≡× MENÜ

• Vízellátás
• Szivattyúk
• Víz tisztítás
• Wells
• Szűrők

Elektromos spirál. Fűtőelemek anyagai. Anyagok fűtőtestek gyártásához

A nikrómot 1905-ben Albert Marsh találta fel, aki nikkelt (80%) és krómot (20%) kombinált. Manapság körülbelül tíz különféle márkájú ötvözetek módosítása létezik. További ötvözõ szennyezõdésként alumínium, mangán, vas, szilícium, titán, molibdén stb. adják hozzá, kimagasló tulajdonságainak köszönhetõen ez a fém széles körben elterjedt az elektromos berendezések gyártásában.

A nikróm alapvető tulajdonságai

A nichrome más:

• magas hőállóság. Magas hőmérsékleten mechanikai tulajdonságai nem változnak;
• plaszticitás, amely lehetővé teszi nikróm spirálok, vezetékek, szalagok, szálak készítését az ötvözetből;
• a feldolgozás egyszerűsége. A nikrómból készült termékek jól hegesztettek és bélyegzettek;
• magas korrózióállóság különféle környezetben.
• A nikróm ellenállás magas.

Alaptulajdonságok

• Sűrűsége 8200-8500 kg/m3.
• A nikróm olvadáspontja 1400 C.
• Maximális üzemi hőmérséklet - 1100°C.
• Erősség - 650-700 MPa.
• nikróm 1,05-1,4 Ohm.

Nikróm huzal jelölése

Kiváló anyag különféle elektromos fűtőelemekhez, amelyeket szinte minden iparágban használnak. Szinte minden háztartási cikkben vannak nikrómból készült elemek.

A vezeték betűs jelölése:

• „H” - általában fűtőelemekben használják.
• „C” - ellenálláselemekben használatos.
• "TEN" - szánt

A hazai szabványok szerint több fő márka létezik:

• Dupla vezeték X20N80. Az ötvözet összetétele a következőket tartalmazza: nikkel - 74%, króm - 23%, valamint 1% vas, szilícium és mangán.
• Háromszoros X15N60. Az ötvözet 60% nikkelből és 15% krómból áll. A harmadik komponens a vas (25%). Az ötvözet vassal való telítése lehetővé teszi a nikróm költségének jelentős csökkentését, amelynek ára meglehetősen magas, és ugyanakkor megőrzi hőállóságát. Emellett megnő a megmunkálhatósága.
• A nichrome legolcsóbb módja az X25N20. Ez egy vasban gazdag ötvözet, amelyben a mechanikai tulajdonságai megmaradnak, de az üzemi hőmérséklet 900°C-ra korlátozódik.

Nikróm alkalmazása

Kiváló minőségüknek és egyedi tulajdonságaiknak köszönhetően a nikróm termékek ott használhatók, ahol megbízhatóságra, szilárdságra, kémiailag agresszív környezettel és nagyon magas hőmérséklettel szembeni ellenállásra van szükség.

A nikróm spirálok és huzalok szinte minden típusú fűtőberendezés szerves részét képezik. A nikróm kenyérpirítókban, pékségekben, melegítőkben és sütőkben található. Az ötvözet nagy hő mellett működő ellenállásokban és reosztátokban is alkalmazásra került. A nikróm elektromos lámpákban és forrasztópákákban is megtalálható. Hőállósággal és jelentős ellenállással rendelkeznek, ami lehetővé teszi szárításban és égetésben történő felhasználásukat.

Nikróm törmeléket is használnak. Megolvasztják, és az anyagot újra felhasználják. A nikkel és a króm ötvözetét vegyi laboratóriumokban használják. Ez a készítmény nem lép reakcióba a legtöbb lúggal és savval. Az elektronikus cigarettákban deformált nikróm fűtőtekercseket használnak.

A korábban erre a célra használt vashoz képest a nikróm termékek biztonságosabbak, nem szikráznak, nem rozsdásodnak, és nincsenek megolvadt részeik.

A nikróm olvadáspontja 1400°C, így a főzés során nem érezhető idegen szag vagy gőz.

A mérnökök még mindig kutatják ennek az anyagnak az egyedi tulajdonságait, folyamatosan bővítve alkalmazási körét.

Otthon a nikrómhuzalból házi készítésű berendezéseket, szúrófűrészeket és vágógépeket készítenek, mint például fa, forrasztópáka, fatüzelésű berendezés, hegesztőgépek, háztartási fűtőtestek stb.

A legnépszerűbb vezetékek az X20H80 és az X15H60.

Hol tudok nikróm huzalt venni?

Ezt a terméket tekercsben (tekercsben, orsóban) vagy szalag formájában értékesítik. A nikróm huzal keresztmetszete lehet ovális, kör, négyzet vagy trapéz alakú, átmérője 0,1-1 milliméter.

Hol kaphatok vagy vásárolhatok nikróm termékeket? Javasoljuk, hogy fontolja meg a leggyakoribb és lehetséges lehetőségeket:

1. Először is kapcsolatba léphet az ezeket a termékeket gyártó szervezettel, és megrendelheti. Az ilyen vállalkozások pontos címét az árukkal és szolgáltatásokkal kapcsolatos speciális információs pultokban találhatja meg, amelyek szinte minden nagyobb városban elérhetők. Az operátor meg tudja mondani, hol vásárolja meg, és megadja a telefonszámot. Ezen túlmenően, az ilyen termékek kínálatáról a gyártók hivatalos weboldalain találhatók információk.
2. Nikróm termékeket vásárolhat szaküzletekben, például rádióalkatrészeket, mesterembereknek szánt anyagokat, például „ügyes kezek” stb.
3. Vásároljon rádióalkatrészeket, alkatrészeket és egyéb fémtermékeket árusító magánszemélyektől.
4. Bármelyik hardver boltban.
5. A piacon vásárolhat egy régi készüléket, például egy laboratóriumi reosztátot, és vegyen be nikrómot.
6. A nikróm huzal otthon is megtalálható. Például ebből készül az elektromos tűzhely spirálja.

