Трубчатые нагревательные элементы для бойлеров

Содержание:

Что представляет собой ТЭН Принцип работы, конструктивные особенности.
Классификация нагревателей
Эксплуатация
ТЭН трубчатый электронагреватель
Маркировка ТЭН
- - Вариант комплектации ТЭНа крепежными штуцерами
  - Типовые формы контактных выводов

Что представляет собой ТЭН Принцип работы, конструктивные особенности.

ТЭН — трубчатый электронагреватель представляет собой деталь в виде металлической трубки, внутри которой по центру проложена нихромовая/фехралевая токопроводящая спираль. Объем между фехралевой/нихромовой нитью с высоким омическим сопротивлением и металлической трубкой заполнен диэлектрическим хорошо проводящим теплоизолятором периклазом (кристаллической окисью магния – MgO по ГОСТ 13236–83). Электрическая спираль, выполненная из термоэлектрического сплава, запрессованная и расположенная в сердцевине, при прохождении электрического тока сильно разогревается, но не плавится. Тепловая энергия, прежде чем попасть в окружающее пространство проходит слой кварцевого песка или иного стойкого к высокой температуре диэлектрика, а затем через стенки нержавеющего металла ТЭНа нагревает поверхность воды или воздуха.

Такая конструкция позволяет выдерживать без разрушения длительную штатную нагрузку. Кратковременные перегрузки, скачки напряжения питающей электросети практически не оказывают значительного влияние на функционирование данного элемента.

Существуют различные формы и конфигурации ТЭНов. По геометрическим параметрам формы бывают: прямые и гнутые пополам, в форме «скрепки» и английской буквы «U»,»N», буквы «М» и форме сердца, спиральные и гнутые. Предусмотрены различные радиусы гиба и наклона, со штуцером и без. Основные типы: одно концевые или патронные, в которых контакты (выводы) располагаются на единой поверхности; двух концевые, в которых выводы располагаются с двух сторон. Трубки трубчатых электронагревателей могут иметь различные диаметры- от 7 до 20 миллиметров, форма- быть круглой, в виде буквы «М», спиральные и сложной формы.

Место крепления водонагревателей должно исключать протечки, для уплотнения применяется пластичная герметизирующая прокладка, сохраняющая свои диэлектрические свойства при низких, экстремально высоких температурах.

Подключение к электрической схеме ТЭНов производится через клеммы. В большинстве случаев это контакты под зажим, выполненные в виде пластинок. Более редко встречаются клеммы на резьбе. Некоторые фирмы комплектуют электронагревательный элемент датчиком температуры и предохранителем, эти детали могут быть включены в конструкцию или запрессованы. Мощность большинства данных запчастей колеблется от 1200 Ватт до 3Квт.

Штуцер представляет собой резьбовую втулку с упорным фланцем. Данный элемент крепится в электронагревателе способом опрессовки или сварки, пайки или герметика. Тот или иной метод крепежа применяется в зависимости от условий работы ТЭН в конкретном виде нагреваемой среды. Часто применяются в промышленности штуцера со фланцами следующих размеров: G 1/2» пол дюйма, резьба М16 с шагом 1,5; М22 х 1,5; М24 х 1,5 с различными толщинами и диаметрами фланца. Снаружи типовые формы контактов имеют узел крепления выводов подводящих проводов-шайбы и гайки. Ьолее частым является соединение стержней с резьбой М4, М5. ТЭНы у которых диаметр оболочки менее 8,5мм имеют контактные выводы в виде лепестков.

Отдельный тип представляют оребренные ТЭНы- ТЭНР, которые применяются в сушках стиральных машин. Оребренные трубчатые электронагреватели представляют собой обычный трубчатый нагревательный элемент, на поверхностной оболочке которого закреплена стальная лента, выполняющая роль радиатора. Благодаря прикреплённой ленты площадь поверхности увеличивается, соответсвенно растёт и теплоотдача электронагревателя. При направлении потока воздуха через такой вид ТЭНР достигается значительное увеличение теплообмена и увеличения передаваемой тепловой мощности. Оребрению подвергаются ТЭНы диаметром от 8 до 16 мм, используется для этих целей лента шириной от 5.5 до 10 мм, толщиной 0,3 мм. Материалы для оребрения: сталь черная, нержавеющая, алюминий. Дополнительно для улучшения крепления ТЭНР устанавливаются в оборудование крепежные пластины и штуцера.

