Главный Каталог Статей РФ
85977 авторов, размещено 47108 статей, сейчас на сайте пользователей: 67 Статистика
Аватар leva1981

Современные электрические нагреватели . Аналитический обзор.

Категория:  Промышленноcть, оборудование  | Автор:  leva1981 | Опубликовано: 29.09.2009

Электрические нагреватели для термопластавтоматов, экструдеров, пресс-форм и другого технологического оборудования  предназначены, как правило, для нагрева в воздушной среде различных деталей и узлов до температуры не более 400 град. С.

Передача тепла от теплогенерирующего элемента (далее ТГЭ) к нагреваемому объекту при отсутствии воздушных зазоров на этом участке осуществляется за счет теплопроводности, а при наличии воздушных зазоров - за счет теплопроводности и излучения.

Так как передача тепла излучением при низких температурах ТГЭ неэффективна, то на практике используют температуры 1000 град. С и более.

При этом ресурс работы ТГЭ оказывается небольшим. Кроме этого, разогрев до таких температур требует значительных затрат электроэнергии, то есть КПД нагревателей с лучистым теплообменом мал.

Отсутствие воздушных зазоров между ТГЭ и нагреваемым объектом позволяет свести к минимуму термическое сопротивление на участке ТГЭ – нагреваемый объект и передать тот же самый тепловой поток, что и электрические нагреватели с лучистым теплообменом, при значительно более низкой температуре ТГЭ, а, следовательно, увеличить ресурс его работы, повысить КПД и уменьшить энергопотребление электронагревателей.

Поскольку по ТГЭ идет ток, как правило, с опасным для жизни человека напряжением, то он должен иметь надежную электрическую изоляцию от оболочки электрического нагревателя и нагреваемого объекта. Изоляция должна хорошо проводить тепло и работать при температурах ТГЭ. В современных электронагревателях преимущественно используются следующие изоляторы:

  • Керамические наборные;
  • Керамические в виде "обмазки";
  • Слюдосодержащие материалы;
  • Периклазы и аналогичные порошковые материалы.

Электрические нагреватели с керамическими наборными изоляторами передают тепло нагреваемому объекту практически только излучением, имеют максимальные плотности теплового потока до 8 Вт/cм. кв., но в большинстве случаев не соответствуют технике безопасности, имеют малый ресурс работы, большую массу и габариты, энергоемки и уступают практически по всем параметрам элоктронагревателей с другими изоляторами. Если учесть, что при этом они имеют еще и высокую стоимость, то это делает их неконкурентоспособными – см. статью "Керамические нагреватели – вчерашний день промышленного нагрева".

Электрические нагреватели  с керамическими изоляторами в виде «обмазки» спиралевидных ТГЭ передают тепло нагреваемому объекту за счет теплопроводности, имеют максимальные плотности теплового потока до 15 Вт/см. кв., но используются, как правило, для малых объектов, так как при «обмазке» спиралевидных ТГЭ большого диаметра резко увеличивается их размеры, масса и растет энергопотребление. Стоимость электрогагревателей с такими изоляторами велика.

Электрические нагреватели  с изоляторами из слюдосодержащих материалов передают тепло нагреваемому объекту за счет теплопроводности, имеют максимальные плотности теплового потока до 8,5 Вт/cм. кв., неограниченны размерами нагреваемого объекта, имеют высокий КПД и малое энергопотребление, большой ресурс работы и высокую надежность работы в необходимых диапазонах рабочих температур, могут иметь высокую степень защиты оболочки от воздействия окружающей среды, малую толщину, массу и тепловую инерцию, дешевле чем электрические нагреватели с керамическими изоляторами. Однако технический уровень таких электрических нагревателей сильно зависит от уровня разработки и технологии изготовления. Это подтверждается цифрами, указанными в разделе "Карта технического уровня".

Как видно из таблицы, максимальная плотность теплового потока, в зависимости от поставщика, колеблется от 4 и ниже до 8,5 Вт/cм. кв. Наиболее высокие показатели среди поставщиков имеют "Watlow" и "БелТерм".

Электрические нагреватели  с изоляторами из периклазов и аналогичных порошковых материалов цилиндрической и прямоугольной формы (ТЭНы, патронные) выпускаются давно, хорошо известны, гостированы еще в бытность СССР и в рассматриваемом классе оборудования используются редко. К современным электронпагревателям с такими изоляторами можно отнести канальные нагреватели (спиральные нагреватели) для горячеканальных пресс-форм. Они изготавливаются из прямоугольных труб малого сечения и могут завиваться в цилиндрическую спираль. Способ передачи теплового потока к нагреваемому объекту - теплопроводность и излучение, рабочие температуры на поверхности электронагревателя более 700 град. С.

