Нагревательный тэн – Трубчатый электронагреватель — Википедия

Содержание

Трубчатый электронагреватель — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Устройство трубчатого электронагревателя (ТЭН)

Трубчатый электронагреватель (ТЭН) — электронагревательный прибор в виде металлической трубки, заполненной теплопроводящим электрическим изолятором. Точно по центру изолятора проходит токопроводящая нить (обычно нихромовая или фехралевая) определённого сопротивления для передачи необходимой удельной мощности на поверхность ТЭН.

Применяется во многих бытовых и промышленных электроприборах: чайниках, кипятильниках, стиральных машинах, водонагревательных и отопительных котлах, и т. д.

ТЭН был изобретён и запатентован 20 сентября 1859 года Джорджом Б. Симпсоном в Вашингтоне, округ Колумбия[1].

Двухконцевой ТЭН электроплиты в виде спирали. Регулирование мощности реостатным переключателем или циклическим включением-отключением по времени Одноконцевой ТЭН электроплиты в виде спирали с тремя нагревательными нитями разного сопротивления соединённых у глухого конца ТЭНа. Регулирование мощности сочетанием подачи тока на выводы переключателем (1
~
20; 1~30; 2~30; 1~2~30)

Трубчатые электронагреватели могут иметь различные диаметры в диапазоне от 6 до 24 мм. В зависимости от конкретного применения (нагревания жидкости или воздуха), при производстве ТЭНов используются электрические изоляторы (диэлектрики) различного качества, которые должны сохранять свои диэлектрические свойства при низких, высоких и экстремально высоких температурах.

По конфигурации ТЭНы разделяют на двухконцевые (когда контактные выводы расположены с двух сторон) и одноконцевые («патронные»)— с контактными выводами, расположенными по одну сторону нагревателя. В электрических котлах стоят, как правило, блоки тэнов, или, как их еще называют, «ТЭНБ».

  • ГОСТ 19108-73 «Электронагреватели трубчатые (ТЭН) для бытовых электроприборов».
  • ГОСТ 19108-81. «Электронагреватели трубчатые (ТЭН) для бытовых нагревательных электроприборов. Общие технические условия». Под рук. В. М. Фомина (Министерство электротехнической промышленности СССР). Утверждён Госстандартом СССР. М.: Издательство стандартов, 1990.
  • ГОСТ 13268-83. «Электронагреватели трубчатые (ТЭН). Общие технические условия». Министерство электротехнической промышленности СССР. Утверждён Госстандартом СССР. М.: Издательство стандартов, 1984.
  • ГОСТ 13268-88. «Электронагреватели трубчатые. Общие технические условия». Разработан: Министерство электротехнической промышленности СССР. Утверждён Госстандартом СССР. М.: Издательство стандартов, 1988.

ru.wikipedia.org

виды, принцип действия, правила выбора

Электрические ТЭНы десятилетиями не меняют свою конструкцию и остаются востребованными в отопительном оборудовании. Меняется форма этих приборов, конструктивные материалы, но остается неизменным принцип действия и эффективность. Для грамотного подбора пригодятся сведения об отличиях и характеристиках. Согласны?

Вы узнаете, что собой представляют и как действуют ТЭНы для отопления. Мы детально описали разновидности нагревательных элементов, привели бесспорные аргументы для обоснованного выбора оптимального типа. С учетом наших рекомендаций вы без ошибок приобретете требующийся прибор.

Содержание статьи:

Предназначение отопительных ТЭНов

Электрические ТЭНы снискали популярность благодаря своей универсальности и высокому КПД. Вся потребляемая ими электроэнергия расходуется по прямому назначению – на обогрев окружающего пространства.

Основными отопительными приборами, где используются ТЭНы являются:

  1. Переносные и стационарные масляные электрообогреватели.
  2. Водяные радиаторы отопления.
  3. Полотенцесушители для ванной.
  4. Электрокамины.
  5. Электроконвекторы.
  6. Электрические котлы.

Указанное оборудование может использоваться в качестве основного или дополнительного источника обогрева. Стоит оно недорого, легко монтируется и не требует специальных навыков при эксплуатации.

Подключить ТЭН к чугунному радиатору центрального отопления можно после отсоединения общего стояка. Такой прибор можно использовать для основного и дополнительного обогрева

Внутреннее устройство электронагревателей

Устройство удобно рассматривать на примере трубчатой модели. Электронагреватель представляет собой заполненную термопроводником керамическую или металлическую трубку с расположенной внутри спиралью. В месте фиксации трубки к фланцу находятся изолирующие втулки, которые делают невозможным контакт токопроводящей спирали с корпусом ТЭНа.

В большинстве моделей ТЭНов используются аналогичные комплектующие, однако их долговечность может отличаться в зависимости от качества сборки

Крепится электронагреватель преимущественно фланцевым соединением, которое позволяет герметизировать внутреннюю среду отопительного прибора от внешнего пространства. Недостатком такой конструкции является невозможность замены спирали при её внутреннем перегорании.

Принцип работы нагревательных элементов

Работает ТЭН по следующему принципу. При подключении к сети происходит нагрев внутренней спирали и передача энергии термопроводнику и наружной оболочке. В дальнейшем тепло передается окружающей жидкости, воздуху или твердому материалу.

При нагревании ТЭНа, погруженного в масло или воду, вокруг трубки создаются конвекционные потоки, которые перемешивают теплоноситель и способствуют его равномерному нагреву.

Электрические котлы известны своей надежностью и ремонтопригодностью. В них нет множества сложных деталей, поэтому они просты при эксплуатации и обслуживании

В безжидкостных отопительных приборах температура нагрева обычно ограничена, чтобы не повредить окружающие детали и не спровоцировать пожар.

Для ускорения теплообмена в них часто используется вентилятор, который обеспечивает циркуляцию воздуха как внутри прибора, так и в окружающем его помещении.

Виды ТЭНов для отопительных приборов

Простота изготовления ТЭНов не всегда оборачивается удобством для пользователей. Многие производители выпускают электронагреватели со специфической формой и креплением. В случае поломки их довольно сложно купить в магазине. Поэтому для правильного выбора необходимо изучить все возможные конструктивные варианты.

Трубчатые модели для бытового отопления

Трубчатая конструкция электронагревателей является самой распространенной в мобильных , переносных и настенных . Передача тепла в них может происходить с помощью: конвекции, ИК-излучения или теплопроводности.

Готовые ТЭНы с регулятором и собственным шнуром питания можно покупать только при уверенности, что длины провода будет достаточно

Форма и длина трубки в таких устройствах может быть любой и диктуется лишь конструктивными особенностями. К примеру, ТЭН представляет собой змеевик, расположенный за минеральной пластиной. Нагреваясь, пластина излучает инфракрасное тепло.

Наиболее распространены такие его характеристики:

  • диаметр – 5-18 мм;
  • длина – 200-6000 мм;
  • материал оболочки – сталь, нержавейка, керамика, медь;
  • мощность – 0,3-2,5 кВт.

ТЭНы мощностью более 2,5 кВт в бытовых отопительных приборах не применяются, потому что квартирная проводка просто не выдержит большей нагрузки.

Оребренный вариант электронагревателей

Оребренные приборы представляют собой модификацию трубчатого ТЭНа. Их особенностью является наличие множества тонких стальных пластин, расположенных вдоль всей длины устройства. Такая конструкция резко увеличивает площадь контакта с окружающей средой, обеспечивая высокую скорость её нагрева.

