Независимо от использования или типа патронных нагревателей, основные компоненты конструкции остаются одинаковыми. Изменяются лишь некоторые детали в соответствии с требованиями к температуре и размеру. Важным фактором, о котором больше всего знают инженеры по нагревателям патронного типа, является удельная мощность, то есть скорость передачи тепла через поверхность нагревателя.
Плотность мощности является определяющим фактором срока службы патронного нагревателя. Чем выше удельная мощность, тем выше становится температура внутри нагревателя. При нагревании компоненты патронного ТЭНа работают при температуре, близкой к их пределу разрушения, что сокращает срок службы нагревателя.
Как изготавливаются патронные нагреватели
Базовая конструкция патронного нагревателя включает керамический сердечник, резистивный провод, изоляцию, оболочку и выводной провод. Эти общие факторы устанавливаются производителями по-разному, чтобы улучшить качество и тепловые характеристики своей продукции.
Патронный нагреватель с разъемной оболочкой не имеет сердечника, но содержит непрерывно идущий провод, погруженный в изолирующий материал. Этот тип патронного нагревателя является недавней разработкой, предназначенной для устранения определенных недостатков патронных ТЭНов.
Основа
Хотя керамический сердечник является распространенным типом изолятора, также может использоваться магний. В патронных нагревателях с сердечником резистивный провод, который обычно состоит из нихромового сплава, наматывается на керамический изолятор или завивается в спираль и вставляется в отверстия изолятора.
Нагревательная спираль
Нагревательная спираль - это резистивный провод из проволоки высокого сопротивления, которая нагревается при прохождении через нее электротока. Существует несколько различных вариантов резистивного провода. Самая распространенная и популярная разновидность - нихром (NiCr) или никель-хром, тип проволоки, которая используется в нагревательных элементах. Как и в случае с другими электронагревательными элементами, количество витков на сантиметр вокруг сердечника определяет удельную мощность. Ток, протекающий по проволоке, нагревает ее, что нагревает оболочку патронного нагревателя.
Изоляция
Чтобы резистивный провод не касался оболочки, место между корпусом и спиралью заполняется изоляцией, которая обычно представляет собой оксид магния (MgO). Если резистивный провод соприкасается с оболочкой, он заземлится, закоротит и расплавит оболочку, что приведет к отказу нагревателя.
Пока корпус нагревателя заполняется MgO, оболочка вибрирует, чтобы обеспечить плотную полную упаковку. Когда патронный нагреватель прогибается, изоляция дополнительно уплотняется и натягивается.
Оболочка
Оболочка выполняет две функции: она служит контейнером для нагревательных элементов ТЭНП и передает тепло нагреваемому материалу. Когда оболочка вставлена, она постоянно контактирует с материалом и эффективно передает тепло.
Для изготовления оболочки используются различные формы легированных металлов, в том числе нержавеющая сталь 304 и 316 и инколой 800. Для определенных применений оболочка является кислотостойкой и коррозионно-стойкой.
Уплотнение
Процесс герметизации предназначен для удержания и герметизации содержимого патронного нагревателя. Эта часть процесса завершается, когда MgO плотно упакован вокруг спирали и сердечника. Распространенным типом уплотнительного материала является эпоксидная смола, которая позволяет нагревателю проходить различные электрические испытания, обеспечивает характеристики диэлектрического материала и предотвращает короткое замыкание.
Вывод питания
Существует множество типов подключения, которые различаются в зависимости от типа патронного нагревателя и производителя. Как видно на рисунке ниже, выводы могут выходить из нагревателя патронного типа несколькими способами, при этом стандартный метод - прямой. В тех случаях, когда провода могут подвергаться воздействию вредных химикатов или высокой температуры, они защищены металлом или силиконом.
Защита провода
Виды и типы выводных проводов различаются в зависимости от условий, в которых будет использоваться патронный нагреватель. Подводящий провод обеспечивает электрическое соединение для патронного ТЭНа. Поскольку подводящий провод необходим для бесперебойной и эффективной работы патронного нагревателя, он тщательно выбирается в соответствии с областью применения и условиями. Для высокотемпературных патронных нагревателей обычно используется провод с изоляцией из стекловолокна.
Противозадирное покрытие
Извлечение патронных нагревателей создает множество проблем для производственного процесса и повышения эффективности. Когда патронный нагреватель заедает, он застревает в оборудовании и должен быть удален путем высверливания его из отверстия, что вызывает большие задержки.
Проблема заедания привела к разработке патронных нагревателей с разъемной оболочкой, которые расширяются в отверстии и контактируют с нагреваемым материалом. Когда патронный нагреватель охлаждается, он втягивается и может быть легко удален.
Другой метод предотвращения заклинивания - это использование противозадирного покрытия, которое наносится при установке патронного нагревателя. Противозадирные покрытия - это высокотемпературные монтажные пасты, изолирующие и теплопроводящие покрытия, которые сводят к минимуму окисление и улучшают теплопередачу. Высокотемпературную пасту можно нанести щеткой или распылить, чтобы сформировать тонкий слой, что упрощает установку нагревателя ТЭНП в отверстие.
На схеме ниже показаны различные компоненты и части готового патронного нагревателя.
Компания Хитл производит качественные патронные ТЭНы самых различных конфигураций под заказ в срок от 2 до 5 рабочих дней. Также у нас вы можете заказать стандартные позиции патронных ТЭНов, полный перечень моделей которых вы можете найти в технических характеристиках товаров раздела с патронными нагревателями.
