Температура ТЭНов. До какой температуры нагревается ТЭН?!
Чтобы ответить на этот вопрос, нужно понять, что ограничивает температуру нагревательного элемента. В ТЭНе установлена спираль, отделенная от оболочки электроизолирующим песком — периклазом (оксидом магния).
При нагреве спирали тепло передается через периклаз на оболочку. Периклаз обладает некоторой теплопроводностью, но недостаточной для того, чтобы температуры спирали и оболочки были одинаковыми или даже близкими.
Поэтому эта система: спираль-периклаз-оболочка стремится выровнять тепловой поток по всей толщине, что приводит к повышению температуры спирали, что фактически приводит к различию температур между оболочкой и спиралью, и это различие может быть до 300 градусов. Спираль нагревательного элемента изготовлена из нихрома диаметром от 0,14 до 1,4 мм.
А если открыть ГОСТ 12766.1-90 (Проволока из высокопрочного прецизионного сплава. Технические условия.) п.11 таблица 11 (предельно рекомендуемые рабочие температуры для нагревательных элементов, работающих на воздухе), то можно увидеть, что для проволоки, скажем, 0,2 мм эта температура составляет 950 градусов.
А теперь представьте, что вам нужно включить трубчатый ТЭН в неподвижном воздухе. Длина этого ТЭНа небольшая, скажем 32 см, мощность 0,5 кВт при 220 В. Технологически и математически в такой ТЭН можно установить нихромовую спираль 0,16 мм. Допустимая температура на такой спирали 950 градусов. Разница между оболочкой и спиралью в таких условиях будет достигать 300 градусов. Таким образом, температура на спирали ограничивает температуру на оболочке нагревательного элемента, которая будет составлять 950-300 = 650 градусов, как указано в ГОСТ 13268-88.
В связи с этим возникает вопрос, можно ли в нагревательный элемент установить провод другого диаметра — не 0,16, а 0,8 мм? Можно, но для этого нужно будет, в данном конкретном случае, снизить рабочее напряжение с 220 В до 24 В. Как это сделать — вопрос второй: с трансформатором или включением нескольких ТЭНов последовательно, это уже дело каждого.
Или вопрос можно задать так: можно ли сделать ТЭН с температурой поверхности 1000 градусов? Теоретически можно, но тут уже совсем другие материалы: не периклаз, а нитрид бора, не нихром, а вольфрам, а корпус нагревательного элемента должен быть из специального сплава или из нихрома. Но нужно понимать, что сделать такой нагревательный элемент удовольствие не из дешевых.
Обозначение нагреваемой среды, максимальная ваттная нагрузка, температура нагрева ТЭН
| Нагреваемая среда | Характер нагрева | Максимальная ваттная нагрузка, Вт/см2 |
| Вода, слабый раствор кислот (pH от 5 до 7) | Нагревание, кипячение с максимальной температурой на оболочке 100°С | 15 |
| Вода, слабый раствор щелочей (pH от 7 до 9) | Нагревание, кипячение с максимальной температурой на оболочке 100°С | 15 |
| Воздух, газы и смеси газов | Нагрев в спокойной газовой среде до температуры на оболочке ТЭН 450°С | 2,2 |
| Воздух, газы и смеси газов | Нагрев в спокойной газовой среде с температурой на оболочке ТЭН свыше 450°С | 5 |
| Воздух, газы и смеси газов | Нагрев в движущейся со скоростью 6м/с воздушной среде до температуры на оболочке ТЭН 450°С | 5,5 |
| Воздух, газы и смеси газов | Нагрев в движущейся со скоростью не менее 6м/с воздушной среде с температурой на оболочке ТЭН св. 450°С | 6,5 |
ОСТАЛИСЬ ВОПРОСЫ?! ПИШИТЕ НАМ, МЫ С РАДОСТЬЮ ОТВЕТИМ НА НИХ.