Оребренные ТЭНы стоят дороже, требовательны к объему рабочего пространства, но обеспечивают более высокие потребительские характеристики отопительного оборудования

Используются оребренные модели преимущественно в обогревателях для . Они обеспечивают быстрое повышение температуры в помещении, особенно при наличии встроенного вентилятора.

Блочные конструкции ТЭНов

Блочный вариант представляет собой несколько совмещенных на базе единого крепления трубчатых нагревателей.

Особенное внимание при выборе блочных ТЭНов необходимо обращать на их мощность и способность котла с насосом обеспечить отвод тепла

Такая конструкция используется при сочетании двух факторов:

  1. Потребность в повышенной мощности прибора и высокой скорости нагрева рабочей среды.
  2. Невозможность быстрой передачи тепловой энергии от спирали к окружающей среде из-за малой площади наружной оболочки.

Фактически в блочном ТЭНе снижается нагрузка на каждую нагревательную трубку и увеличивается скорость теплопередачи. Такие устройства входят в состав и промышленных электронагревательных установок.

Мощность блочных моделей может составлять 5-10 кВт, поэтому при их размещении в квартире требуется протягивать в помещение дополнительный электрокабель.

Приборы патронного типа

Патронные ТЭНы имеют вид трубки с одним свободным концом, что обусловлено особенностью их установки. Наружная оболочка выполнена обычно из полированной стали, чтобы обеспечивать максимальный контакт с окружающим материалом. Такие трубки плотно вставляются в соответствующее отверстие отопительного прибора.

Главным недостатком патронных ТЭНов является малая площадь теплоотдающей поверхности, что требует применения специфических способов отведения тепловой энергии

Фиксация патронных моделей производится преимущественно с помощью фланцевого соединения. Используются они обычно в промышленности для нагрева рабочих частей экструдеров.

Существуют и другие конструкционные виды ТЭНов, но они применяются в основном в промышленном производстве и не затрагивают рассматриваемую тему.

Дополнительные функции электронагревателей

Выше были рассмотрены простейшие конструкции приборов, которые не имеют каких-либо встроенных регулировочных механизмов.

Блок терморегуляции может иметь механическую или электронную автоматику. Последняя более точна, но требовательна к параметрам домашней электросети

Но могут оборудоваться простейшей автоматикой, обеспечивающей устройству дополнительные функции.

К таковым относятся:

  1. Терморегуляция. ТЭНы со встроенным терморегулятором для отопления имеют датчик температуры, который срабатывает при нагреве рабочей среды до определенного уровня. Регулировка электронагревателя происходит с наружной стороны фланца.
  2. Антизамерзание. Эта функция обеспечивается упрощенным терморегулятором, который срабатывает только при понижении температуры до 0-2°C. Она препятствует замерзанию воды в трубах отопления, потребляя минимум электроэнергии.
  3. Турбонагрев, который обеспечивает форсированный нагрев рабочей среды при первоначальном пуске оборудования. Необходимо помнить, что электропроводка помещения должна выдержать кратковременное повышение мощности.

Приборов, поддерживающих дополнительные функции, не так много, потому что зачастую регулирование работы отопительных приборов в целом производится с помощью отдельного блока автоматики.

Как выбрать ТЭН для отопительного оборудования?

Выбирая или в радиаторе, необходимо обращать внимание на его мощность, конструкцию, длину трубки и наличие дополнительных возможностей. Поэтому перед покупкой необходимо узнать как можно больше обо всех его характеристиках.

Расчет мощности прибора

Большая мощность ТЭНа не всегда является положительным качеством.

При выборе важно учитывать несколько факторов, которые связаны с уровнем энергопотребления:

  • предельная мощность теплоотдачи отопительного прибора в целом;
  • возможности электропроводки;
  • объем помещения.

Нельзя покупать устройство с мощностью, которая больше 75% максимального уровня теплоотдачи отопительного оборудования.

Например, имеется радиатор с 10 секциями, каждая из которых отдает воздуху 150 Вт тепла, всего 1,5 кВт. При установке в него электронагревателя с мощностью 2 кВт поверхность батареи не сможет быстро отдать всю образующуюся энергию. В результате ТЭН будет постоянно отключаться из-за перегревания.

Причиной быстрой поломки ТЭНа может быть неправильный выбор мощности прибора. В результате системного перегрева спирали она со временем перегорает

В квартирах с изношенной проводкой постоянная нагрузка на розетку не должна превышать 1,5-2 кВт, иначе она может загореться и привести к печальным последствиям. Поэтому перед покупкой ТЭНа нужно проверить состояние проводки и при необходимости демонтировать старую и .

Когда вопрос с электрикой и возможностями оборудования решен, можно приступать к расчету требуемой мощности для поддержания комфортной температуры в помещении.

В хорошо утепленных домах и квартирах будет достаточно уровня 40 Вт/м3. А при наличии щелей в окнах мощность обогрева должна быть увеличена до 60-80 Вт/м3. Покупать конкретную модель можно только после учета всех вышеописанных энергетических факторов.

Учет особенностей конструкции

Большинство ТЭНов отопления имеет оболочку из легированной стали, которая обеспечивает прочность и стойкость к коррозии. Медные устройства применяются преимущественно в нагревателях воды, хотя ограничений на их использование в самодельных радиаторах нет.

В чугунных и стальных радиаторах использование ТЭНов из цветных металлов нежелательно. Это может привести к ускорению износа материалов и соединений

Также при выборе необходимо учитывать направление резьбы заглушки, которое может быть правым или левым. Разные модели электронагревателей отличаются и диаметром фланцев. Они могут иметь размер от 0,5 до 1,25 дюйма.

Обычно к ТЭНу хорошего производителя прилагается краткая инструкция, в которой описываются его конструкционные параметры. Их изучение поможет купить устройство, которое точно подойдет к имеющемуся отопительному оборудованию.

Длина нагревательной трубки

Протяженность трубки является одной из главных характеристик, которые определяют эффективность работы устройства.

Большая её длина при равной мощности приводит к увеличению площади поверхности электронагревателя и ускорению теплообмена с рабочей средой. Это положительно сказывается на долговечности ТЭНа и скорости циркуляции теплоносителя.

ТЭНы с длинной трубкой идеально подходят для установки в самодельные регистры, которыми удобно обогревать большие помещения и хозяйственные постройки

Желательно, чтобы трубка проходила по всей длине рабочей зоны отопительного прибора, не дотягиваясь до противоположной стенки на 6-10 см. Эта рекомендация позволит быстро и равномерно прогревать теплоноситель.

Наличие дополнительного функционала

Переплачивать за дополнительные возможности ТЭНов не всегда нужно. Если отопительный прибор используется в качестве вспомогательного и не имеет собственной встроенной автоматики, то покупка модели с термостатом имеет смысл.

Но при наличии в радиаторе или электроконвекторе собственных термодатчиков и механизмов контроля температуры дополнительные функции так и останутся невостребованными.

Встроенная в заглушку ТЭНа электроника должна иметь предохранительные механизмы, чтобы в случае поломки регулирующей платы не случился пожар

Поэтому приобретать дорогостоящие электронагреватели со встроенной автоматикой рекомендуется только при явной необходимости в таком оборудовании. При необходимости в индивудальном подборе температурного фона лучше купить , который можно использовать периодически.

