Topné těleso
Obsah
[ skrýt ]
Kovové topné články [ Upravit ]
Nichrome : Většina topných prvků používají dráty, pásky nebo pásy nichromu 80/20 (80% nikl , 20% chrom ). Nichrome 80/20 je ideální materiál, protože má relativně vysokou odolnost a vytváří přilnavou vrstvu oxidu chromu, když se poprvé zahřívá. Materiál pod touto vrstvou se neoxiduje, což brání rozbití nebo vyhoření.
Spirálový topný prvek z elektrického topiče
Odporový vodič: Kovové odporové topné články mohou být drátěné nebo páskové, rovné nebo stočené. Používají se v běžných topných zařízeních jako jsou horkovzdušné a fénové pece, pece pro průmyslové vytápění, podlahové vytápění, střešní vytápění, vytápění tavící se tukem, sušičky apod. Mezi nejčastější třídy použitých materiálů patří:
Kanthal (FeCrAl) dráty
Slitiny Cupronickel (CuNi) pro nízkoteplotní vytápění
Leptaná fólie: Leptané fóliové prvky jsou obecně vyrobeny ze stejných slitin jako odporové drátěné prvky, ale jsou vyráběny pomocí subtrakčního procesu fotografického leptání, který začíná spojitou vrstvou kovové fólie a končí s komplexním vzorem odporu. Tyto prvky se běžně vyskytují v přesných aplikacích vytápění, jako je lékařská diagnostika a letecký průmysl.
Keramické topné články [ Upravit ]
Disilicid molybdenu: disilicid molybdenu (MoSi 2 ), intermetalická sloučenina, silicid molybdenu, je žáruvzdorná keramika primárně používaná v topných prvcích. Má mírnou hustotu, má bod tání 2030 ° C a je elektricky vodivý. Při vysokých teplotách vytváří pasivační vrstvu oxidu křemičitého, chrání ho před další oxidací. Oblast použití zahrnuje sklářský průmysl , keramické slinování , pece pro tepelné zpracování a polovodičové difúzní pece .
PTC keramické prvky: PTC keramický materiál je pojmenován svým kladným tepelným koeficientem odporu (tj. Odpor se zvyšuje po ohřevu). Většina keramiky má negativní koeficient, zatímco většina kovů má kladné hodnoty. Zatímco kovy se stávají mírně odolnějšími při vyšších teplotách, tato třída keramiky (často titaničitanu barnatého a kompozitů olovnatého titanu ) má vysokou nelineární tepelnou odezvu, takže se stává extrémně rezistentní nad prahovou teplotou závislou na složení. Toto chování způsobuje, že materiál pracuje jako svůj vlastní termostat , jelikož proud prochází, když je chladný, a ne když je horký. Tenké fólie tohoto materiálu se používají v oddělovacích ohřívačích pro zadní okna automobilů a prvky ve tvaru voštiny se používají v dražších sušičkách vlasů a prostorových ohřívačích .
Polymerní topné články PTC [ Upravit ]
Flexibilní ohřívač PTC vyrobený z vodivé gumy
Odporové ohřívače mohou být vyrobeny z vodivých PTC kaučukových materiálů, kde se zvýšenou teplotou zvýší odpor . [1] Takový ohřívač vytvoří vysoký výkon, když je chladný, a rychle se zahřeje na konstantní teplotu. Díky exponenciálně stoupajícímu odporu se ohřívač nikdy nemůže ohřát na teplejší než tato teplota. Nad touto teplotou působí kaučuk jako elektrický izolátor. Teplota může být zvolena při výrobě pryže. Typické teploty jsou mezi 0 a 80 ° C (32 a 176 ° F).
Jedná se o bodový samoregulační ohřívač a ohřívač s vlastním ohřevem . [ vysvětlení potřebné ] Samoregulační znamená, že každý bod ohřívače nezávisle udržuje konstantní teplotu bez nutnosti regulace elektroniky. Samoregulace znamená, že ohřívač nikdy nemůže překročit určitou teplotu v žádném bodě a nevyžaduje ochranu před přehřátím.
Kompozitní topné články [ Upravit ]
opláštěný prvek odřízne průřez
Trubkové topné články: Trubicovité (opláštěné) prvky obvykle obsahují jemnou cívku z nichrom (NiCr) odporové topné slitiny, umístěné v kovové trubce (z nerezavějících slitin, jako je Incoloy nebo měď) a izolované práškem z oxidu hořečnatého . Pro udržení vlhkosti z hygroskopického izolátoru jsou konce opatřeny perličkami z izolačního materiálu, jako je keramický nebo silikonový kaučuk, nebo kombinace obou. Trubice je tažena lisovnicí, aby stlačila prášek a maximalizovala přenos tepla. Mohou to být rovná tyčinka (jako v horkých pecích ) nebo ohýbaná do tvaru, aby pokrývala oblast, která má být vytápěna (například u elektrických sporáků , pecí a kávovarů ).
Sítotiskové prvky: Sítotiskové kovokeramické dráhy uložené na keramických izolovaných kovových deskách (obecně ocelové) zjistily, že od poloviny devadesátých let se používají jako prvky v kotlících a jiných domácích spotřebičích.
Radiační topné články (tepelné lampy): Vysoce výkonná žárovka obvykle běží při výkonu nižší než maximální, aby vyzařovala většinou infračervené světlo namísto viditelného světla . Ty se obvykle nacházejí v ohřívačích sálavých prostorů a ohřívačů pokrmů, a to buď s dlouhým, trubkovitým tvarem, nebo s reflektorem typu R40 . Styl reflektoru je často červeně tónovaný, aby se minimalizovalo viditelné světlo; Trubková forma je dodávána v různých formátech:
Zlatá ozdoba - Vyhlášená patentovanou lampou Phillips Helen. Na vnitřní straně je uložen zlatý dichroický film, který snižuje viditelné světlo a umožňuje většinu infračerveného záření krátké a střední vlny. Hlavně pro vytápění lidí. Řada výrobců nyní vyrábí tyto lampy a neustále se zlepšují.
Ruby Red coated - Stejná funkce jako zlaté lampy, ale za zlomek ceny. Viditelná oslnění je mnohem vyšší než zlatá varianta.
Čirý - Bez povlaku a používá se hlavně ve výrobních procesech.
Odnímatelné keramické jádrové prvky: obsahující válcovaný odporový odporový topný vodič se závitem skrz jeden nebo více válcových keramických segmentů pro vytvoření požadované délky (ve vztahu k výstupu), se středovou tyčí nebo bez ní. Vložený do kovového pouzdra nebo trubky utěsněné na jednom konci, tento typ prvku umožňuje výměnu nebo opravu bez přerušení procesu, obvykle za tepla pod tlakem.
Kombinované systémy topných prvků [ Upravit ]
Technologie tlustého filmu : Topné prvky pro vysokoteplotní pece jsou často vyrobeny z exotických materiálů, včetně platiny , disilicidu molybdenu , molybdenu ( vakuové pece ) a karbidu křemíku . Zapalovače karbidu křemíku jsou běžné v plynových pecích. Laserové ohřívače se také používají k dosažení vysokých teplot v technologii tlustého filmu. [2]
Elektrický sporák : Včasné elektrické sporáky používaly trubkové topné články pro všechny funkce, ale některé používají jinou technologii pro povrchové hořáky, aby vytvořily hladký horní rozsah, který je snadnější k čištění.