ТЭНы со стальной или нержавеющей оболочкой с дополнительной
оболочкой из фторопластовой трубки применяются в гальванических
ваннах химического производства
для разогрева агрессивных растворов концентрированных щелочей,
кислот, растворов хромирования и
др.

Данный тип ТЭНов изготавли
вается только в погружном варианте, с креплением на верхней кромке
ванны (выше максимального уровня
раствора)

Классификация нагревателей

Поломки бойлеров Термекс как отремонтировать своими руками

ТЭН для водонагревателей представляет собой тонкую металлическую оболочку, заполненную кварцевым песком и герметично запаянной нихромовой спиралью. В качестве основы для трубки используют углеродистую, нержавеющую сталь или медь.

В зависимости от контакта с жидкостью ТЭНы бывают двух видов.

1. Открытые («мокрые») – трубки опущены в воду.

Достоинства: высокая скорость нагрева воды.

Недостатки:

быстрое образование известкового налета;
короткий срок службы;
большой расход электроэнергии;
пониженный уровень безопасности;
доступная цена.

2. Закрытые («сухие») – кипятильник изолирован от воды специальной керамической колбой с повышенным уровнем прочности.

Достоинства:

безопасность (исключена вероятность электрического замыкания);
есть возможность размещения нескольких ТЭНов в одном баке водонагревателя;
простое обслуживание и ремонт;
экономичность;
длительный срок эксплуатации.

Недостатки: небольшая скорость нагрева воды и высокая стоимость.

Эксплуатация

Отзывы Electrolux GWH 265 ERN Nano Plus

ТЭНы чаще всего ломаются именно из-за неправильного использования водонагревательных приборов. Вследствие каких-либо нарушений эксплуатации возможны следующие проблемы с нагревательной деталью:

металл лопается из-за долгого воздействия на него большой температуры или напряжения;
оболочка утрачивает изначальную герметизацию, что приводит к немедленной поломке ТЭНа;
появляются частицы ржавчины и признаки разрушения конструкции ввиду неправильного отношения к нагревательному прибору;
выход из строя из-за долгого нарушения правил безопасности и обслуживания.

Перечень возможных проблем не ограничивается вышеприведенным списком. В целом каждое нарушение приводит к тем или иным уникальным поломкам. К примеру, даже в случае неправильного отношения к объему жидкости, нагревательный элемент способен выйти из строя (если бак имеет объем 80 литров, пространство должно быть заполнено так, чтобы ТЭН был полностью погружен в воду).

Виды ТЭНов для 80-литрового бойлера

ТЭН трубчатый электронагреватель

Духовые шкафы Bosch

Классический образец электронагревательного оборудования, преобразующий энергию для нагрева любых сред.

Выпускаются в различных конфигурациях:

по диаметру – 6-24 мм;
по длине – 200-6000 мм
по изоляторам – различные диэлектрики;
по материалу – сталь и ее разновидности, титан.

ТЭНР (трубчатый электронагреватель оребренный)

Фото 2 ТЭНР (трубчатый электронагреватель оребренный)

Электронагревательный элемент, изготовленный из нержавеющей стали. Для оребрения используются комплект шайб и серебряная нить. Используются для нагрева газообразных и воздушных сред, отличается высокой эффективностью отвода тепла. Может применяться для нагрева подвижных сред.

ТЭНБ (блок трубчатых электронагревателей водяных)

Фото 3 ТЭНБ (блок трубчатых электронагревателей водяных)

Для изготовления скрепляющих элементов и оболочки применяются различные материалы. Часть соединителей являются разборными, что позволяет производить замену. Используются для нагрева жидких и сыпучих сред, отличается увеличенной мощностью.

ТЭНП (патронный трубчатый электронагреватель)

Фото 4 ТЭНП (патронный трубчатый электронагреватель)

Образец промышленного электронагревательного оборудования, входящего в состав установок и предназначенный для нагрева пресс-форм.