Что касается производителей ТЭНов, то их выбор не принципиален. Основными поставщиками являются фирмы из России, Украины, Турции и Италии. Качество их продукции примерно одинаково, поэтому нет смысла переплачивать за бренд.

Выводы и полезное видео по теме

Видео #1. Практический обзор ТЭНов различных типов:

Видео #2. Обзор ТЭНа с терморегулятором:

Видео #3. Особенности блочного ТЭНа, используемого в отопительных электрокотлах отопления:

Покупка ТЭНа для отопительных приборов является непростой задачей. Для этого требуется четко знать характеристики оборудования, в которое встраивается электрический нагреватель. Поэтому останавливать свой выбор на конкретной модели нужно только после тщательного анализа её параметров.

Пишите, пожалуйста, комментарии, задавайте вопросы, публикуйте фотоснимки по теме статьи в находящемся ниже блоке. Расскажите о том, как подбирали ТЭН для замены в электрокотле или в мобильном обогревателе. Поделитесь, что лично для вас стало решающим аргументом в выборе.

sovet-ingenera.com

Типы электрических ТЭНов

Конструкция ТЭНа

 

Довольно подробно конструкция трубчатого электронагревателя показана на изображении ниже.

Самый важный элементом всех ТЭНов – это нагреватель, им служит чаще всего нить нихрома (1), расположенная в середине трубки по всей ее длине, она прикреплена к выходной шпильке (6).

Нить имеет определенное внутреннее сопротивление и когда по ней протекает электрический ток, она нагревается.

Материал для нагревателя должен обладать большим сопротивлением протекающему по нему току, их также выполняют из сплавов, включающих в свой состав нихром или константан.

Сопротивление нагревателя подбирается в соответствии с необходимой мощностью ТЭН. Здесь работает главный закон электротехники – закон Ома, и известная формула:

P = U*I, где I – сила тока, U – напряжение сети, P – мощность.  

Так, например, чтобы мощнсть ТЭНа была 1кВт (1000Вт), в однофазной сети 220В, сопротивление нити находится следующим образом:

Сначала определяем ТОК:

I= P/U=1000Вт/220В=4,55А

Непосредственно сопротивление определяем по фомуле:

R = U / I, где R – сопротивление ТЭНа в Омах U - напряжение в вольтах I - сила тока в амперах

Соответственно сопротивление нихромовой нити электронагревателя R=220/4,55=48,4 Ом.

Как вы поняли, чем ниже сопротивление трубчатого электронагревателя, тем выше его мощность, при этом практически вся она расходуется на нагрев нити. КПД ТЭНов близок к 100%, т.е. чем он мощнее, тем больше и быстрее нагревается.

Между нитью нихрома и трубкой расположен изолятор (2), выдерживающий высокие температуры.

Для изготовления трубки ТЭН (3) выбирают низко коррозийные металлы именно такие ТЭН наиболее часто применяются в быту и промышленности.

Стеклянные ТЭН используются в агрессивных средах, например, в лабораториях, где необходимо подогревать химические смеси.

Стеклянные трубки в нагревателях можно встретить и бытовых обогревателях, использующих инфракрасное излучение. Керамические трубки в нагревателях применяются крайне редко.

Диаметр трубок может быть разным, но применение нашли трубки диаметром от шести до двадцати четырех миллиметров.

Изолятор должен обладать высокими изоляционными свойствами и одновременно быть эффективным для передачи тепла от нагревателя к трубке.

Электропитание ТЭН осуществляется с помощью клемм (4) расположенных на изолирующих вставках (5).

Клеммы могут быть расположены как с одного конца, так и с двух концов ТЭН. Некоторые виды ТЭН оснащаются встроенным предохранителем. Такие нагреватели используются в стиральных и посудомоечных машинах.

Основные типы ТЭНов и их назначение

Тэны чаще всего классифицируются по виду и основному применению, различают:

1. ТЭН для обогрева воздуха

Температура таких ТЭНов достигает 450 градусов по Цельсию. Такие трубчатые электронагреватели используются для обогрева воздуха промышленных и бытовых помещений.

Они являются основой конвекторов, воздушных тепловых завес, различных сушильных камер. Подобные электронагреватели изготавливаются с гладкими трубками и с трубками, у которых есть ребра.

Ребра у таких тепло электронагревателей производятся из стальной ленты, крепящейся к трубке по спирали. Применение ребер увеличивает площадь поверхности ТЭН и поэтому нагрузка на нить нагрева ТЭН снижается почти в три раза, что в свою очередь, увеличивает срок службы.


2. ТЭН для воды

Такие тепло электронагреватели используются в бойлерах, стиральных машинах. В таких агрегатах вода может нагреваться до ста градусов по Цельсию.  

Для больших объемов воды, где требуется большая мощность нагрева, применяют блочные ТЭН.

Кстати, довольно подробно мы уже описывали как подключать ТЭНы электрокотла.

Часто в электронагревателях используют терморегулятор. Он отключает электронагреватель от сети питания при нагреве воды до нужной температуры. При остывании воды терморегулятор снова подключает электропитание ТЭН для нагрева.

3. Гибкие ТЭНы

Они находят применение в пресс-формах и горячеканальных системах. Они очень удобны, когда требуется придать форму контура горячеканальных систем. Изготавливаются такие электронагреватели любых размеров.

Разновидностью гибкого электронагревателя, знакомого нам в быту, является саморегулирующийся кабель для системы «теплых полов». Такой кабель используется для отопления помещений.

4. Патронные ТЭНП

К отдельному виду можно отнести патронные ТЭНы, выводы для подключения электропитания у них расположены, чаще всего, с одной стороны. Размер таких нагревателей может достигать 350 сантиметров. Главное их отличие от остальных типов - компактный корпус, чаще всего они представляют собой гильзу их нержавеющей стали с электровыводами.

Данный тип выделяется большой удельной мощностью. Тепло от нагревателя передается как контактным методом, так и путем конвекции.

Эти тепло электронагреватели широко применяются в промышленности для разогрева масел, для нагрева различных металлических форм, смонтировав их в высверленном отверстии. Ими оборудуются агрегаты в обувной отрасли, литейном производстве, автомобильной промышленности.

Если же у вас остались вопросы о классификации трубчатых нагревателей, их строении или основных сферах применения – обязательно оставляйте их в комментариях к статье, так же приветствуются мнения, здоровая критика, либо любая дополнительная информация и личный опыт, буду рад общению.

rozetkaonline.ru

варианты для бойлера, замена ТЭНа нагревателя, как проверить исправность

Водонагревательное электрооборудование сегодня широко применяется в быту. Конфигурация устройств включает в себя разнообразные элементы, отвечающие за их функционирование. В перечне таких деталей стоит выделить ТЭН.

Особенности

Электрические водонагреватели пользуются большим спросом, за счет чего на рынке такая продукция представлена в большом многообразии. Обусловлен спрос на такие устройства высокой стоимостью горячего водоснабжения, а также периодическим отключением горячей воды в некоторых районах.

Последние модели бойлеров имеют специальный элемент, за счет которого происходит нагрев воды в закрытой емкости. Он представляет собой внутренний аккумулятор. Такое приспособление принято называть ТЭН. Исходя из принятой аббревиатуры, ТЭН расшифровывается как «трубчатый электронагреватель».

Собирается устройство из проволочной спирали, которая помещается в металлическую оболочку, за счет которой провода не соприкасаются с водой, но нагревают трубку. В нагревателе такая деталь находится внутри, контактируя в процессе работы с водой. В результате прохождения тока через ТЭН происходит нагрев имеющейся в бойлере жидкости. Металлическая трубка, как правило, изготавливается из «нержавейки» или медного сплава. Электротэны являются основными элементами водонагревательных баков любого типа. В качестве источника питания прибора выступает электрическая сеть.

Всем известно, что вода и электричество вместе представляют опасность для человека, именно поэтому производители стараются выпускать приборы, обладающие высоким уровнем безопасности.

ТЭНы, устанавливаемые в водонагревателях, могут быть двух типов. Каждому типу элемента присущи специфические особенности.

Устройство и виды

Для того чтобы сделать правильный выбор при покупке электрооборудования, необходимо изучить характеристики всех имеющихся разновидностей. ТЭНы бывают закрытыми либо открытыми.

Мокрые или открытые элементы работают при непосредственном контакте с жидкостью в баке. Конфигурация элемента имеет классический вид, подобная деталь присутствует в любом электрическом чайнике. Если деталь этой группы выйдет из строя, ее замена не потребует проведения сложных работ. Открытый нагревательный элемент содержит внутри своей трубки магниевый оксид и кварцевый песок. Эти компоненты относятся к виду теплопроводных веществ. В качестве основы ТЭНов выступает нихромовая проволока.

Производители выпускают различные водонагреватели с ТЭНами открытого типа. Исходя из отличительных особенностей изделий, продукцию можно классифицировать.

  • По способу крепления элементы могут быть гаечными либо фланцевыми. Последняя разновидность подразделяется на литые и штампованные изделия.
  • Важный момент – наличие анодного гнезда. Устройства с гайкой могут не иметь анодного крепления или же изготавливаться с дополнительным крепежом на фланце.
  • Форма ТЭНов может быть стандартной прямой или же изогнутой в различных направлениях.
  • По типу сырья для трубки элементы могут быть изготовленными из меди или стали.

Элементам открытого типа присущи следующие положительные характеристики:

  • главным преимуществом мокрых ТЭНов является высокая скорость нагрева воды;
  • продукция с таким типом нагревательного элемента имеет невысокую стоимость;
  • качественная продукция дополнительно покрывается стекловидной эмалью, что позволяет снизить риск образования коррозии и накипи на основании детали.

К минусам мокрых ТЭНов стоит отнести низкий уровень безопасности изделий, а также значительное снижение теплоотдачи в результате образования накипи на поверхности трубки. Вследствие этого для нагрева жидкости в бойлере будет затрачиваться больше электроэнергии. Кроме того, низкое качество городской воды отрицательно сказывается на сроке службы таких изделий.

Элементы закрытого типа предполагают размещение внутри специальной керамической колбы, которая обеспечивает нагрев воды. Сама деталь не контактирует с жидкостью, за счет чего она получила название «сухой» ТЭН. К колбе предъявляются высокие требования, касающиеся безопасности, поэтому изделие изготавливают из стеатита либо магниевого силиката. В качестве сырья, используемого для изготовления нагревательного элемента, выступает нержавеющая сталь.

Подобная конфигурация предполагает нагревание жидкости путем передачи тепла кожухом.

ТЭНы закрытого типа имеют следующие преимущества:

  • приборы отличаются высоким уровнем безопасности при эксплуатации, за счет чего возникновение замыкания не представляется возможным;
  • устройства удобны и просты в использовании;
  • подобные виды водонагревательной продукции имеют большой срок службы;
  • устройства экономичны;
  • при возникновении неисправностей изделия могут быть отремонтированы.

К минусам таких нагревателей стоит отнести тот факт, что детали закрытого типа изготавливаются конкретно под каждую модель водонагревателя. По этой причине в случае поломки заменить ТЭН можно только на аналогичную деталь, что иногда вызывает некоторые трудности.

Проверка

Каких-либо специфических требований, касающихся обслуживания электро водонагревателей с ТЭНом, производители не выделяют. Однако существует ряд рекомендаций, которые позволяют увеличить эксплуатационный срок продукции, а также обеспечить ее бесперебойную работу.

Прежде всего, необходимо контролировать процесс нагрева воды бойлером и отмечать даже минимальные изменения в ходе эксплуатации. Признаками, свидетельствующими о неисправности нагревательного элемента в приборе, может быть увеличение потребления электричества, а также снижение скорости нагрева стандартного объема бака. Специалист может лучше проверить и продиагностировать водонагреватель на предмет неисправностей, однако, имея минимальные знания, касающиеся устройства прибора и его элементов, можно выполнить подобную работу и самостоятельно.

Приобретая устройство с ТЭНом для нагрева воды, стоит быть заранее готовым к тому, что со временем и нагревательный элемент, и магниевый анод необходимо будет снять и поменять. Поскольку эти детали в устройстве являются расходными материалами, со временем они перегорают.

Выработанный магниевый сплав можно определить при помощи визуального осмотра. При обнаружении такой проблемы необходимо выполнить замену анода. Эксплуатационный срок ТЭНов без такой составляющей уменьшается многократно. Ряд производителей бойлеров рекомендуют проводить замену данного элемента каждый год.

Водонагреватели последнего поколения рассчитаны на эксплуатацию в течение 20 лет (при условии грамотного использования прибора). Объясняется это рядом изменений, внесенных в конфигурацию устройств, которые касаются использования двойной проволоки для ТЭНа вместо одинарной. Такая особенность позволяет элементу какое-то время работать, даже если лопнула или оборвалась одна из деталей. Но даже в этом случае, необходимо незамедлительно провести замену неисправного ТЭНа на новый элемент.

Стоит выделить наиболее распространенные виды неполадок, которые могут возникать в процессе работы нагревательных деталей в приборах:

  • выход из бойлера холодной воды вместо горячей может говорить о сбоях в соединении ТЭНа с термостатом устройства;
  • если происходит попеременное включение и отключение устройства, стоит предположить, что на нагревателе скопилось слишком много накипи либо отложений извести;
  • также в ходе ошибок при установке в приобретенном устройстве может образоваться прослойка воздуха, которая будет служить препятствием для нагревательной детали, проводящей подогрев жидкости, поступающей в емкость.

Своевременное выявление неполадок в работе ТЭНа с терморегулятором позволяет вовремя продиагностировать и устранить неисправность, снижая риск возникновения более серьезных проблем с бойлером.

Для проведения проверки своими руками стоит подготовить запасной нагревательный элемент, а также специальный тестер. Поскольку в некоторых случаях в ходе визуального контроля исправности составляющих устройства обнаружить проблему не представляется возможным, тестер помогает выявить отклонения. Он представляет собой электроизмерительный аппарат, при помощи которого можно провести сравнительный анализ имеющихся характеристик устройства и значения сопротивления с параметрами, заявленными производителем для конкретной модели бойлера.

Замена

Выполнив проверку и определив характер неисправности ТЭНа, при которой необходимо заменить деталь, следует приступать к выполнению поставленной задачи. Алгоритм ее выполнения заключается в нескольких последовательных шагах.

  • В первую очередь нужно отключить прибор от электричества.
  • Далее необходимо слить всю воду, которая имеется в емкости.
  • Затем следует снять водонагреватель с креплений, чтобы обеспечить максимально комфортные условия для ремонтных работ.
  • Чтобы получить доступ к нагревательному элементу, который расположен внутри бойлера, нужно открутить крепление нижней планки устройства. Прежде чем что-либо демонтировать, лучше сфотографировать исходное расположение проводки. Это облегчит сборку после замены вышедшей из строя детали.
  • Следующим шагом будет отсоединение всех имеющихся проводов, которые ведут к ТЭНу.
  • После этого деталь можно извлекать из емкости.
  • В некоторых случаях после очистки трубчатой детали от налета (при целостности корпуса) можно попробовать установить очищенный элемент обратно. Часто такие манипуляции помогают восстановить работу устройства.
  • Если описанный метод результатов не принес, необходимо провести монтаж нового ТЭНа.
  • После этого нужно провести сборку корпуса бака в обратном порядке.

Прочистка

Поскольку в большую часть квартир и домов, где используются водонагревательные баки, поступает жесткая вода из центрального водопровода, на ТЭНах мокрого типа со временем образуется налет и накипь. Подобные новообразования частично блокируют проводимость тепла либо вообще ее исключают. Элементы горят, но не нагревают жидкость в баке.

Первым явным признаком того, что на детали скопился налет, является возрастание количества потребляемой устройством электроэнергии.

Если вовремя не отреагировать на подобные тревожные сигналы, то небольшая корка может достичь больших размеров. Кроме того, она постепенно разрастется на всю поверхность нагревательной детали.

Главная угроза, которую несет налет, заключается в том, что он способен полностью загерметизировать ТЭН. В ходе работы с такой корочкой он будет еще больше нагреваться. В результате либо аппарат перегорит, либо сработает защитное реле, а водонагреватель отключится.

Периодическая чистка сэкономит денежные средства и продлит срок службы детали. Чтобы решить подобную проблему, можно воспользоваться одним из вариантов очистки:

  • механической чисткой элемента;
  • химическим способом очищения.

В первом случае работы нужно проводить с влажной деталью, поскольку это облегчит процесс снятия накипи. В ходе механической чистки используется жесткая железная щетка либо нож. Счищая налет, необходимо соблюдать все меры безопасности и стараться не повредить основание элемента. После выполнения такой чистки поверхность ТЭНа зачищается шкуркой.

Для химического очищения в продаже имеется большое количество средств бытовой химии, основным предназначением которых является удаление накипи и налета.

Наиболее подходящим составом будет средство для чистки электрических чайников. ТЭН очищается в емкости с водой и чистящим средством, куда он полностью погружается.

Существует и более щадящий вариант состава для чистки, им является уксусная кислота. С ней следует работать по той же схеме. Для увеличения эффекта можно поставить емкость с деталью на небольшой огонь.

Проводя очистку детали, следует избегать контакта химических составов с резиновым уплотнителем, который расположен на элементе.

От воздействия агрессивных составов материал может потерять свои свойства (в первую очередь – эластичность). В результате нагревательный бак потечет.

О том, как заменить или очистить тэн водонагревателя своими руками смотрите в следующем видео.

Советы и рекомендации

Перед приобретением водонагревателя любой потребитель задается вопросом, устройство с каким типом нагревательного элемента будет лучшим вариантом. Чтобы выбрать более подходящий вид детали, стоит ознакомиться со специфическими особенностями каждой разновидности, а также учесть имеющиеся преимущества и недостатки.

  • Фланцевые элементы являются стандартными составляющими водонагревателей. Согласно мнению экспертов, в результате их эксплуатации достигается максимальный контакт ТЭНа с жидкостью. Однако коррозия и налет со временем негативно скажутся на работе нагревателя. Многие производители прибегают к дополнительным разработкам, которые помогают замедлить накопление на поверхности детали налета, но открытые виды элементов все же гораздо быстрее выходят из строя. Кроме того, обслуживание мокрых нагревательных деталей является достаточно сложным.
  • Нагреватели закрытого типа имеют неоспоримое преимущество – их эксплуатационный срок в разы больше по сравнению с элементами мокрого типа. Обусловлено это отсутствием контакта корпуса детали с водой, что исключает негативное воздействие низкокачественной жидкости, которой обеспечиваются города.
  • Кроме того, производители водонагревательных баков, в которых используется ТЭН закрытого типа, покрывают внутреннюю часть корпуса бака и фланцы крепления специальными защитными эмалями. Средства имеют в своем составе стеклофарфор или титан, которые выступают в качестве барьера, препятствующего образованию накипи, а также возникновению коррозии поверхности водонагревательного устройства.

stroy-podskazka.ru

ТЭНы для нагрева воды с терморегулятором

Сегодня отсутствие горячей воды уже не является большой проблемой. Современные водонагреватели справляются с этой задачей, подавая воду необходимой температуры. Их основным элементом являются тэны.

Что такое тэн

Тэн – трубчатый электронагреватель – основной элемент водонагревателя, благодаря которому в резервуаре поддерживается необходимая температура воды. В его функции входит преобразование электрической энергии в тепловую. В результате этого происходит нагрев воды нагревательного прибора до нужной температуры, установленной пользователем.

Принцип работы состоит в том, что терморегулятор, принимая электрический ток на клеммы, он пропускает его и передает далее на клеммы нагревателя. Спираль тэна нагревается, передает тепло на оболочку тэна, от которого и производится нагрев воды. В конструкции предусмотрен датчик, измеряющий температуру жидкости.

Как только она набирает установленную величину, терморегулятор отключается. Когда, остывая, вода достигает установленного нижнего температурного предела, терморегулятор включается. Таким образом, нагревательное оборудование работает до тех пор, пока его не отключат от сети.

Конструкция

Тэн состоит из следующих элементов:

  • трубка, изготовленная из металла – меди, стали, латуни или титана, выбор которого определяется эксплуатационными характеристиками нагревательного прибора. Основное требование – устойчивость к коррозии. Стенки трубки тонкие и могут иметь защитное покрытие;
  • спираль, выполненная из проволоки, обладающей большим удельным сопротивлением;
  • наполнитель, не проводящий электрический ток. Чаще всего в этом качестве используется периклаз. Наполнитель отделяет спираль от трубки;
  • контактный стержень служит непосредственно элементом подключения нагревателя к электросети;
  • изоляторы выполнены из фарфора и расположены в торцах трубки;
  • трубчатая оболочка;
  • герметик;
  • термодатчик, регулирующий температуру воды в нагревательном приборе при включении и отключении тэна.

Терморегулятор может быть трех видов:

  • стержневой расположен в специальной трубке на корпусе нагревателя;
  • капиллярный – трубка заполнена жидкостью, объем которой изменяется в зависимости от температуры воды;
  • электронный реагирует на повышение и понижение температуры за счет термосопротивления, имеющегося в его составе. Устанавливается, как правило, в паре – регулировочный и защитный (предназначен для аварийного отключения).

Кроме того, различают электромеханические терморегуляторы, принцип работы которых основывается на свойстве биометаллов и электронные, имеющие в своей конструкции высокоточный датчик.

По своим функциональным возможностям терморегуляторы делятся на три вида:

  • простые;
  • двухзонные;
  • программируемые.

Виды тэнов

Основные параметры, по которым определяется их разновидность:

  1. Конструкция.
  2. Способ монтажа.
  3. Материал изготовления.

Конструкция тэнов подразумевает, во-первых, форму прибора.

  • Прямая форма используется для вертикальных водонагревателей.
  • Изогнутая форма – для горизонтальных.

Во-вторых, имеется в виду состав конструкции. Здесь различают два вида:

  • трубочный, представляющий собой металлическую трубку с находящимся внутри проводником. Пространство между ними заполнено диэлектрическим песком, который выступает в качестве изолятора;
  • сухой расположен в защитной колбе. Свободное пространство заполняется специальным маслом или кварцевым песком. Эта модель закрытого типа, не соприкасающаяся с водой.

По способу монтажа тэны бывают:

  • фланцевыми с резьбой;
  • гаечными.

Для их изготовления чаще всего применяются медь и нержавеющая сталь. В тэнах сухого типа используется силикат магния, из которого изготовлена колба.

Сфера применения

Область использования термоэлектронагревателей довольно обширна.

  1. Их применяют в электроотоплении помещений. Для этого он вставляется в батарею через специальный соединитель. Использовать его как постоянный источник тепла не рекомендуется.
  2. В производстве используется для нагрева воды в резервуаре.
  3. В быту применяется для подачи горячей воды в душевых кабинах, мойках, раковинах. В этом случае он вставляется в готовую емкость.

Достоинства

Среди плюсов использования этого прибора стоит отметить следующие:

  • безопасность – это относится наибольшим образом к сухим тэнам. Возможность замыкания и получения удара током исключена. Это связано с его конструкцией, которая не предусматривает контакта с водой;
  • срок эксплуатации достаточно длительный – более 15 лет. Но это в том случае, если соблюдаются все условия эксплуатации. Опять же преимущество в этом плане у сухих тэнов, так как, не имея контакта с водой, они не образуют накипи. А, следовательно, прослужат гораздо больше времени;
  • экономичность. Достигается она благодаря имеющемуся в конструкции термодатчику, который регулирует подачу электроэнергии;
  • простота монтажа. Тэн вставляется в установленный на кронштейнах водонагреватель, который, в свою очередь, подключается к электросети. На бойлере установлены все необходимые элементы управления.
  • размеры прибора таковы, что в одном нагревательном аппарате можно использовать сразу несколько термоэлектронагревателей.
  • устойчивость к механическим повреждениям, вибрации.

Недостатки

При перегорании спирали, ремонт тэна произвести невозможно.

Кроме того, при долгом использовании на нем образуется накипь, которая существенным образом влияет на уровень теплоотдачи.

Жесткая вода может значительно снизить срок службы.

Сухие электронагреватели не обладают универсальностью. Они изготавливаются под конкретный вид бройлера. Следовательно, в случае ремонта его можно заменить лишь на аналогичный элемент.

Стоимость

Эта составляющая зависит от типа термоэлектронагревателя, его модификации. Стоимость открытых приборов (мокрых) довольно невысока. Его можно назвать одним из самых дешевых источников тепла, особенно обладающих стальным корпусом. Также доступными по цене считаются сухие тэны, колба которых не заполнена.

Тэны с кварцевым наполнителем более дорогие. Здесь необходимо учесть, что чем дороже оборудование, тем более дорогим будет и сервисное обслуживание.

Как выбрать

При выборе термоэлектронагревателя необходимо руководствоваться следующими моментами:

  • предназначение водонагревателя и соответственно его размеры;
  • количество потребляемой электроэнергии;
  • температурный режим нагревания;
  • способ монтажа.

Непосредственно при покупке необходимо осмотреть его корпус. Медные тэны с латунным основанием несколько дороже, но они отличаются большим сроком службы, нежели выполненные из нержавеющей стали.

Также стоит обратить внимание на условные обозначения, находящиеся на корпусе. Перед величиной напряжения 220V должна стоять буква «P», которая указывает на способность работать в воде и слабощелочных растворах.

Для бытовых нужд рекомендуется использовать нагреватели мощностью не более 2,5 кВт.

Кроме того, важное значение имеет и терморегулятор. Он должен быть снабжен термозащитой.

И последнее, что не стоит упускать из виду – условия эксплуатации. Грязь, скачки напряжения, жесткая вода могут повлиять на работу тэна. Поэтому при наличии какой-либо неисправности его следует заменить.

homehill.ru

ТЭН. Выбор, расчет, обозначение, характеристики нагревательных элементов ТЭНов.

1. Нагревательные элементы

Под нагревательным элементом понимают нагревательное сопротивление, его изоляцию, каркас и защитную оболочку.

Нагреватели подразделяются на открытые, защищенные и герметические. Открытые передают тепло излучением и конвекцией. Нагреватели защищенного типа и герметического исполнения передают тепло в основном конвекцией.

Наиболее широко распространены трубчатые электронагревательные элементы — ТЭНы, которые можно устанавливать почти во все нагревательные приборы. Однако во многих низкотемпературных приборах используют открытые спирали, защищенные самой конструкцией прибора, как более простые и дешевые.

Заводы серийно выпускают трубчатые электронагреватели диаметром трубки 9—16 мм, при толщине стенки — 0,8—1,5 мм и максимальной длине 6 м.

Нагревательная спираль, как правило, изготавливается из поволоки сплава Х20 Н80 и Х15 Н60 диаметром 0,2—1,6 мм.

Рис. 1. Трубчатый электронагреватель: 1 — спираль; 2 — теплоизоляционный материал; 3 — металлическая трубка; 4 — токоведущий стержень; 5 — изоляционная втулка

Внешняя трубка выполняется из стали Ст10 или 1 Х18 Н10 Т, меди, латуни, алюминия. При изготовлении ТЭНы заполняют периклазом (плавленая окись магния), затем обжимают и герметизируют. Трубке нагревателя можно придать любую желаемую форму при условии, что изгиб делается в холодном состоянии после отжига трубки и радиус изгиба не меньше 2,5 диаметров трубки. Спираль при этом сохраняет центральное положение в трубке.

Срок службы ТЭНов 10000 часов, гарантийный срок 3000 часов.

1.1. ТЭНы промышленного назначения, ГОСТ 13268—88

Рис. 2. Примеры конфигурации ТЭНов промышленного назначения


Нагрев воздуха, литейных форм и т.д. Материал оболочки: ст.10, нержавеющая сталь. Мощность от 0,2 до 5 кВт

Нагрев воды, воздуха и т.д.

Материал оболочки: ст.10, нержавеющая сталь, латунь. Мощность: от 0,2 до 6,3 кВт

Нагрев воды, воздуха и т.д.

Материал оболочки: ст.10, нержавеющая сталь, латунь. Мощность: от 0,2 до 6,3 кВт

ТЭНы для дистилляторов.

Материал оболочки: нержавеющая сталь, латунь. Мощность: от 0,5 до 3 кВт

Нагрев воды, воздуха и т.д.

Материал оболочки ст.10, нержавеющая сталь, латунь. Мощность от 0,2 до 3,6 кВт

Нагрев воды, воздуха и т.д.

Материал оболочки ст.10, нержавеющая сталь, латунь. Мощность до 5 кВт

Нагрев воздуха.

Материал оболочки ст.10, нержавеющая сталь. Мощность до 4 кВт

Оребренные ТЭНы. Мощность до 6,3 кВт

1.2. Обозначение ТЭНов по ГОСТ 13268—88 (для промышленного оборудования)

Пример обозначения ТЭНа: ТЭН 170 С 13/0,4 S 220

170 — развернутая длина ТЭН по трубе: от 30 до 450 см; С — тип контактного стержня (длина), см. табл.


Условное обозначение

A

B

C

D

E

F

G

H

Длина стержня в заделке, мм

40

65

100

125

160

250

400

630

13 — диаметр ТЭН, мм: 13; 10; 8; 8,5; 7,4; 6,5;

0,4 — потребляемая мощность: от 0,2 до 6,3 кВт; S — нагреваемая среда;

220 — напряжение: от 12 до 600 В.


Условное обозначение нагреваемой среды

Нагреваемая среда

Характер нагрева

Удельная мощность, Вт/см2, не более

Материал оболочки ТЭНа

Х

вода, слабый раствор щелочей и кислот (рН от 5 до 9)

Нагревание, кипячение с максимальной температурой на оболочке 100 °C

9,0

Медь, латунь (с покрытиями)

J

вода, слабый раствор кислот (рН от 5 до 7)

Нагревание, кипячение с максимальной температурой на оболочке 100 °C

15,0

Нержавеющая сталь

Р

вода, слабый раствор щелочей (рН от 7 до 9)

Нагревание, кипячение с максимальной температурой на оболочке 100 °C

15,0

Углеродистая сталь

S

Воздух и прочие газы и смеси газов

Нагрев в спокойной, газовой среде до температуры на оболочке ТЭНа до 450 °C

2,0

Углеродистая сталь

T

Воздух и прочие газы и смеси газов

Нагрев в спокойной, газовой среде с температурой на оболочке ТЭНа свыше 450 °C

5,0

Нержавеющая жаропрочная сталь

O

Воздух и прочие газы и смеси газов

Нагрев в среде с движущимся со скоростью не менее 6 м/с воздухом, до рабочей температуры на оболочке ТЭНа до 450 °C

5,5

Углеродистая сталь

K

Воздух и прочие газы и смеси газов

Нагрев в среде с движущимся со скоростью не менее 6 м/с воздухом, с рабочей температурой на оболочке ТЭНа свыше 450 °C

6,5

Нержавеющая жаропрочная сталь

Z

Жиры, масла

Нагрев в ваннах и др. емкостях

3,0

Углеродистая сталь

L

Литейные формы, пресс-формы

ТЭН вставленный в отверстия имеется гарантированный контакт с нагреваемым металлом. Нагрев с рабочей температурой на оболочке ТЭНа до 450 °C

5,0

Углеродистая сталь

1.3. ТЭНы бытового назначения ГОСТ 19108—81

Рис. 3 Примеры конфигурации ТЭНов бытового назначения


ТЭНы для электрочайников.

Мощность: 1,0; 1,25 кВт.

Материал оболочки: латунь, нержавеющая сталь, ст.10 с покрытиями

ТЭНы для электросамоваров. Мощность: 1,0; 1,25 кВт.

Материал оболочки: латунь, нержавеющая сталь, ст.10 с покрытиями

ТЭНы для электроутюгов. Мощность: 1,0 кВт.

Материал оболочки: ст.10, алюминий

Блок ТЭНов для электромаслянных радиаторов. Мощность: 0,5; 0,75; 1,0; 1,25 кВт.

Материал оболочки: ст.10

ТЭНы для электроплиток. Мощность: 1,0 кВт.

Материал оболочки: нержавеющая сталь

ТЭНы для электрогриля. Мощность: 1,5 кВт.

Материал оболочки: нержавеющая сталь

ТЭНы для электроростера. Мощность: 0,8 кВт.

Материал оболочки: нержавеющая сталь

ТЭНы для электровафельниц. Мощность: 0,5 кВт.

Материал оболочки: нержавеющая сталь

Таблица 1.1. Обозначение ТЭНов по ГОСТ 19108—81 (для бытовых электроприборов)


Условное обозначение нагреваемой среды

Нагреваемая среда

Характер нагрева

Удельная мощность, Вт/см2, не более

Материал оболочки ТЭНа

Х

Вода, слабый раствор щелочей и кислот (рН от 5 до 9)

Нагревание, кипячение

11,0

Медь, латунь (с покрытиями)

П

Вода, слабый раствор щелочей (рН от 7 до 9)

Нагревание, кипячение

11

Хромо-никелевая сталь

Т

Воздух

Нагрев в спокойной воздушной среде

5,2

Хромо-никелевая сталь, до 700 °C на оболочке ТЭНа

О

Воздух

Нагрев в среде с движущимся со скоростью не менее 6 м/с воздухом

5,0

Углеродистая сталь, до 500 °C на оболочке ТЭНа, алюминиевые сплавы до 250 °C

И

Жиры, масла

Нагрев в ваннах и других емкостях

3,0

Углеродистая сталь, до 300 °C на оболочке ТЭНа

У-1

Подошвы электроутюгов

ТЭНы залиты в изделия. Работа с термоограничителями, терморегуляторами, термовыключателями

18,0

Углеродистая сталь, до 500 °C на оболочке ТЭНа

У-2

Подошвы электроутюгов, металлические плиты из алюминиевых сплавов, металлические формы (стальные и чугунные)

ТЭН вставлены в отверстия, запрессованы в изделия. Работа с термоограничителями, термовыключателями

13,0

Углеродистая сталь, до 500 °C на оболочке ТЭНа, алюминиевые сплавы — до 320 °C

Таблица 1.2. Контактная часть ТЭНа


Шпилька

В комплекте: 2 гайки, 3 шайбы, изолятор

Диаметр ТЭНа, мм

Шпилька

13

М5; М4

10

М3; М4

8; 8,5

М3

7,4; 6,5

М2,5

Флажок нержавеющий, для ТЭНов с диаметром: 7,4; 8,0; 8,5; 10 мм

Для ТЭНов с диаметром: 7,4; 8,0; 8,5; 10 мм

Флажок с отверстием, для ТЭНов с диаметром: 7,4; 8,0; 8,5; 10 мм, в комплекте: скоба (М4), винт (М4)

Таблица 1.3. Крепежная арматура ТЭНов


Штуцер для ТЭНов с диаметром:

Диаметр ТЭНа, мм

A, мм

B, мм

C, мм

Диаметр

Материал

13; 10

30

25

5

Тр 1/2"

Ст.10,

нержавеющая сталь

10; 8,5; 8,0

20

20

4

М14х1,0

Ст.10

7,4

16

18

2

М10х1,0

латунь

Фланец резьбовой для ТЭНов с диаметром:

Диаметр ТЭНа, мм

Диаметр

Материал

7,4—8,5

Тр11/2", 48х1,5, 48х2,0

латунь

Таблица 1.4. Трубчатые электронагреватели для торгово-технологического оборудования


№ п/п

Форма ТЭНа

Тип

Мощность, кВт

Габариты, мм

Применяемость в оборудовании

А

Б

В

R

1.

Форма 1. (U-образный со штуцерами)

ТЭН42А13/1Р

1

212

162

120

60

КНЭ-25, 25М

2.

ТЭН32А13/1Р

1

178

128

65

32,5

КНЭ-25М1

3.

ТЭН60А13/2Р

2

302

252

120

60

КНЭ-50, КНЭ-50М

4.

ТЭН42А13/2Р

2

228

168

65

32,5

КНЭ-50М1

5.

ТЭН100А13/4Р

4

511

461

87

43,5

КНЭ-100, КНЭ-100М

6.

ТЭН100А13/4Р

4

300

250

120

60

КНЭ100МН, КНЭ100Б

7.

ТЭН71А13/2,5Р

2,5

195

145

120

52

КПЭ-100

8.

ТЭН79А13/2,5Р

2,5

214

164

117

52

КПЭ-125

9.

ТЭН100А13/3,5Р

3,5

320

270

117

52

КПЭ160

10.

ТЭН140А13/5,0Р

5,0

400

350

60

31,5

КПЭ250

11.

ТЭН140А13/0,63С

0,63

719

689

64

31,5

ПСМ-4, ШЖЭСМ-2

12.

ТЭН140Н13/0,8С

0,8

708

638

100

43,5

КПЭ-400

13.

Форма 2.

(прямой без штуцеров)

ТЭН93А13/1С

1

990

930

ФГ-20

14.

15.

Форма 3. (U-образный без штуцеров)

ТЭН60А13/2Р ТЭН67А13/2,5

2; 2,5

215

213

165

163

274

350

36,5

ЛПС-17, ЛПС-3, МСЭ-84К, МСЭ-110К

16.

17.

Форма 4. (грибообразный со штуцерами)

ТЭН68,5А13/2,5Р ТЭН68,5А13/3,2Р

2,5;

3,5

Длина 100 мм, расстояние между выводами 80 мм, наружный диаметр гриба 292 мм

КПЭ-40, КПЭ-60

А — длина с выводами,

Б — длина рабочей части,

В — расстояние между выводами, R — радиус гиба.


2. Выбор спирали нагревательного элемента

Зная температуру и мощность спирали, размеры проволоки можно подобрать из табл. 2.1.

Таблица 2.1. Выбор нихромовой проволоки в зависимости от температуры и мощности


Температура, °C

Мощность и длина проволоки

Диаметр, мм

Спирали в изоляции из периклаза в канавках конфорки

Спирали в керамической изоляции пластинчатого элемента

Открытые спирали в воздухе

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

1,1

1,2

1,3

1,4

1,5

916

600

кВт

0,58

0,82

1,19

1,46

1,75

2,07

2,4

2,66

3,02

3,36

3,74

4,08

м

7,5

8,6

9,6

10,7

11,6

12,5

13,3

14,5

15,3

16,0

16,7

17,5

686

1140

450

кВт

0,55

0,75

0,95

1,16

1,39

1,62

1,88

2,13

2,33

2,66

2,93

3,23

м

9,1

9,5

12,0

13,3

14,5

15,8

17,9

18,2

19,3

20,3

21,4

22,2

610

886

350

кВт

0,47

0,62

0,82

1,03

1,16

1,35

1,55

1,75

1,95

2,18

2,41

2,66

м

10,8

11,0

14,2

15,9

17,5

19,1

20,5

22,1

23,5

24,7

26,1

26,9

457

750

300

кВт

0,42

0,57

0,72

0,89

1,05

1,21

1,39

1,58

1,76

1,98

2,18

2,4

м

11,8

12,9

15,5

17,4

19,2

21,0

22,7

24,2

25,9

27,2

28,8

29,7

382

638

250

кВт

0,37

0,48

0,65

0,76

0,91

1,05

1,21

1,37

1,53

1,7

1,9

2,0

м

13,6

15,7

18,2

20,4

22,5

24,7

26,6

28,4

30,5

32,0

33,7

40,1

305

507

200

кВт

0,33

0,42

0,54

0,66

0,78

0,9

1,03

1,16

1,3

1,45

1,6

1,74

м

15,4

18,5

20,9

23,5

25,9

28,4

30,6

32,8

35,2

36,8

38,6

45,5

www.eti.su

Трубчатые электронагреватели (ТЭНы) :: ЭлнаТЭН

Трубчатые электронагреватели (ТЭН) существуют различных видов:

  • ТЭНы водяные;
  • ТЭНы для дистилляторов;
  • ТЭНы воздушные;
  • ТЭНы электрические;
  • ТЭНы для нагрева кислот и щелочей, жира и масла;
  • электронагреватели для нагрева битума и нефтепродуктов;
  • ТЭНы со встроенным терморегулятором для водонагревателей Аристон.

Общие сведения

ТЭНы предназначены для нагрева различных сред путем конвекции, теплопроводности и излучения посредством преобразования электрической энергии в тепловую. Применяются в качестве комплектующих изделий в промышленных и бытовых установках.

ТЭН способны работать в самых разнообразных средах, включая агрессивные (в том числе растворы кислот, щелочей, легкоплавкие металлы, селитру). Рабочая температура на оболочке ТЭНа колеблется от десятков градусов (при нагреве воды и других жидких сред) до 750 °С (при нагреве газовых сред), а специализированные модели ТЭНов позволяют добиваться и более высоких температур.

Производственные возможности

Характеристики ТЭНов могу варьироваться и зависят от конкретного заказа.

  • Любые электротехнические параметры.
  • Любая конфигурация.
  • Длина до 6,0 метров. Для составных ТЭНов длина может быть больше.
  • Диаметр 6,0 мм, 6,5 мм, 7,4 мм, 8,0 мм, 8,5 мм, 10,0 мм, 13,0 мм, 16,0 мм, 18,5 мм.
  • Квадратное сечение 6,5 мм х 6,5 мм.

Конструкция трубчатых электронагревателей (ТЭН)

Трубчатый электронагреватель (ТЭН) представляет собой расположенную внутри металлической оболочки спираль (или несколько спиралей) из сплава с высоким сопротивлением и контактными стержнями. От оболочки спираль изолирована спрессованным электроизоляционным наполнителем. Для предохранения от попадания влаги торцы ТЭН герметизированы. Контактные стержни изолируются от корпуса диэлектрическими изоляторами.

1 - контактный стержень 5 - нагревательная спираль D - диаметр оболочки
2 - контактные гайки и шайбы 6 - наполнитель L - развернутая длина оболочки
3 - изолятор 7 - герметик Lk - заделка контактного стержня
4 - трубчатая оболочка   La - активная длина ТЭН

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:

Диаметр оболочки ТЭН, мм М - размер резьбы L - длина, мм S - толщина фланца, мм D - диаметр фланца, мм
8,5 М 14 х 1,5 18 3 20
10 G 1/2" 24 4 30
М 16 х 1,5 18 3 25
13 G 1/2" 24 4 30
М 22 х 1,5 22 4 30
16 М 24 х 1,5 22 4 30
18,5 М 27 х 2,0 30 4 36
Типовые формы контактных выводов

Контактный стержень соединен внутри ТЭНа с нагревательным элементом (спиралью), а снаружи имеет узел крепления подводящих проводов (шайбы и гайки).

Чаще всего применяются стержни с резьбой М4 или М5.

ТЭНы с диаметром оболочки меньше 8,5 мм оснащаются контактными выводами выполненными в виде лепестков.

elnaten.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о