Trubkové elektrické ohřívače — topná tělesa: zařízení, výběr, obsluha, připojení topných těles

Každý elektrický odporový ohřívač je vysokoodporový odporový (topný článek) vybavený pomocnými zařízeními pro přívod proudu, elektrickou izolaci, ochranu proti mechanickému poškození a upevnění.

Trubkové elektrické ohřívače (topné články) jsou nejběžnější elektrotepelná zařízení pro nízko a středněteplotní topné instalace. Jsou zcela chráněny před vnějšími vlivy, včetně přístupu vzduchu.

Zařízení s topným tělesem

Obvykle se topné těleso skládá z tenkostěnné (0,8 — 1,2 mm) kovové trubky (plášť), ve které je umístěna spirála z vysokoodporového drátu. Konce cívky jsou spojeny s kontaktní tyčí, jejíž vnější vodiče slouží k připojení ohřívače k ​​napájení.Materiál trubky může být uhlíková ocel, pokud povrchová teplota topného článku v provozu nepřesáhne 450 g. C a nerezové oceli při vyšších teplotách nebo když topné těleso pracuje v korozivním prostředí.

Zařízení s topným tělesem. Trubkový elektrický ohřívač (TEN) s hermetickým designem: 1 — nichromová spirála, 2 — trubka, 3 — výplň, 4 — olověný kolík, 5 — těsnící manžeta, 6 — upevňovací matice, 7 — koncovky.

Spirála je od potrubí izolována výplní s vysokými elektroizolačními vlastnostmi a dobrou tepelnou vodivostí. Nejčastěji se jako plnivo používá periklas (krystalická směs hořčíku). Po naplnění náplně jsou trubky topného tělesa natlakovány. Pod vysokým tlakem se periklas promění v monolit, který spolehlivě fixuje spirálu podél osy trubky topného tělesa. Lisované topné těleso lze ohnout do požadovaného tvaru. Kontaktní tyče topného tělesa jsou izolovány od potrubí izolátorem, konce jsou utěsněny silikonovým lakem odolným proti vlhkosti.

Výhody a nevýhody topných těles

Výhodou topných těles je flexibilita, spolehlivost a bezpečnost obsluhy. Mohou být použity v kontaktu s plynnými a kapalnými médii. Topná tělesa se nebojí vibrací a otřesů, ale nejsou ani nevýbušná. Provozní teplota topných těles může dosáhnout 800 gr. C, což vyhovuje jejich použití nejen v instalacích konduktivního a konvekčního vytápění, ale také jako zářiče v instalacích sálavého (infračerveného) vytápění.Díky utěsnění spirál dosahuje životnost topných těles 10 tisíc hodin.

Topná tělesa se vyrábějí v různých provedeních, což umožňuje jejich začlenění do různých instalací od průmyslových pecí až po domácí elektrické ohřívače. Kromě běžného provedení jsou vyráběna jednostranná topná tělesa s kartuší o průměru 6,5 až 20 mm, která se vyznačují vysokým měrným plošným výkonem, dále plochá topná tělesa s vyvinutým povrchem pro přenos tepla.

Mezi nevýhody topných těles patří vysoká spotřeba kovu a cena z důvodu použití drahých materiálů (nichrom, nerez), nepříliš vysoká životnost, nemožnost opravy při hořící spirála.

Tříprvkový trubkový elektrický ohřívač NV-5,4/9,0

Jak vybrat topné těleso

TEN o výkonu 15 W až 15 kW se vyrábí v jednotce o délce 250 až 6300 mm, vnějším průměru 7 až 19 mm a jmenovitém napětí 12 až 380 V v jedno nebo tříčlánkovém provedení.

Při výběru topných těles je nutné vzít v úvahu: účel topného tělesa, jeho výkon, napájecí napětí, provozní podmínky (vytápěné prostředí, charakter vytápění, podmínky výměny tepla, požadovaná teplota).

Síla, kterou lze odstranit z jednotkového povrchu trubky topného článku (specifické zatížení), závisí na provozních podmínkách, materiálu trubky a materiálu výplně.

Topná tělesa se vybírají z výpočtového výkonu potřebného k ohřevu média: Pvýpočet = (Kz x Ppol) / účinnost, kde Kz — bezpečnostní faktor (1,1 — 1,3), účinnost — účinnost s přihlédnutím ke ztrátám výkonu.

Z katalogu je nalezeno topné těleso, které splňuje provozní podmínky pro napětí, výkon. teplota pouzdra a vytápěného prostředí, dále tvar, možnost umístění topného tělesa v pracovním prostoru. Počet topných prvků je pak určen v závislosti na Pcalc a jednotkovém výkonu topných prvků.

Práce s topnými tělesy

Hlavní příčiny selhání topných těles během práce — porušení těsnění svorek, poškození pouzdra korozí, zlomení spirály v důsledku přehřátí. Tyto příčiny jsou způsobeny nadměrným namáháním kontaktních tyčí při připojování vodičů k topným tělesům, tvorbou okují na povrchu trubky topného tělesa.

Spolehlivost provozu trubkových elektrických ohřívačů lze zvýšit dodržováním následujících doporučení:

1) Při připojování vodičů k topným tělesům nevyvíjejte nadměrnou sílu na matice kontaktní tyče, v důsledku toho je narušena těsnost výstupních konců topného tělesa.

2) Je nutné vypnout provoz topných těles bez vody.

3) Povrch topných těles je nutné 1krát za 2-3 měsíce očistit od vodního kamene, aby se zabránilo usazeninám na topných tělesech o tloušťce větší než 2 mm.