Оболочка изготавливается из шлифованной нержавеющей стали, что обеспечивает полный контакт нагревателя и нагреваемого тела. Допустимый зазор между элементами не превышает 0,02 мм.

КНП (кольцевой трубчатый электронагреватель)

Область применения – инжекторы, сопла литьевого оборудования, литниковые втулки и пр., где диаметр превышает 8 миллиметров.

Оболочка изготовлена из нержавеющей стали с навивкой. Предусмотрен постоянный и переменный шаг навивки с максимальной температурой 750С. Возможна поставка встроенной термопары типа:

ТЖК (J);
ТХК (К).

ТЭН (трубчатый электронагреватель с терморегулятором)

Фото 5 ТЭН (трубчатый электронагреватель с терморегулятором)

Основной тип электронагревательного оборудования, применяемый во всех видах нагревательной техники, независимо от размера и предназначения. Режим заданной температуры не превышает 800С.

Оболочка изготовлена из нержавеющей стали, в качестве изолятора используется оксид магнезии, нагревательный элемент — никеле-хромовая проволока.

Отличается высокими качественными показателями, подходит для применения во всех сферах.

Маркировка ТЭН

Пример обозначения ТЭН:

ТЭН 120 В 13 / 1,0 Т 220

120 — развернутая длина (L) в сантиметрах;	1,0 — номинальная мощность в киловаттах;
В — обозначение длины контактного стержня в заделке Lk;	Т — обозначение нагреваемой среды и материала оболочки;
13 — диаметр оболочки D в миллиметрах;	220 — номинальное напряжение в вольтах;

Условное обозначение и номинальная длина контактного стержня в заделке
Обозначение длины	А	В	С	D	E	F	G	H
Длина, мм	40	65	100	125	160	250	400	630

Обозначение нагреваемой среды, максимальная ваттная нагрузка, материал оболочки
Условное обозначение	Нагреваемая среда	Характер нагрева	Максимальная ваттная нагрузка, Вт/см2	Материал оболочки
J	Вода, слабый раствор кислот (pH от 5 до 7)	Нагревание, кипячение с максимальной температурой на оболочке 100 °С	15	Нержавеющая сталь
P	Вода, слабый раствор щелочей (pH от 7 до 9)	Нагревание, кипячение с максимальной температурой на оболочке 100 °С	15	Углеродистая сталь
S	Воздух, газы и смеси газов	Нагрев в спокойной газовой среде до температуры на оболочке ТЭН 450 °С	2,2	Углеродистая сталь
T	Воздух, газы и смеси газов	Нагрев в спокойной газовой среде с температурой на оболочке ТЭН свыше 450 °С	5,0	Нержавеющая сталь
O	Воздух, газы и смеси газов	Нагрев в движущейся со скоростью 6м/с воздушной среде до температуры на оболочке ТЭН 450 °С	5,5	Углеродистая сталь
K	Воздух, газы и смеси газов	Нагрев в движущейся со скоростью не менее 6м/с воздушной среде с температурой на оболочке ТЭН св. 450 °С	6,5	Нержавеющая сталь
L	Литейные формы, пресс-формы	ТЭН вставлен в паз, имеется гарантированный контакт с нагреваемым металлом, температура на оболочке ТЭН до 450 °С	5,0	Углеродистая сталь
Z	Жиры, масла	Нагрев в ваннах и др. емкостях, температура до 250 °С	3,0	Углеродистая сталь
W	Легкоплавкие металлы и сплавы	Нагрев и плавление в ваннах и др. емкостях с температурой на оболочке ТЭН до 450 °С	3,5	Углеродистая сталь
D	Селитра (двойная оболочка)	Нагрев до температуры 600 °С	3,5	Нержавеющая/черная сталь
Н	Селитра	Нагрев до температуры 600 °С	3,5	Нержавеющая сталь

Типовые формы ТЭН

Вариант комплектации ТЭНа крепежными штуцерами

Штуцер (резьбовая втулка с упорным фланцем) закрепляется на электронагревателе способом прессовки, пайки или сварки (в зависимости от условий работы ТЭН в той или иной нагреваемой среде).

Наиболее часто применяются штуцера с размерами приведенными в таблице: