Element grzewczy
Metalowe elementy grzewcze [ Edytuj ]
Nichrome : Większość elementów grzejnych wykorzystuje drut, 80 mm lub 80% (80% niklu , 20% chromu ), taśmę lub pasek. Nichrome 80/20 jest materiałem idealnym, ponieważ ma stosunkowo wysoką wytrzymałość i tworzy przylegającą warstwę tlenku chromu, gdy jest podgrzewany po raz pierwszy. Materiał pod tą warstwą nie utworzy się, uniemożliwiając pęknięcie lub wypalenie drutu.
Zwinięty element grzejny z tostera elektrycznego
Drut oporowy: Grzałki oporowe metaliczne mogą być drutem lub taśmą prostą lub zwiniętą. Są one stosowane w popularnych urządzeniach grzewczych, takich jak tostery i suszarki do włosów , piece do ogrzewania przemysłowego, ogrzewanie podłogowe, ogrzewanie dachowe, ogrzewanie ścieżek do topienia śniegu, suszarki itp. Najczęściej używane klasy materiałów obejmują:
Przewody Kanthal (FeCrAl)
Stopy miedziane (CuNi) do ogrzewania niskotemperaturowego
Wytrawiona folia: Wytrawione elementy z folii są zwykle wytwarzane z tych samych stopów co elementy z drutu oporowego, ale są wytwarzane z subakcyjnym procesem fototrawienia , który rozpoczyna się ciągłym arkuszem folii metalowej i kończy się złożonym wzorcem odporności. Elementy te są powszechnie spotykane w zastosowaniach do precyzyjnego ogrzewania, takich jak diagnostyka medyczna i aeronautyka.
Ceramiczne elementy grzewcze [ Edytuj ]
Dylasyd molibdenu: dwuskładnik molibdenu (MoSi 2 ) związek międzymetaliczny, krzemek molibdenu, jest ogniotrwałym materiałem ceramicznym stosowanym głównie w elementach grzejnych. Ma średnią gęstość, temperaturę topnienia 2030 ° C i przewodzi elektryczność. W wysokich temperaturach tworzy warstwę pasywacyjną dwutlenku krzemu, chroniąc ją przed dalszym utlenianiem. Obszar zastosowań obejmuje przemysł szklarski , spiekanie ceramiki , piece do obróbki cieplnej i półprzewodnikowe piece dyfuzyjne.
Elementy ceramiczne PTC: materiał ceramiczny PTC został nazwany ze względu na jego dodatni współczynnik oporu cieplnego (tj. Przy ogrzewaniu wzrasta opór). Większość ceramiki ma ujemny współczynnik, podczas gdy większość metali ma dodatnie wartości. Podczas gdy metale stają się nieco bardziej odporne w wyższych temperaturach, ta klasa ceramiki (często tytanian baru i kompozyty ołowiu tytanianu ) ma wysoce nieliniową odpowiedź termiczną, tak że staje się ona ekstremalnie oporna powyżej temperatury progowej zależnej od kompozycji. Takie zachowanie powoduje, że materiał działa jak własny termostat , ponieważ prąd przepływa, gdy jest chłodny, a nie jest gorący. Cienkie folie tego materiału są stosowane w samochodowych tylnych szybach do odmrażania, a elementy w kształcie plastra miodu są stosowane w droższych suszarkach do włosów i grzejnikach .
Elementy grzejne z polimeru PTC [ Edytuj ]
Elastyczna grzałka PTC z przewodzącej gumy
Grzejniki rezystancyjne mogą być wykonane z przewodzących materiałów z kauczuku PTC , w których rezystywność wzrasta wykładniczo wraz ze wzrostem temperatury. [1] Taki grzejnik wytwarza dużą moc, gdy jest zimny, i szybko nagrzewa się do stałej temperatury. Ze względu na rosnącą wykładniczo oporność, nagrzewnica nigdy nie może ogrzać się do temperatury wyższej niż ta temperatura. Powyżej tej temperatury guma działa jak izolator elektryczny. Temperatura może być wybrana podczas produkcji gumy. Typowe temperatury wynoszą od 0 do 80 ° C (32 i 176 ° F).
Jest to punktowo samoregulująca grzałka i samoograniczający się grzejnik . [ potrzebne wyjaśnienie ] Samoregulacja oznacza, że każdy punkt grzejnika niezależnie utrzymuje stałą temperaturę bez potrzeby regulacji elektroniki. Samozasilanie oznacza, że grzałka nigdy nie może przekroczyć określonej temperatury w żadnym punkcie i nie wymaga ochrony przed przegrzaniem
Elementy grzejne kompozytowe [ Edytuj ]
element osłonięty odcięty przekrój
Rurkowe elementy grzejne: elementy rurowe (osłonięte) zwykle zawierają cienką spiralę z drutu ze stopu grzejnego z nichromem (NiCr), która jest umieszczona w metalowej rurze (ze stopów stali nierdzewnej, takiej jak Incoloy lub miedź) i izolowana proszkiem tlenku magnezu . Aby utrzymać wilgoć z higroskopijnego izolatora, końce są wyposażone w perełki z materiału izolacyjnego, takiego jak kauczuk ceramiczny lub silikonowy, lub połączenie obu. Rura jest przeciągnięta przez matrycę, aby skompresować proszek i zmaksymalizować transmisję ciepła. Mogą to być pręty proste (jak w piecach do opiekania ) lub wygięte do kształtu obejmującego obszar do ogrzania (taki jak w piecach elektrycznych , piekarnikach i ekspresach do kawy ).
Elementy sitodrukowe : Sitodrukowe taśmy metalowo-ceramiczne osadzone na płytkach z izolacją ceramiczną z metalu (na ogół ze stali) znalazły szerokie zastosowanie jako elementy w czajnikach i innych urządzeniach domowych od połowy lat 90.
Promieniotwórcze elementy grzejne (lampy grzewcze): żarówka o dużej mocy zwykle pracuje z mocą mniejszą niż maksymalna, aby emitować głównie światło podczerwone zamiast światła widzialnego . Zwykle znajdują się one w promiennych ogrzewaczach pomieszczeń i podgrzewaczach żywności, przyjmując albo długą, rurową formę, albo formę reflektorową R40 . Styl lampy reflektorowej jest często zabarwiony na czerwono w celu zminimalizowania wytwarzanego światła widzialnego; forma rurowa występuje w różnych formatach:
Złoto powlekane - słynne dzięki opatentowanej lampie Phillips Helen. W środku odkłada się złota dichroiczna folia, która redukuje światło widzialne i pozwala na większość podczerwieni krótkiej i średniej fali. Głównie do ogrzewania ludzi. Wielu producentów produkuje obecnie te lampy i stale się poprawiają.
Ruby Red coated - Ta sama funkcja, co złote lampy, ale za ułamek kosztów. Widoczny odblask jest znacznie wyższy niż wariant ze złotem.
Wyczyść - Bez powłoki i stosowany głównie w procesach produkcyjnych.
Wyjmowane ceramiczne elementy rdzeniowe: zawierające drut ze stopu oporowego na zwiniętą spiralę, przewlekane przez jeden lub więcej cylindrycznych segmentów ceramicznych w celu uzyskania wymaganej długości (w odniesieniu do wydajności), z lub bez środkowego pręta. Wstawiony w metalową osłonę lub rurkę uszczelnioną na jednym końcu, ten typ elementu pozwala na wymianę lub naprawę bez wnikania w proces, zwykle z ogrzewaniem płynnym pod ciśnieniem.
Kombinowane systemy elementów grzewczych [ Edytuj ]
Technologia grubej folii : elementy grzejne do pieców wysokotemperaturowych są często wykonane z egzotycznych materiałów, w tym z platyny , dwusiarczku molibdenu , molibdenu ( piece próżniowe ) i węglika krzemu . Zapalniki z węglika krzemu są powszechne w piecach gazowych. Grzejniki laserowe są również wykorzystywane do osiągania wysokich temperatur w technologii grubej folii. [2]
Kuchenka elektryczna : Wczesne piece elektryczne używały rurowych elementów grzejnych do wszystkich funkcji, ale niektóre używają innych technologii dla palników powierzchniowych, aby uzyskać gładki górny zakres, który jest łatwiejszy do czyszczenia.