Ha nagy megrendelést kell leadnia, akkor az első lehetőség a legalkalmasabb. Ha kis mennyiségű nikróm huzalra van szüksége, ebben az esetben figyelembe veheti a listán szereplő összes többi elemet. Vásárláskor ügyeljen a címkézésre.

Nikróm spirál tekercselés

Ma a nikróm spirál számos fűtőberendezés egyik fő eleme. Lehűlés után a nikróm képes megőrizni plaszticitását, aminek köszönhetően az ilyen anyagból készült spirál könnyen eltávolítható, formája megváltoztatható, vagy szükség esetén megfelelő méretre állítható. A spirál tekercselése ipari körülmények között automatikusan történik. Otthon kézi tekercselést is végezhet. Nézzük meg közelebbről, hogyan kell ezt megtenni.

Ha a kész nikrómspirál paraméterei működési állapotában nem túl fontosak, a tekercselés során úgymond „szemmel” végezheti el a számítást. Ehhez ki kell választania a szükséges fordulatszámot a nikrómhuzal melegítésétől függően, miközben rendszeresen be kell vonni a spirált a hálózatba, és csökkenteni vagy növelni kell a fordulatok számát. Ez a tekercselési eljárás nagyon egyszerű, de elég sok időt vehet igénybe, és a nikróm egy része elpazarol.

A spiráltekercselési számítások egyszerűségének és pontosságának növelése érdekében speciális online számológépet használhat.

A szükséges fordulatok számának kiszámítása után elkezdheti feltekerni a rúdra. A vezeték elvágása nélkül óvatosan csatlakoztassa a nikróm spirált a feszültségforráshoz. Ezután ellenőrizze a spirál feltekercselésére vonatkozó számítások helyességét. Fontos figyelembe venni, hogy zárt típusú spirálok esetén a tekercselés hosszát a számítás során kapott érték harmadával kell növelni.

A szomszédos fordulatok közötti azonos távolság biztosítása érdekében két vezetéket kell feltekerni: az egyik - nikróm, a második - bármilyen réz vagy alumínium, amelyek átmérője megegyezik a szükséges réssel. A tekercselés befejeztével a segédhuzalt óvatosan fel kell tekerni.

A nikróm költsége

A nichrome egyetlen hátránya az ára. Így a kiskereskedelemben vásárolt kétkomponensű ötvözet kilogrammonkénti ára körülbelül 1000 rubel. A ligatúrával ellátott nikróm bélyegek ára körülbelül 500-600 rubel.

Következtetés

A nikróm termékek kiválasztásakor figyelembe kell venni a kérdéses termék kémiai összetételére, elektromos vezetőképességére és ellenállására vonatkozó adatokat, az átmérő fizikai jellemzőit, keresztmetszetét, hosszát stb. dokumentáció. Ezenkívül vizuálisan meg kell tudnia különböztetni az ötvözetet a „versenytársaktól”. A helyes anyagválasztás az elektrotechnika megbízhatóságának kulcsa.

Az elektromos fűtőelemeket háztartási és ipari készülékekben használják. A különféle fűtőtestek használata mindenki számára ismert. Ezek elektromos tűzhelyek, sütőszekrények és sütők, elektromos kávéfőzők, elektromos vízforralók és különféle kivitelű fűtőberendezések.

Az elektromos vízmelegítők, amelyeket gyakrabban vízmelegítőknek neveznek, fűtőelemeket is tartalmaznak. Sok fűtőelem alapja a nagy elektromos ellenállású huzal. És leggyakrabban ez a vezeték nikrómból készül.

Nyitott nikróm spirál

A legrégebbi fűtőelem talán egy közönséges nikróm spirál. Réges-régen házi készítésű villanytűzhelyek, vízforraló és „kecske” melegítők voltak használatban. Ha kéznél volt a gyártás során „megfogható” nikrómhuzal, a szükséges teljesítményű spirál elkészítése nem okozott gondot.

A szükséges hosszúságú huzal végét behelyezzük a csavarkulcs vágásába, és magát a huzalt két fatömb közé vezetjük. A satut úgy kell rögzíteni, hogy a teljes szerkezet az ábrán látható módon rögzítve legyen. A szorítóerőnek olyannak kell lennie, hogy a huzal némi erőfeszítéssel áthaladjon a rudakon. Ha a szorítóerő nagy, a huzal egyszerűen elszakad.

1. ábra Nikrómspirál tekercselése

A hajtókar forgatásával a huzalt áthúzzák a fahasábokon, és óvatosan, forgatva egy fémrúdra fektetik. A villanyszerelők arzenáljában 1,5 és 10 mm között különböző átmérőjű csavarkulcsok egész készlete volt, amelyek lehetővé tették a spirálok feltekerését minden alkalomra.

Tudták, hogy mekkora átmérőjű a huzal, és milyen hosszúság szükséges a szükséges teljesítményű spirál feltekeréséhez. Ezek a bűvös számok még mindig megtalálhatók az interneten. A 2. ábrán egy táblázat látható, amely különböző teljesítményű spirálok adatait mutatja 220 V tápfeszültség mellett.

2. ábra A fűtőelem elektromos spiráljának számítása (kattintson az ábrára a nagyításhoz)

Itt minden egyszerű és világos. A szükséges teljesítmény és a rendelkezésre álló nikrómhuzal átmérőjének beállítása után már csak egy megfelelő hosszúságú darabot kell levágni és egy megfelelő átmérőjű tüskére feltekerni. Ebben az esetben a táblázat a kapott spirál hosszát mutatja. Mi a teendő, ha van egy vezeték, amelynek átmérője nem szerepel a táblázatban? Ebben az esetben a spirált egyszerűen ki kell számítani.

