Чем богаче выбор, тем он сложнее. Стоит начать искать в Интернете ТЭН для личных нужд, – и получаем поисковую выборку из приборов с разными ценами, материалами и техническими особенностями. Как определить, какой ТЭН для перегонного куба подойдёт, а какой – для водонагревателей? Поможет в этом памятка. Она состоит из основных вопросов, ответы на которые помогут сразу отсеять неподходящие варианты.
Материал трубки ТЭНа
Электронагреватель имеет корпус, проволочную спираль, по которой идёт ток, изоляционную прослойку и клеммы для подключения к электросети. Для погружных ТЭНов применяют металлический корпус: маркировка «P» означает, что перед вами изделие из чёрной стали, а символ «J» сообщает, что из нержавеющей.
Нагреватель из чермета используется в водонагревателях, кипятильниках, умывальниках – словом, там, где он будет постоянно соприкасаться с водой. Если ёмкость периодически нужно будет опорожнять, то при остывании на воздухе трубка ТЭНа из этого металла будет активно ржаветь. Чёрная сталь плохо переносит и агрессивную среду – спирт. Поэтому в перегонный куб устанавливают ТЭН из нержавейки. Этот материал отличается стойкостью к коррозии. К тому же он не вступает в реакцию со спиртосодержащими жидкостями.
Особенности ухода за поверхностью нагревателя
ТЭН напрямую контактирует с подогреваемой жидкостью, наполняющую перегонный куб или ёмкость водонагревателя. Поэтому трубку прибора необходимо регулярно мыть. К примеру, при подогреве воды на поверхности ТЭНа со временем образовывается накипь. Это создаёт плотный слой, который ухудшает передачу тепла содержимому перегонного куба или водонагревателя. Настанет момент, когда прибор просто перегреется и перестанет работать.
Чтобы ТЭН дольше проработал, водонагреватель снабжают фильтром, а также периодически моют поверхность прибора. То же правило применимо и к перегонному кубу с ТЭНом. По окончанию перегонки электронагреватель из нержавейки вынимают из технологического отверстия куба, ополаскивают и насухо протирают. В перегонных аппаратах иногда используют ТЭН из меди. Её теплопроводность выше, чем у нержавейки, а значит, брага нагреется быстрее. Однако за моделями из меди сложнее ухаживать.
Степень погружённости в жидкость
Часть ТЭНа не прогревается. Это приходится на зону, где контактная шпилька устанавливается внутрь прибора. Если не прогреваемая область превышает в длину 100 мм, то такой ТЭН опускается в жидкость до определённого предела. Условно он находится на 30 мм выше начала нагреваемой, так называемой активной, части.
Если ТЭН установлен в перегонный куб, то место его размещения выбирается с ориентиром на наполненность куба. Жидкость должна всегда полностью покрывать нагреватель – даже на завершающем этапе перегонки, когда уровень сырья минимален. Это не позволит прибору перегреться.
ТЭН помещается в нижнюю часть перегонного куба горизонтально. Такое расположение и ограничение длины прибора, на которое влияет диаметр куба, обязывает использовать модель с минимальной не прогреваемой зоной.
Способ крепления ТЭНа к устройству
Чтобы надёжно зафиксировать ТЭН в корпусе ёмкости, применяют один из следующих способов:
- Опрессовка пресс-клещами. Это позволяет избежать протечек при внутреннем давлении в 2,5 атм. Применяется в водонагревателях;
- Резьбовое и кламповое соединение. Используется в перегонных кубах с ТЭНом. Для выбора нужного размера следует учесть диаметр самогонной ёмкости и размер отверстия для установки нагревателя. Последний параметр обычно указывается в дюймах. Чтобы установить ТЭН с резьбой в перегонный куб на клампах, используют переходники с нужным диаметром, например, 1,5” или 2”;
- Пайка или сварка. Это соединение выдерживает давление больше 2,5 атм, поэтому защитит прибор от протекания и выхода из строя. Применяется в парогенераторах.
.jpg "Крепление тэнов к корпусу")
Обычно ТЭН используют для перегонного куба объёмом не меньше 30 литров. В таком случае важно подобрать достаточную мощность нагревателя. Для 20-ти и 30-ти литровых кубов понадобится мощность от 2,5 до 3 кВт, а для моделей до 40 литров – от 3,5 до 4 кВт.
Чтобы найти ТЭН для перегонного куба с большей вместимостью, необязательно искать сверхмощный вариант. В таких моделях кубов применяют несколько входов для нагревателей. Это позволяет достичь нужной скорости нагрева за счёт применения менее мощных ТЭНов, скажем, по 2 кВт каждый.
Надеемся, эти советы помогут вам сократить время поиска ТЭНа для перегонного куба или для решения других бытовых задач, и найти нужную именно вам модель.
