Спиральный нагревательный элемент. Спирали из фехрали. Преимущества нагревателей из нихрома

Спиральные нагревательные элементы применяются для нагрева горячеканальных сопел, пресс-форм, инжекторов, стержней, форсунок распределения и т.д. В зависимости от размера сечения делятся на HCf и MCf. Витковые нагреватели для горячеканальных систем (ГКС) поставляются в выпрямленном виде или в готовом навитом состоянии с необходимым диаметром и распределением на необходимую длину.

Спиральные ТЭНы наилучшим образом подходят для обогрева цилиндрических форм и соединений. Несмотря на небольшой диаметр, они обладают нагревом большой мощности, обеспечивая равномерный нагрев до 750°С. Нагревательный провод наивысшего качества помещен внутрь корпуса из нержавеющей стали. Составляющие части нагревательного элемента проходят обжимку, что повышает срок службы нагревательного элемента и позволяет выдерживать высокие температуры. Катушечные нагреватели полностью герметичны, что предотвращает попадание твердых предметов, влаги, жидкости.

Преимущества: есть возможность изготовления любых нестандартных размеров или нестандартных мощностей спиралевидных нагревателей под заказ. Если необходимо, осуществляем навивку по техзаданию (скачать ).

При правильной эксплуатации срок службы нагревателей не ограничен.

Строение спирального нагревательного элемента

Основные характеристики стандартных складских позиций спиральных нагревательных элементов

На заказ возможно изготовление спиральных нагревателей со следующими характеристиками

Существует несколько видов подогрева тандыра. Сегодня все большее распространение получает электрический способ, так как он не требует приобретения топлива, не выделяет продуктов горения, облегчает пользование за печью.

Свернуть

Нагревание устройства происходит посредством накаливания спиралей и последующей равномерной теплоотдаче. В статье подробно рассматриваются особенности тандырной спирали. Эта информация поможет правильно выбрать и установить нагревательный элемент на печь.

Что такое спираль для тандыров?

Спираль – важный элемент тандыра, без него устройство не будет работать. Прогревается достаточно быстро. Позволяет поддерживать необходимую температуру длительное время, что особенно важно, если готовить на печи приходится целый день.

Так выглядит спираль

Делается нагревательный элемент из проволоки с высоким удельным сопротивлением электротоку. Длина проволоки достаточно большая, поэтому для удобства закручивается витками. Спирали могут иметь форму цилиндров или плоских змеевиков, снабжаться контактными подводами. К печи нагреватели крепятся на керамические или металлические основания со специальными теплостойкими вставками или изоляторами.

Назначение спирали

Главная функция спирали для тандыра – накаливание и последующее равномерное распределение жара. Для этого элемент должен обладать качествами:

• Жаростойкость (не разрушаться при высоких температурах в тандырах).
• Высокое сопротивление току (от этого зависит скорость прогрева, получаемая температура, срок службы элемента).
• Постоянство свойств (не изменяется в зависимости от условий среды, длительности эксплуатации).

Виды

Самыми практичными материалами для нагревательных деталей являются нихромовые и фехралевые соединения. Рассмотрим коротко их особенности.

Нихромовые

Нихромовые спирали делаются из Cr+Ni . Такой сплав позволяет добиться прогрева устройства до 1200 градусов. Отличается крипоустойчивостью, устойчивостью к окислению. Минус – меньший температурный режим в сравнении с фехралевыми сплавами.

Цена на нихромовые изделия демократичная. К примеру, марка Х20Н80 (20% хрома, 80% никеля), подходящая под стандартное напряжение 220 вольт будет стоить 150-170 руб. за метр.

Фехраль

Фехраль – это сочетание хрома, железа, алюминия и титана . Материал отличается хорошими показателями сопротивления току. Обладает повышенной жароустойчивостью: максимальная температура плавления у спиралей из этого материала достигает 1500 градусов.

Фехралевая спираль

Типы

При подборе нагревательного устройства важно обращать внимание не только на материал, но и на тип изделия: спираль для тандыра на 220 или 380 вольт имеют некоторые отличия.

220 В – это стандартное напряжение для домашних электросетей (то есть для подключения к обычным розеткам в квартирах и загородных коттеджах). Допускается использование и в небольших ресторанах с низкой производительностью. По правилам безопасность к 220 вольт подключаются спирали с мощностью 3,5-7 киловатт.

Мощный тандыр не подключают к стандартной потребительской электросети. Это приведет к сгоранию нагревателя и замыканию. Требуется подсоединение к промышленной трехфазной электросети 380 вольт. Мощность каждой спирали в тандыре в этом случае повышается до 12 киловатт. Особые требования к проводам, использованных в нагревательных элементах: они должны быть сечением не менее 4 мм.

Как правильно выбрать спираль?

Габариты проволоки, используемой при создании нагревателей, определяются мощностью тандыра, напряжения в электросети и жаром, который должен выдаваться печкой. Вначале надо по формуле определить силу тока: I = Р:U

• Р — техническая мощность печи.
• U — напряжение в электросети.

К примеру, для печки 800 ватт и напряжением электросети в 220 вольт, величина силы электротока будет равна 3.6 ампер. После по заданным параметрам (температура и сила электротока) в специальной таблице ищутся подходящие габариты проволоки.

Длина проволоки для спирали рассчитывается по формуле l=RхS:ρ . К примеру, при сопротивлении 61 Ом, размером сечения 0.2 кв. мм и сопротивлении 1,1 требуется спираль, сделанная из проволоки длиной 5.3 метра.

Монтажные работы

Специалисты за монтаж нагревательных элементов в печи берут порядка 2300-3000 руб. Если хочется сэкономить и установить спираль в тандыр самостоятельно, то вот несколько важных советов:

• Вертикально размещать нагревательный элемент не стоит. Раскаленная проволока мягкая, поэтому из-за силы тяжести может прогнуться. Лучше укладывать ее горизонтально.
• Не рекомендуется устанавливать нагерватель вплотную к теплоизоляционному кирпичу – увеличивается риск перегрева. Между стенками печи и проволокой делается небольшая «воздушная подушка»
• При установке надо растянуть спираль так, чтобы все витки находились на небольшом удалении друг от друга (специалисты советуют расстояние между кольцами в 1,5-2 раза больше, чем диаметр проволоки).

Альтернативный вариант: на дно тандыра устанавливается тэн (трубчатый электронагреватель, внутри которого находится проволочная спираль). Это удобный и безопасный вариант. Но как показывает практика, прогрев от тэна будет более медленным , чем в случае с открытой спиралью.

На фотографиях ниже показаны несколько видов установки спирали:

Пример установки спирали

Еще один способ

ТЭН вместо спирали

Вывод

Корректная и безопасная работа тандыра зависит от такого важного элемента, как спираль. При покупке готовой печи или изготовлении устройства своими руками важно выбрать подходящий материал, тип, размер нагреватели. Если нет уверенности в своих силах и знаниях, выбор и монтаж пенных спиралей лучше доверить специалистам.

При навивке спирали из нихрома для нагревательных элементов, операцию зачастую выполняют методом проб и ошибок, а затем подают напряжение на спираль и по нагреву нихромовой проволоки, нити подбирают требуемое количество витков.

Обычно такая процедура занимает много времени, а нихром теряет свои характеристики при множественных перегибах, что приводит к быстрому прогоранию в местах деформации. В худшем случае из делового нихрома получается нихромовый лом.

С ее помощью можно точно определить длину намотки виток к витку. В зависимости от Ø нихромовой проволоки и Ø стержня, на который наматывается нихромовая спираль. Пересчитать длину спирали из нихрома на другое напряжение нетрудно, использовав простую математическую пропорцию.

Длина нихромовой спирали в зависимости от диаметра нихрома и диаметра стержня

Например, требуется определить длину нихромовой спирали на напряжение 380 В из проволоки Ø 0,3 мм, стержень для намотки Ø 4 мм. Из таблицы видно, что длина такой спирали на напряжение 220 В будет равна 22 см. Составим простое соотношение:

220 В - 22 см

380 В - Х см

тогда:

X = 380 · 22 / 220 = 38 см

Намотав нихромовую спираль, подключите ее, не обрезая, к источнику напряжения и убедитесь в правильности намотки. У закрытых спиралей длину намотки увеличивают на 1/3 значения, приведенного в таблице.

