Статьи и схемы

Что такое ТЭН?

Трубчатым электронагревателем (сокращённо ТЭНом) называется электрический прибор, предназначенный для нагрева и выполненный в виде металлической трубки. Причём трубка эта заполнена специальным теплопроводящим электрическим изолятором, по центру которого проводится токопроводящая нить. Она изготавливается из нихрома и имеет определённое сопротивление, что позволяет передавать требуемую удельную мощность на поверхность электронагревателя.

Конструкция ТЭН:

1 - контактный стержень;
2 - контактные гайки и шайбы;
3 - изолятор;
4 - трубчатая оболочка;
5 - нагревательная спираль;
6 - наполнитель;
7 - герметик.

D - диаметр оболочки; L - развернутая длина оболочки; Lk - заделка контактного стержня; La - активная длина ТЭН. Активная поверхность ТЭН - площадь поверхности трубчатой оболочки ТЭН на длине La.

Как уже было сказано, основное назначение, которое имеют ТЭН – это нагрев или поддержание температуры на постоянном уровне, причём не только жидкостей или газов, но и твёрдых веществ. Другими словами, они преобразуют электрическую энергию в тепловую. Нагрев выполняется либо при помощи эффекта Джоуля (теплопроводности), либо инфракрасным излучением, либо простой конвекцией. ТЭНы множество типов, на которые они делятся по ряду признаков, например, по диаметру. По этой классификации трубчатые электронагреватели могут иметь любой диаметр от 6 до 19 мм. Применяются они в различных отраслях и производствах в качестве комплектующих элементов в разнообразных промустановках и бытовых нагревательных электроприборах. В зависимости от этого они могут иметь различные диэлектрики (электрические изоляторы), разного, так сказать, качества. Все ТЭНы в той или иной степени сохраняют свои свойства и при низких, и при высоких (даже экстремально высоких) температурах.

Кроме того, стоит отметить, что нагреватели могут иметь различную конфигурацию. В соответствие с этой классификацией они делятся на одно- и двухконцевые. Одноконцевой ТЭН имеет контактные выводы лишь на одной своей стороне, двухконцевые – на двух сторонах. Одноконцевые электронагреватели ещё часто называют патронными и используются преимущественно в качестве комплектующих изделий в промышленных установках.

В отличие от многих других нагревателей, трубчатые модели имеют существенное преимущество – они эксплуатируются при непосредственном контакте со средами нагрева. Они сохраняют свою работоспособность при высоких вибрационных и ударных нагрузках.

Подводя итоги, хочется подчеркнуть, что ТЭНы – это отличный выбор для тех, кому требуется качественный нагрев при доступной цене и высоких показателях надёжности и качества. Характерные случаи применения ТЭН и удельные поверхностные мощности в зависимости от условий эксплуатации и материал оболочки приведены в таблице:

Условное обозначение нагреваемой среды	Нагреваемая среда	Характер нагрева	Удельная мощность, Вт/см2	Материал оболочки ТЭН
X	Вода, слабый раствор щелочей и кислот (рН от 5 до 9)	Нагревание, кипячение с максимальной температурой на оболочке 100°С	9,0	Меди и латунь (с покрытиями)
J	Вода, слабый раствор кислот (рН от 5 до 7)	То же	15,0	Нержавеющая жаростойкая сталь
P	Вода, слабый раствор щелочей (рН от 7 до 9)	То же	15,0	Углеродистая сталь
Q	Вода, слабый раствор кислот (рН от 5 до 7)	То же	9,5	Алюминиевые сплавы
S	Воздух и пр. газы и смеси газов	Нагрев в спокойной газовой среде до рабочей температуры на оболочке ТЭН 450°С	5,0	Нержавеющая жаропрочная сталь
T	Воздух и пр. газы и смеси газов	Нагрев в спокойной газовой среде до рабочей температуры на оболочке ТЭН 450°С	5,0	Нержавеющая жаропрочная сталь
O	То же	Нагрев в среде с движущимся со скоростью б м/с воздухом до рабочей температуры на оболочке ТЭН 450°С	5,5	Углеродистая сталь
K	То же	Нагрев в среде с движущимся со скоростью не менее б м/с воздухом, с рабочей температурой на оболочке ТЭН св. 450°С	6,5	Нержавеющая жаростойкая сталь
R	То же	Нагрев в среде с движущимся со скоростью менее б м/с воздухом до рабочей температуры на оболочке ТЭН 450°С	3,1	Углеродистая сталь
N	То же	Нагрев движущимся со скоростью менее б м/с воздухом, с рабочей температурой на оболочке ТЭН св. 450°С	5,1	Нержавеющая жаростойкая сталь
Z	Жиры, масла	Нагрев в ваннах и др. емкостях	3,0	Углеродистая сталь
V	Щелочь, щелочно-селитровая смесь	Нагрев и плавление в ваннах и др. ем костях с рабочей температурой на оболочке ТЭН до 600°С	3,5	Углеродистая сталь
W	Легкоплавкие металлы: олово, свинец и др.	То же, с рабочей температурой на оболочке ТЭН до 450°С	3,5	Углеродистая сталь
L	Литейные формы, пресс-формы	ТЭН вставлены в отверстия. Имеется гарантированный контакт с нагреваемым металлом. Нагрев с рабочей температурой на оболочке ТЭН до 450°С	5,0	Углеродистая сталь
Y	Металлические плиты из алюминиевых сплавов	ТЭН залиты в изделия. Работа с термоограничителями с рабочей температурой на оболочке ТЭН до 320°С	13,0	Углеродистая сталь