Ha szükséges, a spirál kiszámítása meglehetősen egyszerű. Példaként a számítás egy 0,45 mm átmérőjű nikrómhuzalból készült spirálra vonatkozik (ez az átmérő nem szerepel a táblázatban), amelynek teljesítménye 600 W 220 V feszültség mellett. Minden számítás Ohm törvénye szerint történik.

Az amperek watttá, és fordítva, a watt amperekké alakításáról:

I = P/U = 600/220 = 2,72 A

Ehhez elegendő az adott teljesítményt elosztani a feszültséggel, és megkapni a spirálon áthaladó áram mennyiségét. A teljesítmény wattban, a feszültség voltban, az eredmény amperben. Minden az SI rendszer szerint történik.

Képlet a vezető ellenállásának számítására R=ρ*L/S,

ahol ρ a vezető ellenállása (nikróm esetén 1,0÷1,2 Ohm.mm2/m), L a vezető hossza méterben, S a vezető keresztmetszete négyzetmilliméterben. Egy 0,45 mm átmérőjű vezetéknél a keresztmetszete 0,159 mm2 lesz.

Ezért L = S * R / ρ = 0,159 * 81 / 1,1 = 1170 mm, vagy 11,7 m.

Általában a számítás nem olyan bonyolult. Valójában a spirál készítése nem olyan nehéz, ami kétségtelenül a közönséges nikróm spirálok előnye. Ezt az előnyt azonban ellensúlyozza a nyitott tekercsekben rejlő számos hátrány.

Először is ez egy meglehetősen magas fűtési hőmérséklet - 700...800˚C. A felmelegített tekercs halvány vörösen világít, véletlenül megérintve égési sérülést okozhat. Ezenkívül áramütés is előfordulhat. A forró spirál kiégeti a levegő oxigénjét, és magához vonzza a porrészecskéket, amelyek kiégetésekor nagyon kellemetlen aromát bocsátanak ki.

De a nyitott spirálok fő hátránya a nagy tűzveszély. Ezért a tűzoltóság egyszerűen megtiltja a nyitott spirállal rendelkező fűtőtestek használatát. Az ilyen fűtőtestek mindenekelőtt az úgynevezett „kecskéket” tartalmazzák, amelyek kialakítását a 3. ábra mutatja.

3. ábra Házi készítésű „kecske” fűtőtest

Így lett a vad „kecske”: szándékosan hanyagul, egyszerűen, sőt nagyon rosszul készült. Nem kell sokáig várni a tűzre egy ilyen fűtőberendezéssel. Egy ilyen fűtőberendezés fejlettebb kialakítása a 4. ábrán látható.

4. ábra Házi „kecske”

Jól látható, hogy a spirált fém burkolat borítja, ez akadályozza meg a felhevült feszültség alatt álló részekkel való érintkezést. Egy ilyen eszköz tűzveszélye sokkal kisebb, mint az előző ábrán látható.

Egyszer régen a Szovjetunióban gyártottak reflektoros melegítőket. A nikkelezett reflektor közepén kerámia foglalat kapott helyet, amelybe egy 500 W-os fűtőtest volt csavarva, mint egy E27-es foglalatú villanykörte. Az ilyen reflektorok tűzveszélye is nagyon magas. Nos, valahogy nem gondoltak bele, hogy akkoriban mire vezethet az ilyen fűtőtestek használata.

5. ábra Reflex fűtés

Nyilvánvaló, hogy a különféle nyitott spirálos fűtőtestek a tűzvizsgálat előírásaival ellentétben csak szigorú felügyelet mellett használhatók: ha elhagyja a helyiséget, kapcsolja ki a fűtőtestet! Még jobb, ha egyszerűen abbahagyja az ilyen típusú fűtőberendezések használatát.

Fűtőelemek zárt spirállal

A nyitott spirál megszabadulása érdekében feltalálták a Tubular Electric Heaters - fűtőelemeket. A fűtőelem kialakítása a 6. ábrán látható.

6. ábra A fűtőelem kialakítása

Az 1. nikrómspirál egy vékonyfalú fémcső 2 belsejében van elrejtve. A spirált a 3. töltőanyag szigeteli el a csőtől, nagy hővezető képességgel és nagy elektromos ellenállással. A leggyakrabban használt töltőanyag a perikláz (magnézium-oxid MgO kristályos keveréke, néha más oxidok keverékével).

A szigetelő kompozícióval való feltöltést követően a csövet nyomás alá helyezik, és nagy nyomás alatt a periklász monolittá alakul. Egy ilyen művelet után a spirál mereven rögzítve van, így a testtel - csővel való elektromos érintkezés teljesen kizárt. A kialakítás olyan erős, hogy bármely fűtőelem hajlítható, ha a fűtőberendezés kialakítása megkívánja. Egyes fűtőelemek nagyon furcsa alakúak.

A spirál 4 fém vezetékekhez csatlakozik, amelyek az 5 szigetelőkön keresztül jönnek ki. A tápvezetékek a 4 vezetékek menetes végeihez csatlakoznak anyák és alátétek segítségével 7. A fűtőelemek anyák és alátétek segítségével 6 vannak rögzítve a készülék testében, így biztosítva , ha szükséges, a csatlakozás szorosságát.

A működési feltételektől függően egy ilyen kialakítás meglehetősen megbízható és tartós. Ez vezetett a fűtőelemek igen elterjedt használatához a különféle rendeltetésű és kialakítású készülékekben.

A működési feltételek szerint a fűtőelemek két nagy csoportra oszthatók: levegő és víz. De ez csak egy név. Valójában a légfűtőelemeket különféle gázkörnyezetben való működésre tervezték. Még a közönséges légköri levegő is több gáz keveréke: oxigén, nitrogén, szén-dioxid, még argon, neon, kripton stb.

A levegő környezete nagyon változatos lehet. Ez lehet nyugodt légköri levegő vagy akár több méter/másodperc sebességgel mozgó légáram, mint a ventilátoros fűtőberendezésekben vagy a hőlégfúvókban.