- Категория: Основные узлы автоматических стиральных машин
Для нагревания воды в процессе стирки или воздуха при сушке во всех типах СМА применяются специальные нагреватели — ТЭНы — трубчатые электронагреватели или просто — нагревательные элементы. Для нагревания воды ТЭНы устанавливаются в нижней части бака, а для нагревания воздуха при сушке белья ТЭНы устанавливаются в так называемой камере сушки.
Конструкции ТЭНов для нагревания воды в большинстве случаев схожи, разница лишь в мощности. Наиболее экономные потребляют мощность 750—800 Вт, а наиболее прожорливые — от 1200 до 3000 Вт.
Рассмотрим несколько интересных конструкций нагревательных элементов. Эти ТЭНы снабжены оригинальными системами защиты от перегрева и крайне редко окончательно выходят из строя. Даже если при продолжительной эксплуатации они покрываются толстым слоем «шубы» из накипи, защитная система отключит напряжение питания ТЭНа раньше, чем перегорит спираль, а ТЭНы обычной конструкции имеют внутри лишь предохранитель однократного действия: если он перегорает, ТЭН приходится заменять.
Итак, на рис. 1 показан один из ТЭНов с системой защиты.
Рис. 2. Нагревательный элемент с биметаллической системой защиты
Этот ТЭН имеет систему защиты не менее эффективную — на основе биметаллического стержня и микровыключателя. Микровыключатель укреплен шарнирно прямо на наружной скобе ТЭНа. При перегреве микровыключатель разрывает цепь питания ТЭНа. Для восстановления цепи необходимо сначала демонтировать ТЭН и очистить его от накипи. Затем нужно вытянуть кнопку микровыключателя, восстановив таким образом цепь питания.
Некоторые модели ТЭНов имеют отдельный термопредохранитель на температуру 157 °С. Этот предохранитель показан на рис. 3.
Рис. 3. Термопредохранитель с защитной изоляцией
Он вставлен в защитный термостойкий чехол, и в свою очередь чехол с предохранителем вставляется в металлическую тонкостенную гильзу, приваренную к наружной скобе ТЭНа и постоянно находящуюся в зоне нагрева в воде. Предохранитель также включен последовательно со спиралью ТЭНа.
Наряду с плавными и механическими предохранителями применяют и другие устройства защиты ТЭНов. Это специальные защитные термостаты на биметаллической основе, которые включаются последовательно со спиралью ТЭНа в цепь питания.
В некоторых моделях СМА для защиты ТЭНа применяют датчик давления (или одну его секцию). В такой системе невозможна подача напряжения на выводы ТЭНа, если в баке по каким-то причинам нет воды.
Рассмотрим еще одну интересную конструкцию. Это нагреватель проточного типа. Внешний вид показан на рис. 4, а внутреннее устройство — на рис. 5.
Рис. 5. Устройство нагревательного элемента проточного типа
В этой конструкции тоже используется трубчатый нагреватель. Он намотан в виде спирали на металлическую трубку, через которую прокачивается вода. Вся конструкция заключена в корпус-рубашку, на котором расположен защитный термостат.
На рис. 6 представлена схема СМА с проточным ТЭНом.
Рис. 6. Схема СМА с нагревательным элементом проточного типа
Для нормальной работы СМА необходимо, чтобы вода (или моющий раствор) непрерывно, до необходимого нагрева, прокачивались через. ТЭН.
Для этой цели служит циркуляционный насос — точно такой же, как и сливной насос-помпа. Циркуляционный насос прокачивает моющий раствор через проточный нагреватель и заодно подает его в верхнюю часть бака для дополнительного орошения белья.
В порядке еще одного экскурса в историю вспомним, что в 70-х годах прошлого столетия в некоторых моделях применялся нагревательный элемент необычного типа. Это был нагреватель индукционного типа, представляющий собой трансформатор с первичной обмоткой и короткозамкнутым вторичным витком из алюминия.
Принцип работы основан на эффекте прогрева металла вихревыми токами электромагнитного поля. Индукционные нагреватели имеют более развитую поверхность теплообмена по сравнению с трубчатыми, поэтому перепад температуры между теплоносителем и поверхностью теплообменника индукционного нагревателя не превышает 20—30 °С. Это полезное свойство многократно замедляет процесс отложения накипи, и к тому же в подобных нагревателях нет элементов, подверженных износу. Их срок службы определяется только сроком службы электромагнитной катушки.
И еще одно полезное свойство следует упомянуть: по мере прогрева вторичного витка (именно от его поверхности и передавалось тепло в моющий раствор), потребляемая мощность снижалась примерно на 30 %, в то время как у обычных ТЭНов мощность потребления постоянна. К сожалению, в настоящее время индукционные нагреватели практически в бытовых СМА не применяются.