Расчет электронагревательных элементов из нихромовой проволоки

Длину нихромовой проволоки для изготовления спирали определяют исходя из необходимой мощности.

Пример: Определить длину проволоки из нихрома для нагревательного элемента плитки мощностью P = 600 Вт при U сети=220 В.

Решение:

1) I = P/U = 600/220 = 2,72 A

2) R = U/I = 220/2,72 = 81 Ом

3) По этим данным (см. таблицу 1) выбираем d =0,45; S =0,159

тогда длина нихрома

l = SR / ρ = 0,159·81 /1,1 = 11,6 м

где l - длина проволоки (м)

S - сечение проволоки (мм 2)

R - сопротивление проволоки (Ом)

ρ - удельное сопротивление (для нихрома ρ=1.0÷1.2 Ом·мм 2 /м)

Нихром был изобретен в 1905 году Альбертом Маршем, который соединил никель (80%) и хром (20%). Сегодня существует около десяти модификаций сплавов различных марок. В качестве дополнительных легирующих примесей добавляется алюминий, марганец, железо, кремний, титан, молибден и т. д. Благодаря своим выдающимся качествам этот металл стал широко использоваться для производства электротехники.

Основные качества нихрома

Нихром отличается:

• высокой жаростойкостью. При высоких температурах его механические свойства не меняются;
• пластичностью, которая позволяет изготавливать из сплава нихромовые спирали, проволоки, ленты, нити;
• простотой обработки. Изделия из нихрома хорошо свариваются, штампуются;
• высокую стойкость к коррозии в различной среде.
• сопротивление нихрома высокое.

Основные свойства

• Плотность составляет 8200-8500 кг/м3.
• Температура плавления нихрома - 1400 С.
• Максимальная рабочая температура - 1100°С.
• Прочность - 650-700 МПа.
• нихрома 1,05-1,4 Ом.

Маркировка нихромовой проволоки

Прекрасный материал для различных электронагревательных элементов, которые используются практически во всех отраслях промышленности. Практически каждый бытовой имеет элементы, выполненные из нихрома.

Буквенная маркировка проволоки:

• «Н» - используется, как правило, в нагревательных элементах.
• «С» - применяется в элементах сопротивления.
• «ТЭН» - предназначается для

Согласно отечественным стандартам, существуют несколько основных марок:

• Двойная проволока Х20Н80. В состав сплава входит: никель - 74%, хром - 23%, а также по 1% железа, кремния и марганца.
• Тройная Х15Н60. Сплав состоит из 60% никеля и 15% хрома. Третий компонент - железо (25%). Насыщение сплава железом позволяет значительно удешевить нихром, цена на который довольно высокая, и при этом сохранить его жаростойкость. Кроме того, повышается его обрабатываемость.
• Наиболее дешевый вариант нихрома - Х25Н20. Это богатый железом сплав, в котором механические свойства сохраняются, но рабочая температура ограничена 900°С.

Применение нихрома

Благодаря своим качественным и уникальным характеристикам нихромовые изделия могут применяться там, где нужна надежность, прочность, устойчивость к химически агрессивной среде и очень высоким температурам.

Нихромовые спирали и проволока являются неотъемлемой частью практически всех видов нагревательных приборов. Нихром присутствует в тостерах, хлебопекарнях, обогревателях, духовках. Сплав также нашел применение в резисторах и реостатах, работающих при сильном нагреве. Имеется нихром и в электрических лампах и паяльниках. обладают жаростойкостью и значительным сопротивлением, что позволяет их использовать в сушки и обжига.

Находит применение и лом нихрома. Он переплавляется, и материал снова идет в дело. Сплав никеля с хромом используется в химических лабораториях. Данный состав не вступает в реакцию с большинством щелочей и кислот. Деформированные нагревательные нихромовые спирали применяют в электронных сигаретах.

По сравнению с ранее используемым для этих целей железом, изделия из нихрома более безопасны, не искрят, не ржавеют, не имеют оплавленных участков.

Температура плавления нихрома 1400°С, поэтому при приготовлении пищи не чувствуются посторонние запахи и гарь.

Инженеры до сих пор исследуют уникальные свойства этого материала, постоянно расширяя сферу его применения.

В домашних условиях нихромовая проволока используется для изготовления самодельного оборудования, электролобзиков и резаков, таких как, например, или дерева, паяльник, приспособление для выжигания по дереву, сварочные аппараты, бытовые обогреватели и т. д.

Самой популярной считается проволока Х20Н80 и Х15Н60.

Где можно приобрести нихромовую проволоку

Реализация данного продукта производится в рулонах (бухтах, катушках) либо же в виде ленты. Сечение нихромовой проволоки может быть в виде овала, круга, квадрата, а также трапеции, диаметр составляет в пределах от 0,1 до 1 миллиметра.

Где же взять или купить изделия из нихрома? Предлагаем рассмотреть самые распространенные и возможные варианты:

1. Прежде всего, можно обратиться в организацию, изготавливающую данную продукцию и сделать заказ. Узнать точный адрес таких предприятий можно в специальных справочных по товарам и услугам, которые имеются практически во всех крупных городах и населенных пунктах. Оператор сможет подсказать, где приобрести, и даст номер телефона. Кроме того, информацию об ассортименте такой продукции можно найти на официальных сайтах производителей.
2. Купить нихромовые изделия можно в специализированных магазинах, например, продающих радиодетали, материал для мастеров типа «Умелые руки» и т. д.
3. Купить у частных лиц, торгующих радиодеталями, запасными частями и прочими металлическими изделиями.
4. В любом хозяйственном магазине.
5. На рынке можно приобрести какой-нибудь старый прибор, например лабораторный реостат, и взять нихром.
6. Нихромовую проволоку также можно найти и у себя дома. К примеру, именно из нее изготовлена спираль электрической плитки.

Если необходимо сделать большой заказ, тогда больше всего подойдет именно первый вариант. Если нужно небольшое количество проволоки из нихрома, в этом случае можно рассматривать все остальные пункты списка. При покупке необходимо обязательно обратить внимание на маркировку.

Навивка нихромовой спирали

Сегодня нихромовая спираль является одним из основных элементов многих нагревательных приборов. После остывания нихром способен сохранять свою пластичность, благодаря чему спираль из такого материала можно легко снять, изменить ее форму или при необходимости подогнать под подходящий размер. Намотка спирали в промышленных условиях осуществляется автоматическим путем. В домашних условиях можно осуществить также ручную намотку. Рассмотрим подробнее, как это сделать.

Если не слишком важны параметры готовой нихромовой спирали в ее рабочем состоянии, при намотке можно произвести расчет, так сказать, «на глаз». Для этого следует подобрать нужное количество витков в зависимости от нагрева нихромового провода, при этом включая периодически спираль в сеть и уменьшая или увеличивая число витков. Такая процедура намотки очень простая, но может занять достаточно много времени, да и часть нихрома при этом расходуется впустую.

Для повышения простоты и точности расчета намотки спирали можно воспользоваться специальным онлайн-калькулятором.

Рассчитав необходимое количество витков, можно приступать к намотке на стержень. Не обрезая провод, следует осторожно подключить нихромовую спираль к источнику напряжения. Затем проверить правильность расчетов по намотке спирали. Важно учитывать, что для спиралей закрытого типа длина намотки должна быть увеличена на треть полученного при расчете значения.

Для обеспечения одинакового расстояния между соседними витками нужно вводить намотку в 2 провода: один - нихромовый, второй - любой медный или алюминиевый, с диаметром, который равен нужному зазору. Когда намотка будет окончена, вспомогательный провод следует аккуратно смотать.

Стоимость нихрома

Единственный недостаток, который имеет нихром, - цена. Так, двухкомпонентный сплав при покупке в розницу оценивается примерно в 1000 рублей за один килограмм. Стоимость марок нихрома с лигатурой - около 500-600 рублей.

Заключение

Выбирая продукцию из нихрома, необходимо учитывать данные о химическом составе интересующего товара, его электропроводность и сопротивление, физические характеристики диаметра, сечение, длину и т. д. Важно также поинтересоваться документацией соответствия. Кроме того, нужно уметь визуально отличать сплав от его, так сказать, «конкурентов». Правильность выбора материала является залогом надежности электротехники.