A fűtőelem héjának felmelegedése elérheti a 450 ˚C-ot vagy még többet is. Ezért a külső cső alakú héj készítéséhez különféle anyagokat használnak. Lehet normál szénacél, rozsdamentes acél vagy magas hőmérsékletű, hőálló acél. Minden a környezettől függ.

A hőátadás javítása érdekében egyes fűtőelemek bordákkal vannak felszerelve a csöveken, tekercselt fémszalag formájában. Az ilyen melegítőket bordásnak nevezik. Az ilyen elemek használata a legmegfelelőbb mozgó levegős környezetben, például ventilátoros fűtőberendezésekben és hőlégfúvókban.

A vízmelegítő elemeket sem feltétlenül használják vízben, ez a különféle folyékony közegek általános neve. Ez lehet olaj, fűtőolaj és akár különféle agresszív folyadékok is. Folyékony fűtőelemek, desztillátorok, elektromos tengervíz-sótalanító berendezések és egyszerűen titánban forraló ivóvízhez.

A víz hővezető képessége és hőkapacitása sokkal nagyobb, mint a levegőé és más gáznemű közegeké, ami a levegő környezetéhez képest jobb, gyorsabb hőelvonást biztosít a fűtőelemből. Ezért azonos elektromos teljesítmény mellett a vízmelegítő kisebb geometriai méretekkel rendelkezik.

Mondhatunk itt egy egyszerű példát: amikor egy hagyományos elektromos vízforralóban felforr a víz, a fűtőelem vörösre melegedhet, majd lyukká éghet. Ugyanez a kép figyelhető meg a szokásos kazánoknál, amelyeket pohárban vagy vödörben forralnak fel.

A fenti példa egyértelműen mutatja, hogy a vízmelegítő elemeket semmilyen körülmények között nem szabad levegős környezetben használni. Légfűtőelemek használhatók víz melegítésére, de sokáig kell várni, amíg a víz felforr.

A működés közben képződő vízkőréteg szintén nem tesz jót a vízmelegítőknek. A vízkő általában porózus szerkezetű, és hővezető képessége alacsony. Ezért a tekercs által termelt hő nem jut át ​​jól a folyadékba, de maga a fűtőtestben lévő tekercs nagyon magas hőmérsékletre melegszik fel, ami előbb-utóbb a kiégéséhez vezet.

Ennek elkerülése érdekében célszerű a fűtőelemeket időszakonként különböző vegyszerekkel megtisztítani. A televíziós reklámok például a Calgont ajánlják a mosógép melegítőinek védelmére. Bár sok különböző vélemény létezik erről a jogorvoslatról.

Hogyan lehet megszabadulni a vízkőtől

A vízkő elleni védelemre a vegyszereken kívül különféle eszközöket is alkalmaznak. Először is ezek mágneses vízátalakítók. Egy erős mágneses térben a „kemény” sók kristályai megváltoztatják szerkezetüket, pelyhekké alakulnak és kisebbek lesznek. Az ilyen pelyhekből a vízkő kevésbé aktívan képződik, a pelyhek nagy részét egyszerűen lemossák egy vízsugárral. Ez biztosítja a fűtőtestek és csővezetékek vízkő elleni védelmét. A mágneses szűrő-átalakítókat sok külföldi cég gyártja, Oroszországban is léteznek ilyen cégek. Az ilyen szűrők hornyos és felső típusban egyaránt kaphatók.

Elektronikus vízlágyítók

Az utóbbi időben az elektronikus vízlágyítók egyre népszerűbbek. Külsőleg minden nagyon egyszerűnek tűnik. A csőre egy kis doboz van felszerelve, amelyből az antenna vezetékei jönnek ki. A vezetékeket a cső köré tekerik anélkül, hogy le kellene húzni a festéket. A készülék bármely hozzáférhető helyre felszerelhető, a 7. ábrán látható módon.

7. ábra Elektronikus vízlágyító

A készülék csatlakoztatásához csak egy 220 V-os aljzat szükséges. A készüléket hosszú időre történő bekapcsolásra tervezték, nem kell időszakonként kikapcsolni, mert a kikapcsolással a víz ismét megkeményedik és ismét vízkő képződik.

A készülék működési elve az ultrahang frekvenciatartományban történő rezgések kibocsátására redukálódik, amely akár 50 KHz-et is elérhet. Az oszcillációs frekvencia beállítása a készülék kezelőpaneljével történik. Az emissziót másodpercenként többszörös csomagokban állítják elő, ami egy beépített mikrokontroller segítségével érhető el. Az oszcillációs teljesítmény alacsony, így az ilyen eszközök nem jelentenek veszélyt az emberi egészségre.

Az ilyen eszközök telepítésének megvalósíthatósága meglehetősen könnyű meghatározni. Minden azon múlik, hogy meghatározzuk, milyen kemény a víz a vízvezetékből. Itt még „elképesztő” eszközökre sincs szükség: ha mosás után a bőröd kiszárad, a csempéken fehér foltok jelennek meg a fröccsenő víztől, vízkő jelenik meg a vízforralóban, lassabban mos a mosógép, mint a működés kezdetén - határozottan kemény víz folyik a csapból. Mindez a fűtőelemek, következésképpen a vízforraló vagy a mosógép meghibásodásához vezethet.

A kemény víz nem oldja jól a különféle mosószereket - a közönséges szappanoktól a divatos mosóporokig. Ennek eredményeként több port kell hozzáadni, de ez keveset segít, mivel a keménységű sókristályok megmaradnak az anyagokban, és a mosás minősége sok kívánnivalót hagy maga után. A vízkeménység felsorolt ​​jelei ékesszólóan jelzik, hogy vízlágyítókat kell beszerelni.

Fűtőelemek csatlakoztatása és ellenőrzése

A fűtőelem csatlakoztatásakor megfelelő keresztmetszetű vezetéket kell használni. Itt minden a fűtőelemen átfolyó áramtól függ. Leggyakrabban két paraméter ismert. Ez magának a fűtőelemnek a teljesítménye és a tápfeszültség. Az áramerősség meghatározásához elegendő a teljesítményt elosztani a tápfeszültséggel.

Egy egyszerű példa. Legyen 1KW (1000W) teljesítményű fűtőelem 220V tápfeszültséghez. Egy ilyen melegítőnél kiderül, hogy az áram lesz

I = P/U = 1000/220 = 4,545 A.

A PUE-ban található táblázatok szerint ilyen áramot 0,5 mm2 (11A) keresztmetszetű vezeték is biztosíthat, de a mechanikai szilárdság biztosítása érdekében célszerű keresztmetszetű vezetéket használni. legalább 2,5 mm2. Ez a leggyakrabban használt vezeték az aljzatok áramellátására.

De a bekötés előtt meg kell győződni arról, hogy még az új, most vásárolt fűtőelem is működőképes-e. Először is meg kell mérnie az ellenállását és ellenőriznie kell a szigetelés integritását. A fűtőelem ellenállása meglehetősen egyszerűen kiszámítható. Ehhez a tápfeszültséget négyzetre kell emelni, és el kell osztani a teljesítménnyel. Például egy 1000 W-os fűtőberendezésnél ez a számítás így néz ki:

220*220/1000=48,4 Ohm.

A multiméternek ezt az ellenállást kell mutatnia, amikor csatlakoztatja a fűtőelem kapcsaihoz. Ha a spirál eltörik, akkor természetesen a multiméter törést mutat. Ha más teljesítményű fűtőelemet vesz, akkor az ellenállás természetesen más lesz.

A szigetelés integritásának ellenőrzéséhez mérje meg az ellenállást bármelyik kivezetés és a fűtőelem fémteste között. A töltőanyag-szigetelő ellenállása olyan, hogy bármely mérési határnál a multiméternek törést kell mutatnia. Ha kiderül, hogy az ellenállás nulla, akkor a spirál érintkezik a fűtőtest fém testével. Ez akár új, most vásárolt fűtőelem esetén is előfordulhat.

Általában a szigetelés ellenőrzésére használják, de nem mindig és nem mindenkinek van kéznél. Tehát a szokásos multiméterrel történő ellenőrzés meglehetősen megfelelő. Legalább egy ilyen ellenőrzést el kell végezni.

Mint már említettük, a fűtőelemek szigetelővel való feltöltése után is hajlíthatók. Léteznek a legváltozatosabb formájú fűtőtestek: egyenes cső formájában, U-alakúak, gyűrűbe, kígyóba vagy spirálba hengerelve. Minden a fűtőberendezés kialakításától függ, amelybe a fűtőelemet be kell szerelni. Például egy mosógép átfolyós vízmelegítőjében tekercses fűtőelemeket használnak.

Egyes fűtőelemek védőelemekkel rendelkeznek. A legegyszerűbb védelem a hőbiztosíték. Ha kiég, akkor az egész fűtőelemet ki kell cserélni, de ez nem vezet tüzet. Létezik egy összetettebb védelmi rendszer is, amely lehetővé teszi a fűtőelem használatát, miután kioldott.

Az egyik ilyen védelem a bimetál lemezen alapuló védelem: a túlhevült fűtőelem hője meghajlítja a bimetál lemezt, ami kinyitja az érintkezőt és feszültségmentesíti a fűtőelemet. Miután a hőmérséklet elfogadható értékre csökken, a bimetál lemez kihajlik, az érintkező zár, és a fűtőelem ismét üzemkész.

Fűtőelemek termosztáttal

Melegvízellátás hiányában bojlert kell használni. A kazánok kialakítása meglehetősen egyszerű. Ez egy hőszigetelő „bundába” rejtett fémtartály, amelyen egy dekoratív fémburkolat található. A testbe egy hőmérő van beépítve, amely a víz hőmérsékletét mutatja. A kazán kialakítását a 8. ábra mutatja.

8. ábra Tároló kazán

Egyes kazánok magnézium anódot tartalmaznak. Célja a fűtőtest és a kazán belső tartályának védelme a korróziótól. A magnézium anód fogyóeszköz, és a kazán szervizelésekor rendszeresen cserélni kell. De néhány kazánban, látszólag olcsó árkategóriában, ilyen védelmet nem biztosítanak.

A kazánok fűtőelemeként termosztátos fűtőelemet használnak, az egyik kialakítását a 9. ábra mutatja.

9. ábra Fűtőelem termosztáttal

A műanyag doboz egy mikrokapcsolót tartalmaz, amelyet egy folyadékhőmérséklet-érzékelő (egyenes cső a fűtőelem mellett) működtet. Maga a fűtőelem alakja nagyon változatos lehet, az ábra a legegyszerűbbet mutatja. Minden a kazán teljesítményétől és kialakításától függ. A melegítés mértékét a mechanikus érintkező helyzete szabályozza, amelyet a doboz alján elhelyezett fehér kerek fogantyú vezérel. Itt találhatók az elektromos áram ellátására szolgáló kapcsok is. A fűtőelem rögzítése menetekkel történik.

Nedves és száraz fűtőelemek

Az ilyen fűtőelem közvetlenül érintkezik vízzel, ezért az ilyen fűtőelemet „nedvesnek” nevezik. A „nedves” fűtőelem élettartama 2...5 év, utána cserélni kell. Általánosságban elmondható, hogy az élettartam rövid.

A fűtőelem és az egész kazán élettartamának növelése érdekében a francia Atlantic cég „száraz” fűtőelem-tervet fejlesztett ki a múlt század 90-es éveiben. Leegyszerűsítve a fűtőtestet egy fém védőlombikba rejtették, ami megakadályozza a vízzel való közvetlen érintkezést: a fűtőelem a lombik belsejében melegszik fel, ami hőt ad át a víznek.