А теперь мы посмотрим, каким образом осуществляется крепление ТЭНов в баках СМА. Во всех СМА — в баках или в крышках баков — делаются отверстия стандартной формы. Основание и резиновое уплотнение всех ТЭНов соответствуют этим отверстиям.
Взглянем на рис. 7, а и б, на нем показано в двух видах основание ТЭНа — без термистора и с термистором.
б)
Рис. 7. Система закрепления нагревательных элементов в посадочном отверстии пластиковых баков
Как видим, крепление ТЭНа состоит из наружной и внутренней скоб. Между скобами резиновая прокладка — уплотнитель. Для прочности наружная скоба имеет отбортовку (загнутую внутрь кромку), а внутренняя скоба имеет ребра жесткости, также отогнутые. К внутренней скобе приклепан винт, который проходит насквозь через резиновое уплотнение и наружную скобу.
При установке ТЭНа в посадочное отверстие бака резиновая прокладка помещается в середине посадочного места. Затем, завинчивая гайку, мы сжимаем эту прокладку между двумя скобами, и прокладка заполняет все посадочное отверстие, предотвращая утечку воды из бака.
На рис. 8, а) и б) мы показали, как закрепляется ТЭН в посадочном отверстии пластикового бака,
Рис. 8. Крепление ТЭНа в посадочном отверстии пластикового бака,
а на рис. 9 видно, как удерживается ТЭН в посадочном отверстии металлических баков после затягивания гайки.
Рис. 9. Закрепление нагревательного элемента в металлическом баке
С другого конца ТЭН обычно фиксируется скобой, установленной на дне баков. Обратите внимание: в ТЭНах, предназначенных для установки в металлические баки, по краям резинового уплотнения есть дополнительная кромка, как на рис. 10, а в уплотнении ТЭНов для пластиковых баков — такой кромки нет.
Рис. 10. Устройство уплотнения в нагревательном элементе для металлических баков
Если возникает необходимость установить ТЭН для металлических баков в пластиковый, то следует острым ножом срезать кромку уплотнителя. При приобретении ТЭНа следует осмотреть ребра жесткости на скобах.
Вот, например, на рис. 11 показан бракованный ТЭН.
Каким крепежом оснащаются ТЭНы?
ТЭНы, пожалуй, самый универсальный нагревательный элемент и в быту и в промышленности. Одной из причин этой универсальности является удобство, простота и надежность монтажа ТЭНов. Способ монтажа зависит от среды в которой работают ТЭНы, давления, температуры, вибрации и других факторов. В данной статье описана самая распространенная крепежная арматура – штуцер.
Рисунок наглядно описывает способ монтажа штуцера на ТЭНе. Штуцер представляет из себя резьбовую втулку с одной стороны которой имеется буртик. В штуцере выполнено отверстие через которое проходит сам ТЭН. Для герметичного монтажа ТЭНа в баке между буртиком и стенкой бака устанавливается прокладка. Штуцер вставляется в отверстие бака через прокладку и с другой стороны затягивается гайкой.
Чаще всего штуцер обжимается на ТЭНе вместе с герметиком (обычно это эпоксидная смола ЭП-20). В случае присутствия высокого давления или температуры (или того и другого вместе) штуцер закрепляется пайкой. На нашем заводе применяется припой П-81 или латунный припой. Если же ТЭН работает в воздушной среде и герметичность не нужна, то штуцер просто обжимается на сухую.
Какие бывают штуцера?
На нашем заводе разработан стандарт ( СТП Штуцер ) в соответствии с которым штуцера могут изготавливаться из различных материалов – Ст. 10, Сталь 08Х18Н9, Сталь 12Х18Н10Т, Латунь Л63, Титан ВТ-1. Могут быть различной длины кратной 5 мм. Иметь разную резьбу от М10 до М24, G1/2». А также имеют различные диаметры внутреннего отверстия.
Диаметр отверстия определяет на ТЭН какого диаметра можно установить штуцер. Нельзя на ТЭН любого диаметра установить любой штуцер. Например, если мы имеем ТЭН диаметром 13мм, и хотим поставить туда штуцер М12, то ничего не выйдет т.к. диаметр резьбы меньше диаметра ТЭНа. Ниже дана таблица применяемости штуцеров. Обращаем внимание, что штуцер М20 и М22 применять не рекомендуется и следует заменять штуцером G1/2 дюйма там где это возможно. Причина этого, во-первых, в том, что штуцер с дюймовой резьбой дешевле и гайки к ним можно купить любом магазине сантехники. А вот гайку к штуцеру М20х1,5 купить быстро удастся вряд ли. А, во-вторых, отверстие под штуцер М22, М20, G1/2 – в большинстве случаев одинаковое. (наружный диаметр наружной резьбы штуцера G1/2 – 20.9 мм)