В печах сопротивления линейки ООО «ТПП», мы используем нагревательные элементы из двух основных сплавов: фехраля и нихрома.

Конструктивно нагреватели могут быть исполнены:

• В виде зигзагов, с креплением в керамоволокнистой футеровке посредством крюков
• В виде спиралей, навитых на керамические трубки для нагревательного элемента

Особенности нагревательных элементов

При технической необходимости использования зигзагообразных нагревателей ООО «ТПП» отдает приоритет нагревательным панелям Фибротал компании «Кантал», являющейся партнером ООО «ТПП». Панели Фибротал представляют собой электрооборудование из керамоволокнистых плит с вмонтированными в них крюками для крепления (установки) нагревателей. Температурный и размерный ряд панелей Фибротал достаточно широк, что позволяет выбрать необходимый типоразмер практически для любой печи сопротивления.

Преимуществом использования зигзагообразных нагревателей в печах сопротивления является их более высокий (почти в 2 раза) коэффициент теплоотдачи, по сравнению со спиральным электрооборудованием. Это позволяет, при прочих равных условиях, разместить большую тепловую мощность на поверхности нагрева.

Виды печного электрооборудования

• Компактность и равномерность размещения в рабочем пространстве;
• Простота крепления и надежность монтажа в керамоволокнистой футеровке.

Преимущества нагревателей из фехраля

• Высокая температура применения (до 1300°С)
• Невысокая стоимость делает это электрооборудование доступным;
• Более высокое по сравнению с нагревателями из нихрома, удельное электрическое сопротивление и более высокие допустимые удельные ваттные нагрузки.

Недостатки и особенности нагревателей из фехраля

• Высокая охрупчиваемость;
• Низкая ремонтопригодность электрооборудования, особенно при циклическом режиме работы в камерных печах сопротивления с периодическими остужениями;
• Значительный коэффициент линейного теплового расширения, ограничивающий свободу их размещения в печи из-за угрозы короткого замыкания;
• Повышенная окисляемость, особенно при контакте с футеровкой с содержанием глинозема менее 50% (предпочтительна футеровка из высокоглиноземистых либо корундовых изделий).

Преимущества нагревателей из нихрома

• Хорошая ремонтопригодность, в том числе в печах периодического действия;
• Малый коэффициент линейного теплового расширения;
• Низкая окисляемость и инертность по отношению к материалу футеровки.

Недостатки нагревателей из нихрома

• Ограниченная температура применения: до 1100°С;
• Высокая стоимость;
• Более низкое, в сравнении с нагревателями из фехраля, удельное электрическое сопротивление и более низкие допустимые удельные ваттные нагрузки.

• Высокая степень охрупчиваемости;
• Плохая ремонтопригодность, в т.ч. при циклических нагрузках;
• Повышенное линейное расширение;
• Повышенная окисляемость.

Отправить заявку

Доставка:

1. Самовывоз продукции осуществляется ТОЛЬКО с нашего склада, расположенного по адресу: Московская обл., Чеховский р-он, с. Новый Быт, ул. НАТИ, д. 13 (схему проезда можно распечатать в разделе «Контакты »). Обращаем Ваше внимание, что отгрузка из московского офиса НЕ ПРОИЗВОДИТСЯ.
2. Возможна отправка продукции следующими транспортными компаниями:

• ТК «Деловые Линии»;
• ТК «ПЭК».

• отправка груза транспортной компанией осуществляется только в том случае, если это было оговорено в Вашей заявке при заказе продукции. При этом необходимо указать до терминала или до адреса необходимо осуществить доставку, город назначения, контактное лицо и его контакты. Забор груза транспортной компанией осуществляется на следующий день после получения оплаты по счёту;
• забор груза осуществляется с адреса нашего склада по соответствующим расценкам транспортной компании;
• при отгрузке хрупкой продукции (плиты, клей, керамические трубки и изделия) мы ОБЯЗАТЕЛЬНО заказываем дополнительную обрешетку нашей коробки.

Оплата:

Мы работаем ТОЛЬКО с юридическими лицами. Основанием для оплаты является выставленный счёт.