Természetesen a lombik hőmérséklete jóval alacsonyabb, mint magának a fűtőelemnek, így azonos vízkeménységnél nem megy végbe olyan intenzíven a vízkőképződés, nagyobb mennyiségű hő kerül a vízbe. Az ilyen fűtőtestek élettartama eléri a 10...15 évet. A fentiek a jó működési feltételekre, különösen a tápfeszültség stabilitására igazak. De még jó körülmények között is, a „száraz” fűtőelemek is kimerítik az élettartamukat, és ki kell cserélni.

Itt derül ki a „száraz” fűtőelemes technológia másik előnye: a fűtőelem cseréjekor nem kell leengedni a vizet a kazánból, amihez le kell választani a csővezetékről. Egyszerűen csavarja le a fűtőtestet, és cserélje ki egy újra.

Az atlanti cég természetesen szabadalmaztatta találmányát, majd elkezdte eladni a licencet más cégeknek. Jelenleg „száraz” fűtőelemmel ellátott kazánokat más cégek is gyártanak, például az Electrolux és a Gorenje. A „száraz” fűtőelemmel ellátott kazán kialakítását a 10. ábra mutatja.

10. ábra „Száraz” fűtésű kazán

Az ábrán egyébként egy kerámia szteatitfűtős kazán látható. Egy ilyen fűtőberendezés kialakítása a 11. ábrán látható.

11. ábra Kerámia fűtőtest

Egy hagyományos, nagy ellenállású huzalból készült nyitott spirál kerámia alapra van rögzítve. A spirál fűtési hőmérséklete eléri a 800 fokot, és konvekcióval és hősugárzással kerül a környezetbe (a védőhéj alatti levegő). Természetesen egy ilyen fűtőberendezés kazánokra alkalmazva csak védőburkolatban, levegős környezetben működhet, a vízzel való közvetlen érintkezés egyszerűen kizárt.

A spirál több szakaszon is feltekerhető, ezt bizonyítja a csatlakoztatáshoz több kivezetés is. Ez lehetővé teszi a fűtés teljesítményének megváltoztatását. Az ilyen fűtőtestek maximális fajlagos teljesítménye nem haladja meg a 9 W/cm 2 -t.

Az ilyen fűtőberendezés normál működésének feltétele a mechanikai igénybevétel, a hajlítás és a vibráció hiánya. A felületnek mentesnek kell lennie a szennyeződésektől, például rozsdától és olajfoltoktól. És természetesen minél stabilabb a tápfeszültség, túlfeszültségek és túlfeszültségek nélkül, annál tartósabb lesz a fűtés.

De az elektrotechnika nem áll meg. A technológiák fejlődnek és javulnak, így a fűtőelemek mellett mára a fűtőelemek széles választékát fejlesztették ki és alkalmazzák sikeresen. Ezek kerámia fűtőelemek, karbon fűtőelemek, infra fűtőelemek, de ez egy másik cikk témája lesz.

Ez egy kiégett fűtőelem tekercs. Még ha megfelelő átmérőjű és hosszúságú nikróm huzal is van, gyakorlatilag lehetetlen új spirált feltekerni (220 voltos feszültségre tervezett forrasztópáka esetén), a spirál meneteinek túl közel kell lenniük egymáshoz hogy beleférjen a szükséges mennyiség. Az ilyen tekercselés csak speciális felszereléssel lehetséges. Nem veszem figyelembe azokat az egyéni rajongókat, akiknek sikerült. Ami a 110 voltos és az alatti feszültségre tervezett forrasztópákákat illeti (), akkor minden reálisabbá válik. A fűtőelem (nikróm) szükséges ellenállása sokkal kisebb, és ennek megfelelően a megfelelően feltekercselt vezeték hossza is sokkal kisebb. De létezik egy csillámnak nevezett szigetelő dielektrikum is, amely eredendően „érintésmentes” - a legkíméletesebb kezelés mellett is összeomlik és összeomlik. Röviden, nem akartam tovább tanulni, és hirtelen arra jutottam, hogy a csillámot tökéletesen helyettesítheti a legelterjedtebb talkumból és irodai ragasztóból álló tandem, amelyek a kerámiához hasonló védőbevonatot képeznek. Kipróbáltam és működött.

A miniatűr fűtőelem elkészítéséhez szükség van: legfeljebb 0,1 mm átmérőjű nikróm, vékony (nikromnál valamivel vastagabb) nem rugalmas acélhuzal, azbeszt cérna és a legvékonyabb varrótű, amelyet az ún. egy „kész doboz”. Az első lépés a nikróm- és acélhuzalok végeinek erős és kompakt összekapcsolása csavaró módszerrel.

Most össze kell állítania a bemutatott áramkört. Segít meghatározni a nikrómhuzal hosszát, amelyről a fűtőtekercset fel kell tekercselni.

Amikor minden csatlakoztatva van, fokozatosan növelje a feszültséget, nézze meg a tápegység voltmérőjének és ampermérőjének leolvasását. Ebben az esetben 11 voltos feszültség mellett az áramfelvétel majdnem 0,5 A volt. Ezeket a mutatókat megszorozva megkapjuk a jövőbeli fűtőelem hozzávetőleges teljesítményét - 5,5 W. A tekercs még nem melegedett fel pirosra (teljes teljesítményen) és nem kell égetni, az már látszik, hogy a fűtőelem készenléte után 12 vagy akár 13 voltot is lehet majd adni rá. Így a kívánt 8 W-os teljesítmény könnyen elérhető lesz. Végül megmérik a nikrómhuzal azon szakaszának ellenállását, amelyre feszültséget kapcsoltak - a spirál feltekercselésekor a hossz összehasonlítható szabályozása érdekében.

A tekercselési folyamat megkezdéséhez egy acélhuzalt fűznek ugyanabba a „szembe”, mint egy tűt, amelyre azbesztszálat szerelnek fel, amelyet úgy terveztek, hogy a spirál feltekercseléséhez tüskeként működjön, és egyúttal a jövő alapja is legyen. fűtőelem. Fontos - a tekercselés megkezdése előtt a nikróm és az acélhuzal találkozási pontjának legalább néhány milliméterre (2-3 mm) kell lennie az azbesztszál szélétől a közepe felé (a felső képen elveszett, I kijavította feltekercselés előtt). Érdemes még egy kicsit feltekerni, a tűt kihúzva könnyen letekerhetjük a felesleget, de nem tudjuk túlságosan felcsavarni. A tűről eltávolított azbesztszálon lévő spirált megmérik, hogy meghatározzák az ellenállást, és a szükségesnek megfelelően állítsák be.

Ezután talkumra és irodai (szilikát) ragasztóra lesz szüksége. A legnem specifikusabb akció még várat magára, mert a védőréteg (a jövőben teljes dielektrikum, száradás után) felvitele elvileg eltérő lehet. Azt javaslom, hogy nézze meg a videót azzal, amelyik minden szempontból a legprogresszívebbnek tűnt. És mindenekelőtt a talkumfogyasztás tekintetében.

Videó

Ez a bevonat első szakasza, a második 10 perc száradás után. Elvileg nem kell megtenni, mindent szemrevételezéssel, nagyítóval döntenek el. A nikróm tekercsek nem lehetnek láthatók.

Majdnem kész fűtőelem (csak száradni hagyott), hossza 15 mm, átmérője 2 mm. Optimális tápfeszültség 12 V, teljesítmény 8 W. Szárítás - forró fűtőelemen, másnap áramforrásra kapcsolva, 50 fokig melegítésre elegendő feszültséget alkalmazva (multiméterrel vezérlés hőmérsékletmérés üzemmódban) - hagyjuk kihűlni és 100 fokra felmelegedni, majd felmelegíteni. 150. Helyben telepíthető, másnap üzempróbák.

Következtetés

Nem fejezem be itt, a módszer nagyon ígéretes és ígéretes, a közeljövőben egy nagyobb kerámia fűtőelem gyártását tervezzük. A módszer csúcspontja, hogy a légköri oxigénnel való érintkezéstől megfosztott spirál rugalmasabb és ennek megfelelően tartósabb. Az anyag szerzője Babay iz Barnaula.

A TPP LLC sorozat ellenállásos kemencéiben két fő ötvözetből készült fűtőelemeket használunk: fekrális és nikróm.

Szerkezetileg a fűtőtestek kialakíthatók:

• Cikcakkos formában, a kerámiaszálas bélésben kampós rögzítéssel
• A fűtőelem kerámia csöveire tekercselt spirálok formájában

A fűtőtestek anyagát és kialakítását a műszaki előírások követelményei alapján választják ki (hőmérsékletviszonyok, bélés kialakítása, a töltet kemencébe helyezésének módja és tömege, a fűtési egyenletesség követelményei, a kemence fajlagos hőteljesítménye stb.). ). Az ellenállásos kemencék elektromos berendezései csak hőálló anyagokból készülnek.

A fűtőelemek jellemzői

Ha technikai igény merül fel cikk-cakk fűtőberendezések használatára, a TPP LLC előnyben részesíti a Kantal cég Fibrotal fűtőpaneljeit, amely a TPP LLC partnere. A Fibrotal panelek kerámia rostlemezekből készült elektromos berendezések, beépített kampókkal a fűtőtestek rögzítésére (beszerelésére). A Fibrotal panelek hőmérséklet- és mérettartománya meglehetősen széles, ami lehetővé teszi, hogy szinte minden ellenállási kemencéhez válassza ki a kívánt szabványos méretet.

A cikcakk fűtőelemek ellenálláskemencékben való alkalmazásának előnye a magasabb (majdnem 2-szeres) hőátbocsátási tényező a spirális elektromos berendezésekhez képest. Ez lehetővé teszi, hogy egyéb feltételek azonossága mellett nagyobb hőteljesítményt helyezzenek el a fűtőfelületen.

A kemence elektromos berendezéseinek típusai

A legtöbb kemencében azonban a TPP LLC spirális fűtőtesteket használ korundcsöveken. Használatukat a következő előnyök indokolják:

• Kompakt és egységes elhelyezés a munkaterületen;
• Könnyű rögzítés és megbízható beépítés kerámiaszálas bélésbe.

A fekrális és nikróm fűtőtestek összehasonlítása mindkét ötvözet előnyeit és hátrányait egyaránt feltárja, a kemencében való működésük sajátos körülményeitől függően.

A fechral fűtőtestek előnyei

• Magas alkalmazási hőmérséklet (akár 1300°C)
• Az alacsony költség megfizethetővé teszi ezt az elektromos berendezést;
• Nagyobb elektromos ellenállás és nagyobb megengedett fajlagos watt terhelés a nikróm fűtőtestekhez képest.

A fechral fűtőtestek hátrányai és jellemzői

• Magas ridegség;
• Az elektromos berendezések alacsony karbantarthatósága, különösen a kamrás ellenállású kemencék ciklikus működése során, időszakos hűtéssel;
• Jelentős lineáris hőtágulási együttható, amely korlátozza a kemencében való elhelyezés szabadságát a rövidzárlat veszélye miatt;
• Fokozott oxidáció, különösen 50%-nál kisebb alumínium-oxid-tartalmú béléssel érintkezve (lehetőleg magas alumínium-oxid- vagy korundtartalmú termékekből készült bélés).

A nikróm fűtőtestek előnyei

• Jó karbantarthatóság, beleértve a szakaszos kemencéket is;
• Alacsony lineáris hőtágulási együttható;
• Alacsony oxidáció és tehetetlenség a bélésanyaghoz képest.

A nikróm fűtőtestek hátrányai

• Korlátozott alkalmazási hőmérséklet: 1100°C-ig;
• Magas ár;
• Alacsonyabb fajlagos elektromos ellenállás és alacsonyabb megengedett fajlagos watt terhelés a fechral fűtőtestekhez képest.

A Fibrotal panelekben használt fűtőelemek nem rendelkeznek a fechral fűtőelemek legtöbb hátrányával, nevezetesen:

• Magas fokú ridegség;
• Rossz karbantarthatóság, pl. ciklikus terhelések alatt;
• Fokozott lineáris tágulás;
• Fokozott oxidáció.

A Fibrotal panelek egyik előnye az állandó használat során megnövekedett hőmérséklet (akár 1350°C). A Fibrotal panelek egyik hátránya a magas költségük.

Kérelmet küldeni

Szállítás:

1. A termékek átvétele CSAK a következő helyen található raktárunkból történik: Moszkva régió, Csehov kerület, falu. Novy Byt, st. NATI, 13 (az útmutatást a „Kapcsolatok” részben lehet kinyomtatni). Felhívjuk figyelmét, hogy a moszkvai irodából történő szállítás NEM történik.
2. A következő szállítmányozó cégek által lehetséges a termékek kiszállítása:

• TC "Üzleti vonalak";
• TK "PEC".

Ugyanakkor a következő árnyalatokra hívjuk fel a figyelmet a szállítmányozó cégek termékeinek szállítása során:

• A szállítmányozó cég áruszállítását csak abban az esetben hajtja végre, ha ezt jelezte az Ön kérelmében a termékek megrendelésekor. Ebben az esetben a terminálon vagy a kézbesítési címen meg kell adni a célvárost, a kapcsolattartót és elérhetőségeit. A rakományt a szállító cég a számlán szereplő fizetés kézhezvételét követő másnap veszi fel;
• A rakomány átvétele raktárunk címéről történik a szállító cég megfelelő árain;
• Törékeny termékek (tányérok, ragasztók, kerámia csövek és termékek) szállításakor KÖTELEZŐ kiegészítő lécezést rendelnünk a dobozunkhoz.

Bármely más szállítmányozó cég termékeit is elküldheti, de ezzel a lehetőséggel Ön saját maga rendeli meg a kiszállítást.

Fizetés:

CSAK jogi személyekkel dolgozunk. A fizetés alapja a kiállított számla.

Nyitott és zárt részekre oszthatók. Az elsőt spirálok képviselik, amelyek egy alapból (kerámia vagy mikanit) állnak, és egy speciális, jó elektromos szigetelő tulajdonságú anyag tetejére tekercselt huzalt tartalmaznak.

Az Elemag cég mikanit lemezeket kínál a spirál alapjául, mivel a mikanitnak számos előnye van:

• Megbízható elektromos szigetelés;
• Nagy hajlítószilárdság és az élek mechanikai ellenállása a morzsolódással szemben;
• Hevítéskor nincs rétegvesztés és mechanikai tulajdonságok elvesztése;
• Alacsony vízfelvételi arány, amely lehetővé teszi a mikanit sikeres felhasználását még magas páratartalmú környezetben is.

A fűtőtekercsben lévő huzalanyagra több követelmény is vonatkozik. Ezek az alacsony oxidáció, a tűzállóság és a nagy ellenállás. Sok anyag, például a réz rendelkezik ezekkel a tulajdonságokkal. Más fémekhez és ötvözeteikhez képest azonban többszörösen több rézre lesz szükség egy spirál elkészítéséhez (néha akár 10-re is).

Ezért általában a következő anyagokat használják:

• Nikróm
• Fechral
• Többkomponensű fechral alapú ötvözetek ötvöző elemekkel (eurofechral, ​​superfechral stb.)

Nikróm spirálok

A század elején megjelentek, nagy ellenállásuk, hőállóságuk és alacsony áruk miatt azonnal széles körű népszerűségre tettek szert. Sajnos a spórolási vágy miatt a nikkel százalékos aránya fokozatosan csökkent, vasra cserélték, aminek következtében a vezetékek kevésbé képlékenyek, törékenyek és korrózióra érzékenyek lettek, az élettartamuk pedig csökkent (normál karbantartás mellett 5-6 hónap).

Fechral spirálok

Elektromos kemencékben 1400°C-ig használható. A nikrómokkal ellentétben ezek 3-szor olcsóbbak, körülbelül 2 évig bírják, nagyobb a fajlagos felületük és kisebb a sűrűségük.

Többkomponensű ötvözetek

Az Elemag cég többkomponensű ötvözetekből készült spirálokat használ fűtőberendezésekben. Ezek olyan vezető gyártók, mint a Kanthal, a Rescal és az Aluchrom. A francia Rescal cég megbízható és tartós spiráljait ipari kemencékben és fűtőberendezésekben használják, amelyeket zord körülmények között, akár 1200 °C hőmérsékleten történő működésre terveztek. A Kantal márka (Svédország) hőálló huzalja, amely a fűtési rendszerek gyártásában világelső, minőségileg lényegesen rosszabb, mint bármely más ellenállási elem.

Többkomponensű ötvözetek típusú Fe-Cr-Al-Si-Mn-Zr-Ti-Y a következő előnyökkel rendelkezik a nikrómhoz és a hagyományos fechralhoz képest:

• Hosszabb élettartam (például a Kantal esetében 10 év vagy több) elfogadható áron;
• Alacsonyabb anyagsűrűség, akár 17% tömegmegtakarítás;
• Magasabb ellenállási értékek (1,39-1,45);
• Egységes szerkezet, jobb felületi minőség és nagy rugalmasság (2-szer nagyobb, mint a hagyományos fechral);
• Kiváló ellenállás levegővel, vákuummal, argonnal, vízgőzzel szemben;
• Jó kúszási határ, megakadályozza az elemek megereszkedését;
• Alacsony és stabil TCES mutatók;
• Az ötvözet kiváló hegeszthetősége.

A fűtőtekercsekben a hőátadás konvekcióval és sugárzással történik. Fő előnyük a tervezés egyszerűsége, a mérsékelt költség, a gyors fűtés és a könnyű javítás. A Kantal és Rescal vezetékekkel ellátott spirálokat széles körben használják az iparban:

• Beleértve