – 40мм; B – 65мм; C – 100 мм; D – 125 мм; E – 165 мм; F – 250 мм; G – 400 мм; H – 630 мм); 13 – диаметр, мм; 2,00 – номинальная мощность, кВт; Т – условное обозначение нагреваемой среды и материала оболочки (таблица приложение к ГОСТ 13268-88); 220 – номинальное напряжение, В.

Воздушные трубчатые электронагреватели предназначены для нагрева воздуха и смесей газов и согласно ГОСТ 13268-88 подразделяются (см. таблицу 2).

Воздушные ТЭН могут быть прямыми и согнутыми в различных плоскостях, оснащаться различными крепежными элементами, оребряются углеродистой или нержавеющей лентой.

В случаях, если требуется мощность, превышающая максимальную, а посадочные размеры не позволяют увеличить длину ТЭН или их количество, применяют оребреные ТЭНы. Из-за лучших условий теплосъема оребренные ТЭН часто используются в электрокалориферах.

Таблица 2 Технические данные и характеристики воздушных ТЭНов

Масляные ТЭН.Масляные трубчатые электрические нагреватели предназначены для нагрева масла, жиров, битума, других жировых соединений и согласно ГОСТ 13268-88 характеризуются следующим образом (см. таблицу 3).

Масляные трубчатые электрические нагреватели могут быть согнутыми в различных плоскостях и оснащаться различными крепежными элементами, а также возможно изготовление в оболочке из нержавеющей стали и других материалов.

Таблица 3 Технические данные и характеристики масляных ТЭНов

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: