Sähkölämmityselementit, lämmityselementtien tyypit käyttötarkoituksensa mukaan
TEN:tä kutsutaan putkimaiseksi sähkölämmityslaitteeksi, joka on valmistettu metalli-, lasi- tai keraamisen putken muodossa, jonka keskellä on lämmitin, yleensä se on kierre tai spiraali, joka on valmistettu nichrome.
Kiukaan ja putken välinen tila on täytetty sähköeristeellä, jolla on riittävä lämmönjohtavuus ja korkeat dielektriset ominaisuudet, mutta jotka kestävät myös erittäin korkeita lämpötiloja.
Nikromilämmittimellä puolestaan on sellainen vastus, että se tuottaa tarvittavan lämpötehon ja sopivan lämpötilan lämmityselementin pinnalle.
Ensimmäinen patentti (US-patentti nro 25532) lämpöelementille myönnettiin George Simpsonille 20. syyskuuta 1859.
Lämmityselementin pääosat:
-
1 - putki;
-
2 — Lämmityselementti;
-
3 — Eristyskerros;
-
4 — Yhteysryhmä.
Putket huonosti esillä metallien korroosiota sitä käytetään yleensä ei-aggressiivisten väliaineiden lämmittämiseen tarkoitettujen lämmityselementtien valmistukseen. Useimmiten lämmityselementtien metalliputket löytyvät kotitalouksien lämmityslaitteista ja joistakin teollisuusasennuksista.
Lasi on kemiallisesti lähes inerttiä, minkä vuoksi lasiputkia käytetään teollisuuslaitosten lämpöelementeissä, jotka on suunniteltu lämmittämään kemiallisesti aggressiivisia ympäristöjä. Lasiputkia löytyy myös kotitalouksien kiukaista ja infrapunasaunoista. Keraamiset putket tai jalometalliputket ovat erittäin harvinaisia, ja niitä pidetään enemmän poikkeustapauksissa.
Lämmityselementin käyttötarkoituksesta riippuen putken halkaisija voi olla 6 - 24 mm.
Lämmityselementin lämmityselementin materiaalina käytetään usein metalliseoksia, joilla on korkea sähkövastus, kuten konstantaani ja nikromi. Erikoistapauksissa käytetään erikoiskeramiikkaa tai muita erikoismateriaaleja.
Eristävän kerroksen tehtävänä on estää kierteen (tai kierteen) koskettaminen putkeen ja samalla siirtää lämpöenergiaa putken pintaan mahdollisimman tehokkaasti.
Lämmityselementin kytkemiseksi sähköpiiriin käytetään kosketinryhmää, yleensä nämä ovat johtavia liittimiä, jotka sijaitsevat eristysosissa. Tässä tapauksessa liittimien konfiguraatio voi olla yksi- tai kaksipuolinen. Ensimmäisessä tapauksessa ajolangat sijaitsevat lämmityselementin toisella puolella, toisessa johdot ovat molemmilla puolilla.
Yksittäiset lämmityselementtiryhmät on varustettu lisäelementeillä, esimerkiksi vuodesta 2000.astianpesukoneiden ja pesukoneiden lämmityselementeissä on välttämättä lämpösuoja, ja kattilavedenlämmittimien lämmityselementtejä on täydennetty magnesiumanoditangolla lämmityselementtien resurssien laajentamiseksi.
Mitä lämmityselementit ovat käyttötarkoituksensa mukaan?
Ilmalämpöelementit
Tällaiset lämmityselementit ovat teollisuuden ja kotitalouksien ilmanlämmittimien, ilmaverhojen, konvektorien, kuivauskammioiden perusta. Ne ovat sileitä putkimaisia tai uritettuja ja kaarevia. Niiden lämpötila voi olla jopa 450 °C.
Evälämpöelementit on tarkoitettu pääasiassa ilman lämmittämiseen, liikkuvaan tai pysähdykseen, mutta harvoin niitä voidaan käyttää nesteiden lämmittämiseen. Ripalämpöelementissä on rakenteellisesti pyöreä poikkileikkaukseltaan kaksipäinen putki, jonka aktiiviseen pintaan rivat kiinnittyvät tiukasti.
Rivat on valmistettu aallotetusta teräsnauhasta, joka on kierretty putken ympärille ja joka on noin 0,3 mm paksu ja 10 mm leveä. Jotta lämpölaajenemiskerroin olisi sama kaikkialla, käytä hiiliteräsnauhaa tai ruostumatonta terästä.
Rivat muodostavat suuren alueen, jonka seurauksena lämmityselementin kuormitus vähenee jopa 2,5-kertaiseksi verrattuna lämmityselementin versioon ilman ripoja. Tällaisen lämmityselementin pituus on 32 cm - 1 metri, ja muoto voi olla suora tai U-muotoinen.
Lämmityselementit vedelle
Näitä lämmityselementtejä käytetään kattiloissa, autoklaaveissa, pesu- ja astianpesukoneissa jne., joissa ne lämmittävät vettä (nestemäistä väliainetta) 100 °C:seen asti.Jos on tarpeen ratkaista vakavampia ongelmia, lämmityselementtien lohkoja käytetään suuremman lämpötehon saamiseksi.
Kotitaloustarkoituksiin (esimerkiksi kattiloiden kanssa) lämmityselementti on varustettava termostaatilla, jotta veden lämpötila ei ylitä 80 ° C, mikä on välttämätöntä muun muassa sähkön säästämiseksi. Kosteuden tunkeutumisen estämiseksi vesilämmityselementtien päät on tiivistetty luotettavasti, ja kosketintankoja ympäröi tiheä eristävä dielektrinen kuori.
Lämmityselementit ovat joustavia
Kuumissa järjestelmissä ja muoteissa joustavat lämmityselementit ovat hyödyllisiä, eikä niitä yksinkertaisesti vaihdeta. Ne ovat käteviä siinä mielessä, että ne voidaan taivuttaa mihin tahansa muotoon, ja pinnan lämmitys on tasaista. Silmukkalämmitys tai kuumakanavajärjestelmien lämmitys on mahdotonta ilman muodostettuja lämmittimiä. Joustavia lämmityselementtejä on saatavana eri kokoisina ja ne sopivat mukavasti kanavaan.
Erityisen huomionarvoisia ovat joustavat lämmityselementit lattialämmitykseen - lämmityskaapelit. Erillinen joustavien lämmityselementtien luokka on itsesäätyvä kaapeli.
Patruunalämmityselementit
Niitä käytetään teollisuusyksiköissä. Kompakteja patruunan lämmityselementtejä käytetään polymeerimateriaalien käsittelyssä, ruiskupuristussuuttimet on varustettu patruunan lämmityselementeillä, pakkauskoneet liimataan patruunan lämmityselementtien ansiosta.
Patruunalämmityselementtien käyttöalue on erittäin laaja: valimo, kenkäteollisuus, laboratorio- ja lääketieteellisten laitteiden tuotanto, auto- ja puunjalostusteollisuus jne. Lämmityselementit kiinnitetään nauhoilla ja liittimillä.