Навигация
Материалы, применяемые при изготовлении электрокалорифера и проточного электроводонагревателя
25965
знаков
5
таблиц
7
изображений
1. Материалы, применяемые при изготовлении электрокалорифера и проточного электроводонагревателя
1.1 Конструкция нагревателей
Электрический нагреватель — основной элемент электротермической установки, преобразующий электрическую энергию в тепловую. Конструктивное исполнение электрического нагревателя определяется нагреваемой средой, характером нагрева, мощностью, технологическим назначением и другими условиями.
В зависимости от конструкции и технологического назначения электрические нагреватели выполняют с электрической изоляцией, защитными устройствами, а также с устройством для крепления и подвода электрического тока.
По исполнению различают открытые, защищенные и герметические нагреватели.
В нагревателях открытого исполнения резистивное тело — нагревательное сопротивление не изолируют от нагреваемой среды, а размещают непосредственно в ней.
Нагреватели из материала с высоким удельным электрическим сопротивлением изготовляют в виде проволочных или ленточных зигзагов, проволочных спиралей и крепят на керамических стержнях, трубах или изоляторах в воздушном потоке (электрокалориферы) или в воздушном пространстве (электропечи) электротермических установок.
Достоинство открытых нагревателей— простота устройства, ремонтоспособность и возможность обеспечения высокого коэффициента теплоотдачи с поверхности нагревательного элемента. К недостаткам следует отнести сравнительно низкий срок службы, невысокую механическую прочность и невозможность использования в агрессивных средах.
В нагревателях защищенного исполнения нагревательные сопротивления, изготовляемые из материала с высоким удельным электрическим сопротивлением, размещают в защитном корпусе, предохраняющем их от механических повреждений и от нагревательной среды.
Наиболее совершенными и универсальными являются герметические трубчатые электронагреватели (ТЭН). Их эффективно используют в электрокалориферах, водонагревателях, электрических печах, теплоаккумулирующих установках, электрокипятильниках, бытовых плитах и др. Промышленность выпускает ТЭН напряжением от 12 до 380 В, мощностью от 100 до 25000 Вт, развернутой длиной от 0.25 до 6.3 м и диаметром трубки от 6 до 16 мм.
ТЭН (рис.1) представляет собой тонкостенную металлическую трубку 6 (оболочку), в которую запрессована спираль из проволоки 4 с большим удельным электрическим сопротивлением. Концы спирали приварены к контактным стержням 3, снабженным с внешней стороны контактными устройствами 1,2 для подключения к сети. Спираль изолируется от стенок трубки наполнителем 5 из периклаза (плавленная окись магния), обладающим высокими диэлектрическими свойствами и теплопроводностью. В качестве наполнителя допускается использовать кварцевый песок, электрокорунд и другие материалы. Торцы трубки герметизируют тепловлагостойким составом и изолирующими втулками 7, что исключает доступ воздуха и влаги внутрь ТЭН.
Рис.1 - 1 и 2 - контактное устройство; 3 - контактный стержень; 4- нагревательная спираль; 5 - накопитель (периклаз); 6 - оболочка (трубка) ТЭН;
Таблица 2. Основные характеристики ТЭНов.
| Условное обозначение нагреваемой среды и нагреваемой оболочки ТЭНа | Нагреваемая среда | Характер нагрева | Удельная Мощность, Вт/см2 не более | Материал оболочки и температура на оболочке ТЭНа, °C | Ресурс ТЭНов, ч |
| P | Вода, слабые растворы щелочей и кислот | Нагрев, кипячение | 15 | Углеродистая сталь | 7000 |
| C | Воздух, газы, смеси газов | Нагрев в спокойном воздухе | 2.2 | Углеродистая сталь до 450 °C | 11000 |
| T | то же | то же | 5.0 | Нержавеющая сталь до 750 °C | 11000 |
| O | то же | Нагрев в движущемся воздухе со скоростью не менее 5 м/c | 5.5 | Углеродистая сталь до 450 °C | 11000 |
| K | то же | то же | 6.5 | Нержавеющая сталь до 750 °C | 11000 |
| И | Жиры, масла | Нагрев в ваннах и др. емкостях | 3.0 | Углеродистая сталь до 300 °C | 7000 |
В качестве нагревательных сопротивления ПЭН используют металлическую фольгу, уложенную в виде ткани; полупроводниковые и композиционные материалы. Для ПЭН более перспективны композиционные материалы, состоящие из двух и более компонентов. В композиционных ПЭН нагревательные сопротивления изготовляют из графитизированного или металлического материала в виде токопроводящей ткани. Наиболее распространена углеграфитовая ткань УТТ-2 с допустимой температурой на поверхности до 463 К.
Таблица 3. Коэффициент монтажа Км для электронагревателей сопротивления (в спокойном воздухе).
| Конструктивное выполнение нагревателя | Км |
| Проволока натянутая горизонтально | 1 |
| Проволока на огнестойком каркасе | 0.7 |
| Проволочная спираль в воздухе | 0.8…0.9 |
| Проволочная спираль на огнеупорном держателе | 0.6…0.7 |
| Нагревательный элемент между двумя слоями огнеупорной изоляции | 0.5…0.6 |
| Нагревательное сопротивление с герметизированным исполнением (достаточно мощным слоем электрической изоляции, например ТЭНы) | 0.3…0.4 |
Таблица 4. Коэффициент среды Кс для различных условий.
| Условия работы нагревателя | Кс |
| В спокойном воздухе | 1 |
| В воздушном потоке, скорость которого 1…3…5…10 м/с | 1.1…1.8…2.1…3.1 |
| В спокойной воде | 2.5 |
| В потоке жидкости | 3…3.5 |
Похожие работы
... измерения энергии должна находится в пределах ±(0,1-2,5)%. 4.4 Зависимость погрешности дозирования от состава технических средств комплексов дозирования Поскольку в электротехнические комплексы дозирования помимо рассмотренных выше устройств цифрового дозирования количества электричества и электрической энергии входят также устройства коммутации и датчики тока и напряжения, то необходимо ...
... , взаимного расположения очистных камер и подготовительных выработок, форм и размеров очистных забоев и способов выкалывания монолитных блоков из массива.[14,c.34] Глава 2. Технологический процесс добычи марганцевой руды используемый на ОАО "Орджоникидзевский горно-обогатительный комбинат" Наиболее чистый марганец получают в промышленности по способу советского электрохимика Р. И. Агладзе ( ...
... 11. Коэффициент спроса по активной мощности – отношение расчетной или потребляемой активной мощности к номинальной активной мощности группы приёмников: График нагрузки рассчитываем для участка с пятью печами Ц105 и установкой эндогаза. Групповой график составляется на основе индивидуальных графиков силовой нагрузки каждой ЭТУ, так чтобы не было большого пика нагрузки из-за включения всех ...
... одновременно. Электрические параметры этих установок в процессе нагрева изделия могут меняться в зависимости от изменения физических характеристик изделия при повышении их температуры. Для серийного и массового производства однотипных изделий, подвергаемых пайке, целесообразно применять печи методического действия, которые по сравнению с садочными имеют более высокую производительность, более ...
0 комментариев