В подавляющем большинстве традиционных керамических нагревателей используются проволочные нагревательные элементы из нихрома (NiCr), которые заключены в такие материалы, как оксид магния (MgO), силиконовый каучук или миканит, которые являются электрически изолирующими, но плохо проводят тепло. ΔT (разница температур) между проволокой элемента и поверхностью внешнего нагревателя ограничивает возможности и производительность этих типов нагревателей.
Полезно рассмотреть свойства керамических материалов, чтобы лучше понять, как возникают рабочие характеристики современных керамических нагревателей. Керамические материалы представляют собой неорганические твердые вещества и могут иметь кристаллическую или частично кристаллическую структуру или могут быть аморфными (например, стекло). Керамическая посуда - один из самых ранних примеров использования керамики человечеством. Керамика изготавливается из глины природного происхождения, которая при обжиге при высокой температуре становится твердой.
Со временем инженеры разработали новую керамику для конкретных применений. Эти материалы производятся синтетически с исключительной чистотой, поэтому они могут обеспечивать определенные механические, термические и электрические характеристики. Обычные производственные процессы для этих материалов включают прессование порошкообразного сырья при чрезвычайно высоких давлениях с последующим спеканием при высоких температурах. Благодаря контролируемой чистоте и химическому составу получаемого материала образуются монолитные, геометрически стабильные структуры, которые представляют интерес для использования в качестве материала нагревателя. Материалы, которые могут быть использованы в современных керамических нагревателях, включают оксид алюминия (Al2O3), нитрид кремния (Si3N4), оксид бериллия (BeO) и нитрид алюминия (AlN).
Керамика имеет высокую диэлектрическую постоянную, что позволяет использовать относительно небольшой керамический материал в резистивном нагревательном элементе. Следовательно, керамические нагреватели могут быстро нагреваться.
Каждый из современных керамических материалов имеет свои механические, термические и электрические свойства. Производители нагревателей используют эти свойства, чтобы подобрать конкретную керамику для конкретного типа электронагревателей.
Типы керамических нагревателей от компании Хитл
Керамические ленточные наборные нагреватели. Данный тип нагревательных элементов состоит из набора стеатитовых изоляторов с отверстиями, в которые продевается нихромовая спираль. Собранный таким образом нагреватель получается гибким благодаря специальной форме блоков-изоляторов. Для большей прочности конструкции с одной стороны может размещаться защитная пластина из нержавеющей стали. Возможны и более жесткие варианты конструкции – это кольцевые керамические нагреватели и плоские керамические нагреватели, которые представляют собой ленточные гибкие керамические ТЭНы в корпусе из нержавейки с всевозможными креплениями и разнообразными типами подключения к сети питания.
Литые керамические нагреватели. Данный тип нагревателей имеет обычно фиксированные размеры, так как для отливки должна быть разработана специальная пресс-форма. Существует два типа литых плоских керамических нагревателей: с закрытой и с открытой спиралью. В случае с нагревателями с открытой спиралью керамика отливается в прямоугольной форме со специальными канавками, в которые укладывается завитая в спираль проволока из нихрома или фехрали. Пример таких нагревателей можно посмотреть на странице с канальными ТЭНами.
Сухие ТЭНы керамические. Эти нагревательные элементы также производятся путем пропускания нагревательной спирали через специальные канавки в цилиндрических или плоских изоляционных блоках из стеатита. Сухие ТЭНы могут эффективно применяться как в электропечах для нагрева воздуха, так и в другом оборудовании для нагрева жидкостей. Помещенные в защитные колбы сухие керамические нагреватели могут использоваться в гальванических ваннах, пивоварнях, бойлерах, водонагревателях. Также керамические сухие ТЭНы являются нагревательными элементами для погружных и врезных нагревателей нефтепродуктов.
Керамические инфракрасные нагреватели. Керамика является отличным источником инфракрасного тепла. Мы производим несколько типов инфракрасных керамических нагревателей: с изогнутой формой поверхности, с плоской формой и в виде ламп со стандартным цоколем.
