Нагревательные элементы сопротивления

Особенности нагревателей сопротивления

Элементы сопротивления электрического типа состоят из жаропрочного сплава, будь то никель-хромовый сплав (нихром) или железо-хром-алюминиевый сплав (фехраль), обычно образованные в виде извилистых зигзагов или спиралей.

Мощность нагревателей сопротивления

Нагревательные элементы предназначены для выдачи номинальной мощности при номинальном напряжении только в горячем состоянии. Если фактическое напряжение отличается от номинального, передаваемая мощность будет изменяться как квадрат напряжения. Помните, что увеличение напряжения на 1% означает увеличение мощности на 2%, и наоборот, снижение напряжения на 1% означает уменьшение мощности на 2%.

Сопротивление греющей спирали

Сопротивление нагревательных элементов будет ниже при комнатной температуре, чем в горячем. Сопротивление нагревательных элементов будет увеличиваться с возрастом из-за уменьшения поперечного сечения пути окисления, а также из-за удлинения петель. Это приведет к снижению мощности печи и окончательному отказу. Такой отказ представляет собой естественный цикл жизни элементов.

Нагревательные элементы сопротивления

Воздействие среды

Определенные примеси в атмосфере будут разрушать сплав в элементах. Эти примеси могут присутствовать в поступающем газе или могут выделяться при работе печи. Смазочно-охлаждающие жидкости являются основными источниками примесей, обычно углерода и серы.

Сера даже в небольших количествах вызовет быстрый износ нагревательных элементов. В атмосфере науглероживания увеличивается содержание углерода в нагревательном элементе, что приводит к тому, что он становится хрупким и имеет более низкую температуру плавления. Свинец, олово или цинк и галогениды при нагревании будут атаковать нагревательный элемент. Эти материалы нельзя класть в печь.

Осмотр, обслуживание и ремонт электронагревателей

В этой статье мы обсудим общие вопросы по использованию, хранению и обслуживанию нагревателей. Однако эта статья является всего лишь справочным материалом, а фактические технические параметры нагревателей и оборудования следует подбирать только после консультации со специалистами. Вы можете задать нам вопрос в форме на сайте или позвонить нам по телефону и получить подробную консультацию прямо сейчас.

Типы подключения нагревательных элементов

Типы выводов нагревателей представлены большим количеством вариантов, которые могут условно быть поделены на несколько основных типов:

1. Термостойкие провода и кабели

2. Болты, стержни, лепестки

3. Термостойкие разъемы

4. Керамические клеммные колодки

Термостойкие провода являются стандартным типом подключения для большинства видов нагревательных элементов, включая кольцевые нагреватели экструдера, патронные ТЭНы для пресс-форм, а также керамические инфракрасные нагреватели. Для подключения нагревателей стоит использовать только качественные термостойкие провода, соответствующие температуре работы нагревателя. Для дополнительной защиты в высокотемпературных керамических и инфракрасных нагревателях используют изоляцию никелевого провода из керамических бусин.

Воздействие загрязнений и неблагоприятной среды на нагреватели

Охрупчивание спирали нагревателя

Некоторые сплавы, используемые для изготовления нагревательных элементов, имеют плохую пластичность и хрупкость, особенно это заметно после их работы при высокой температуре. Особенно это касается нагревателей из фехрали, часто применяемых в высокотемпературных печах. При высокой температуре провод становится хрупким практически мгновенно и попытка сдвинуть нагреватель может привести к поломке. Фехраль также чувствительна к низкой температуре, поэтому изгибать нагреватель рекомендуется при температуре не ниже 22 С.

Также обращайтесь очень бережно с местами сварки греющей спирали, так как сам процесс сваривания делает эти зоны хрупкими. Для соединения греющих спиралей нужно использовать сварку с аргоном.

Защита провода

Для термостойких проводов в нагревательных элементах рекомендуется использование специальных материалов для защиты кабеля. Для высоких темепратур в керамических или инфракрасных нагревателях провод дополнительно изолируется керамическими бусинами и втулками, при температурах работы до 300 С можно использовать стекловолоконные и силиконовые кембрики. Также часто провод защищается при помощи металлической оплетки или гофрированной металлической трубки.

Ремонт нагревательного элемента

В некоторых случаях нагревательные элементы подлежат ремонту в тех случаях, когда проблема связана с местами подключения к сети питания. В случае с нихромовыми спиралями нужно для начала удалить оксидный слой на месте поломки, а после произвести сварку утвержденными способами. Фехраль сваривается аналогично, но перед тем как производить сдвиг спирали нужно нагреть ее докрасна.

Хранение и обращение с нагревателями в условиях окружающей среды

Большинство нагревателей при высоких температурах образуют защитный оксидный слой, и это позволяет им длительно работать без поломок. Если на поверхность греющей спирали попадает грязь или посторонние вещества, оксидный слой не образуется и нагреватель быстро выходит из строя. Поэтому очень важно, чтобы нагреватель хранился правильно и спираль была абсолютно чистой до установки нагревательного элемента на оборудование.

Если у вас хранятся нагреватели для быстрой замены на оборудовании, хранить их нужно тоже правильно. Нагреватели не должны подвергаться воздействию непогоды, на складе должно быть сухо и прохладно. Нельзя допускать повышенной влажности, так как нагреватели могут окислиться или в случае патронных тэнов – произойдет впитывание влаги изолятором.

Керамические нагреватели могут впитывать влагу прямо из воздуха или из-за конденсации, протекания труб или разливания жидкости. Открытая спираль нагревателя в таком случае может окислиться и это не будет видно на глаз.

Также не стоит упускать такой фактор, как выделения пота и жира на руках. Поэтому нужно брать нагреватели по возможности только в хлопчатобумажных перчатках или же просто тщательно помыть руки перед работой с нагревательными элементами. Помните, чем меньше нагреватель, тем более существенным для него будет загрязнение.

Перед введением нагревателя в эксплуатацию после хранения нужно нагреть их как минимум до 20 градусов, прежде чем устанавливать. На многих нагревателях становится актуальность проблемы хрупкости при более низкой температуре. Если нужно сгибать нагреватель (в тех случаях, когда это предусмотрено конструкцией ТЭНа), рекомендуется нагреть его до 38 градусов.

Бережно обращайтесь с керамическими нагревателями, ведь они подвержены механическим повреждениям больше других, за исключением кварцевых ТЭНов и галогенных ламп, которые еще более хрупкие. Не допускайте падений и ударов по ним.

Цикличность

Нагревательные элементы будут работать максимально долго, если вы их включите и больше не будете выключать. Однако это не всегда возможно. При остывании и нагревании спирали в цикличных нагревательных процессах происходит постепенное растрескивание защитного оксидного слоя, что со временем приводит к его разрушению и поломке нагревателя.