Поскольку передача теплового потока к нагреваемому изделию в этих электрических нагревателях происходит через воздушные зазоры, то их КПД невелик, а затраты энергии и стоимость большие. Несколько улучшить энергетические характеристики таких электрических нагревателях позволяет использование наружных рефлекторных труб и внутренней оболочки, устанавливающейся на нагреваемый объект по плотной посадке. При этом стоимость электронагревателей становится еще больше, а сложность монтажа на нагреваемый объект увеличивается.

В качестве альтернативы, указанным выше электрическим нагревателям, в большинстве случаев для объектов, имеющих диаметры 25 мм и более, значительно дешевле и проще использовать кольцевые нагреватели семейства "ThermoRang 8,5" (поставщик "БелТерм"), передающие тепловой поток объекту теплопроводностью и имеющие более высокие показатели по надежности и энергопотреблению.

Разнообразие конструкций нагреваемых объектов определяет и разнообразие конструкций электронагревателей.

Сегодня на рынке современных электрических нагревателей представлены кольцевые (они же хомутовые, бандажные, обручевые), в том числе, раскрываемые для установки на нагреваемый объект и заменяющие в большинстве случаев полукольцевые и дугообразные, но имеющие упрощенный монтаж и подключение, плоские, спиральные и т.д. со всеми видами изоляторов, перечисленными выше.

При этом наилучшее соотношение "цена - качество" имеют высококачественные электрические нагреватели с изоляторами из слюдосодержащих материалов таких поставщиков как "WATLOW" и "БелТерм". Располагая технологиями изготовления электронагревателей с плотностью теплового потока до 8,5 Вт/cм. кв., они могут создавать высоконадежные компактные конструкции кольцевых, плоских и др. электрических нагревателей, просто встраиваемых в современное технологическое оборудование, и в большинстве случаев заменять устаревшие энергоемкие электрические нагреватели.


Электрические нагреватели семейства ThermoRang 8,5, Карта технического уровня
Комментарии
К этой статье пока нет комментариев. Станьте первым! У нас гости не могут комментировать статьи. Пожалуйста авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы прокомментировать.
Интересные статьи по теме
Аватар Nata751
Климатическое оборудование - что это такое Что такое климатическое оборудование и для чего оно нужно. ...
Категория: Промышленноcть, оборудование | Автор: Nata751 | Добавлено: 21.04.2016
Аватар Victoria585
Как подобрать торговое оборудование для своего бизнеса Где купить оборудование для своего бизнеса, предприятия, кафе, ресторана, магазина, пекарни, кондитерской...
Категория: Промышленноcть, оборудование | Автор: Victoria585 | Добавлено: 22.07.2022
Аватар 12345
КПД при сварке Эффективные КПД представляют собой отношение тепловой мощности данной составляющей теплового баланса к тепловому эквиваленту электрической энергии дуги....
Категория: Промышленноcть, оборудование | Автор: 12345 | Добавлено: 12.10.2009
Аватар sanecek
Мотоблоки Российского производства. Мотоблоки НЕВА и САЛЮТ, их отличия, преимущества и недостатки. ...
Категория: Промышленноcть, оборудование | Автор: sanecek | Добавлено: 05.05.2011
Аватар Чертова Екатерина
Технологический процесс на складе На складах осуществляется целый комплекс разнообраз¬ных последовательно выполняемых операций по поступле¬нию, хранению и отпуску товаров. Эти операции в совокупности и составляют складской технологиче...
Категория: Промышленноcть, оборудование | Автор: Чертова Екатерина | Добавлено: 12.08.2008
Лучшие авторы
Аватар Смирнова Ирина
Образование - биохимик. Мое хобби и дело - здоровы...

Читать

Аватар Fasoliando
Создатель и владелец сайта "Центр создания и разви...

Читать

Аватар garminych
Мы готовы помочь Вам, сделать правильный выбор GPS...

Читать

Аватар mental_profiler
Я - профайлер. В своей деятельности использую мето...

Читать

Аватар Seofox
На самом деле самого дела нет. В самой деятельност...

Читать

Свежие комментарии
Нормальная тема.

Читать

Талантливый человек талантлив во всём! Будь как Паша! А ещё ты можешь ...

Читать

Можно выбрать.

Читать

Ой, шутник.

Читать

https://priornews.ru/zastrojshhik-iz-hmao-sravnil-ufas-s-prestupnoj-gr...

Читать

Напишите нам