Главный Каталог Статей РФ
86001 авторов, размещено 47108 статей, сейчас на сайте пользователей: 42 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 krimobzor
Туризм

Читать

Аватар alliance-estate
Alliance-Estate- консультации, продажа - аренда не...

Читать

Аватар slawa100
Мастер строитель, мой блог о стройке и ремонте bui...

Читать

Аватар andreigu
Преподаватель академии, кандидат технических наук.

Читать

Аватар Aron
Написание качественных статей под ваши ключевые за...

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