Цевни електрични грејачи — грејни елементи: уређај, избор, рад, повезивање грејних елемената

Сваки електрични отпорни грејач је отпорник високог отпора (грејни елемент) опремљен помоћним уређајима за довод струје, електричну изолацију, заштиту од механичких оштећења и причвршћивање.

Цевни електрични грејачи (грејни елементи) су најчешћи електротермички уређаји за ниско и средње температурне инсталације грејања. Потпуно су заштићени од спољашњих утицаја, укључујући приступ ваздуху.

Уређај са грејним елементом

Обично се грејни елемент састоји од танкозидне (0,8—1,2 мм) металне цеви (плашт) у коју је постављена спирала од жице високог отпора. Крајеви завојнице су спојени на контактну шипку, чије се спољне жице користе за повезивање грејача са напајањем.Материјал цеви може бити угљенични челик ако температура површине грејног елемента у раду не прелази 450 г. Ц и нерђајућег челика на вишим температурама или када грејни елемент ради у корозивним срединама.

Уређај са грејним елементом. Цевни електрични грејач (ТЕН) са херметичким дизајном: 1 — нихром спирала, 2 — цев, 3 — пунило, 4 — оловна игла, 5 — заптивна заптивна чаура, 6 — матица за причвршћивање, 7 — клеме.

Спирала је изолована од цеви са пунилом са високим својствима електричне изолације и добром топлотном проводљивошћу. Најчешће се као пунило користи периклаза (кристална мешавина магнезијума). Након пуњења пуњења, цеви грејног елемента су под притиском. Под високим притиском, периклаза се претвара у монолит, који поуздано фиксира спиралу дуж осе цеви грејног елемента. Пресовани грејни елемент се може савити да би дао потребан облик. Контактне шипке грејног елемента су изоловане од цеви са изолатором, крајеви су запечаћени силиконским лаком отпорним на влагу.

Предности и мане грејних елемената

Предност грејних елемената је флексибилност, поузданост и сигурност услуге. Могу се користити у контакту са гасовитим и течним медијима. Грејни елементи се не плаше вибрација и удараца, али нису ни отпорни на експлозију. Радна температура грејних елемената може да достигне 800 гр. Ц, што задовољава њихову употребу не само у инсталацијама проводног и конвективног грејања, већ и као емитери у инсталацијама радијантног (инфрацрвеног) грејања.Због заптивања спирала, радни век грејних елемената достиже 10 хиљада сати.

Грејни елементи се производе у различитим дизајнима, што им омогућава да се уграде у различите инсталације у распону од индустријских пећи до електричних грејача за домаћинство. Поред уобичајеног дизајна, производе се једнострани грејни елементи са кертриџом пречника од 6,5 до 20 мм, који се одликују великом специфичном површинском снагом, као и равни грејни елементи са развијеном површином за пренос топлоте.

Недостаци грејних елемената укључују високу потрошњу метала и цену због употребе скупих материјала (никром, нерђајући челик), не баш дуг животни век, немогућност поправке на спаљива спирала.

Троелементни цевасти електрични грејач НВ-5.4/9.0

Како одабрати грејни елемент

ТЕН снаге од 15 В до 15 кВ се производе у јединици дужине од 250 до 6300 мм, спољног пречника од 7 до 19 мм и називног напона од 12 до 380 В у једно- или троелементном дизајну.

Приликом избора грејних елемената потребно је узети у обзир: намену грејног елемента, његову снагу, напон напајања, услове рада (грејано окружење, природа грејања, услови размене топлоте, потребна температура).

Сила која се може уклонити са јединичне површине цеви грејног елемента (специфично оптерећење) зависи од услова рада, материјала цеви и материјала за пуњење.

Грејни елементи се бирају из израчунате снаге потребне за загревање медијума: Пкалкулација = (Кз к Ппол) / ефикасност, где је Кз — фактор сигурности (1,1 — 1,3), ефикасност — ефикасност, узимајући у обзир губитке снаге.

Из каталога се налази грејни елемент који испуњава услове рада за напон, снагу. температура кућишта и загрејане средине, као и облик, могућност постављања грејног елемента у радни простор. Број грејних елемената се затим одређује у зависности од Пцалц и јединичне снаге грејних елемената.

Рад са грејним елементима

Главни узроци квара грејних елемената током рада — кршење заптивања терминала, оштећење кућишта од корозије, ломљење спирале услед прегревања. Ови разлози су узроковани прекомерним напрезањем контактних шипки при повезивању жица са грејним елементима, формирањем слоја каменца на површини цеви грејног елемента.

Поузданост рада цевних електричних грејача може се повећати придржавањем следећих препорука:

1) Приликом повезивања жица са грејним елементима, немојте примењивати прекомерну силу на матице контактне шипке, због чега је поремећена непропусност излазних крајева грејног елемента.

2) Неопходно је искључити рад грејних елемената без воде.

3) Потребно је очистити каменац са површине грејних елемената 1 пут на 2-3 месеца, избегавајући наслаге на грејним елементима дебљине веће од 2 мм.