ТЭНы для воды, воздуха и других сред.

Доброго времени суток, мои дорогие читатели! В моих статьях я часто упоминаю слово ТЭН, еще нигде толком о них ничего не рассказывал. Этот недочет необходимо исправить! Поэтому я и решил написать данную статью, в которой дам краткий ликбез по данной (достаточно обширной) теме. А в одной из следующих статей я расскажу как подключать ТЭНы у электрического котла. Сразу скажу, что не претендую на полноту обзора и буду рад вашим замечаниям и комментариям, на основе которых  можно будет дополнить данную статью. Итак, начнем с определения.

Что такое ТЭН.

ТЭНы для воды, воздуха и других сред.

ТЭН (сокращение от трубчатый электронагреватель) — это простейший электрический нагревательный  прибор, который имеет самые разнообразные области применения:

  • Отопление — ТЭНы применяются в качестве нагревателей в электрических котлах, электрокаменках для саун, масляных радиаторах и так далее.
  • Горячее водоснабжение — с помощью ТЭНов нагревают воду накопительные и проточные водонагреватели. Да и в обычных бытовых чайниках тоже установлен ТЭН.

В общем, сфера применения таких приборов очень широкая. Везде, где нужно что-либо нагреть можно задуматься о применении того или иного вида ТЭНов. Теперь давайте подробно рассмотрим основные виды трубчатых электронагревателей:

  • ТЭНы для нагрева жидкостей — чаще всего при помощи таких приборов нагревают воду для тех или иных целей, но из этого правила есть исключения. Например, существуют модели, предназначенные для нагрева машинного масла или пищевых продуктов.
  • ТЭНы для нагрева воздуха — и так понятно, что такими приборами нагревают воздух, но тут есть свои нюансы — наличие или отсутствие обдува и скорость обдувающего воздуха. Кроме того, воздушные ТЭНы могут быть с оребрением, при помощи которого увеличивается площадь их поверхности.

Основные характеристики и устройство ТЭНов.


Для того, чтобы понять как устроен трубчатый электронагреватель посмотрите ниже на рисунок:

Внутреннее устройство ТЭН

  1. Оболочка — металлическая трубка. В качестве оболочки применяются медные, стальные или алюминиевые трубки разных диаметров.
  2. Контактный стержень — металлический стержень с резьбой на конце, через который подключается питание ТЭНа.
  3. Нагревательный элемент — спираль из сплава с высоким удельным сопротивлением.
  4. Наполнитель — в качестве наполнителя используется диэлектрик периклаз (белый порошок оксида магния).
  5. Герметизирующий материал — защищает наполнитель от попадания наружной влаги и тем самым сохраняет его свойства.
  6. Контактные шайбы и гайки нужны для крепления клемм.
  7. Изолятор — разделяет контактный стержень и оболочку ТЭНа. Нужен для защиты от утечки тока на корпус.

На рисунке указаны параметры длины. Давайте расшифруем их значение:

  • L — развернутая длина нагревателя. По ГОСТу она равна сумме длин прямолинейных и изогнутых участков.
  • Lа — активная длина. Равна длине нагревательного элемента.
  • Lk — это длина заделки контактного стержня. Длина заделки нормируется и указывается в маркировке при помощи литеры.
  • Ly — это длина пути тока утечки. Специальная нормируемая величина.
  • d — диаметр ТЭНа.

Как читать маркировку ТЭНов.


Для того, чтобы можно было отличать одни ТЭНы от других была разработана специальная маркировка, закрепленная государственным стандартом. Она наносится на поверхность при помощи пресса и должна находиться недалеко от изолятора. Рассмотрим для примера такую маркировку:

100А13/1,6р220 — 2R30

  • Цифрой 100 обозначена развернутая длина ТЭНа в сантиметрах.
  • Буквой «А» в маркировке зашифрована глубина заделки контактного стержня (расшифровку приведу ниже).
  • Цифра 13 обозначает диаметр трубки в миллиметрах.
  • Цифра 1,6 обозначает мощность нагревателя в кВт.
  • При помощи буквы «р» зашифрованы нагреваемая среда (в данном случае вода и слабые растворы щелочей или кислот) и материал трубки (углеродистая сталь).
  • Цифра 220 обозначает напряжение питания 220 В.
  • Цифра 2 — это номер формы ТЭНа (в данном случае он U-образный).
  • R30 — радиус загиба ТЭНа в миллиметрах.

Теперь давайте расшифруем длину заделки контактных стержней. Смотрим ниже на рисунок:

Теперь перейдем ко второй букве в маркировке. Приведу расшифровку наиболее популярных вариантов:

Буква Нагреваемая среда Материал трубки Максимальная удельная мощность, Вт/см2
X Вода или слабые растворы щелочей и кислот Медь или латунь 9
P Вода или слабые растворы щелочей и кислот Углеродистая сталь 15
J Вода или слабые растворы щелочей и кислот Нержавеющая сталь 15
Z Жиры или масла Углеродистая сталь 3
O Воздух или другие смеси газов (с обдувом) Углеродистая сталь 5
S Воздух или другие смеси газов (без обдува) Углеродистая сталь 2,2

Более подробно все расшифровано в ГОСТе 13268-88.  Для воздушных ТЭНов прописано наличие или отсутствие обдува и даже необходимая скорость воздуха. Если вы будете использовать ТЭНы предназначенные для обдува на спокойном воздухе, то они быстро перегорят из-за слишком большой удельной мощности. Для полноты обзора добавлю картинку с формами. Это поможет вам легче в них ориентироваться:

Формы ТЭНов

Какие ТЭНы применяются в электрических котлах и водонагревателях.

Ранее я писал отдельную статью по электрическим котлам, которую тоже рекомендую прочитать. Ну да ладно, давайте перейдем к делу. В качестве нагревательных элементов для электрических котлов применяются блоки ТЭНов. Представляют они из себя несколько нагревателей, которые объединены вместе при помощи гайки. Чтоб было понятнее смотрите ниже на рисунок:

ТЭНы для воды, воздуха и других сред.

 

Гайка может быть следующих диаметров: 1,25 дюйма, 2 дюйма и 2,5 дюйма. Уплотняется такой блок при помощи кольцевого резинового уплотнения (если оно предусмотрено конструктивно) или при помощи подмотки нитью или ФУМ-лентой. Что касаемо трубок, они могут быть изготовлены из углеродистой или нержавеющей стали. Нержавейка дороже, но значительно дольше живет чем черная сталь.При мощностях до 9 кВт, внутри котлов могут быть установлены блоки с напряжением питания 220 В. При большей мощности, в котлах устанавливаются блоки под трехфазное напряжение 380 В.

Теперь перейдем к ТЭНам  для водонагревателей. Они могут быть выполнены на резьбовой гайке (чаще всего диаметром 1,25 дюйма) или на фланце, который зажимается при помощи болтов. Смотрим ниже на рисунок:

ТЭН для водонагревателя на фланце
ТЭН для водонагревателя на фланце

 

Есть еще «сухие» ТЭНы. Они изолированы от воды в специальных колбах и производители утверждают, что они более безопасны, чем обычные. Хотя все их преимущества в безопасности можно свести на нет при помощи установки УЗО, которое будет отключать питание при наличии тока утечки больше 30 мА.

ТЭНы для воды, воздуха и других сред.
«Сухой» ТЭН

Резюме статьи.

Данная статья предназначена для тех, кто слабо представляет себе из чего сделан ТЭН и для чего он нужен, поэтому прошу специалистов не судить строго, а помочь дополнить ее при помощи хороших и интересных комментариев. На этом все, желаю всем удачи!

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

17 − четыре =

Вверх