Тэн для отопительного котла: что нужно для его установки

Материалы высокотемпературных нагревательных элементов для промышленных печей

Драгоценным металлом могут быть материалы, включая чистую платину, чистый родий и сплавы платина / родий , однако эти материалы не так распространены, как другие, поскольку они имеют высокую стоимость. Драгоценные металлы часто используются в качестве высокотемпературных нагревательных элементов для специализированных приложений в стекольной промышленности, а также в исследованиях и разработках.

Чистая платина часто используется в качестве высокотемпературного нагревательного элемента при стандартных температурах использования 1450 ^o C — 1600 ^o C, а потери оксидов и металлов можно уменьшить за счет заделки материала огнеупором.

Чистый родий хорошо работает в качестве высокотемпературного нагревательного элемента благодаря его температуре плавления 1960 ^o C, повышенной прочности в горячем состоянии, высоким температурам роста зерен, хорошему давлению пара и скорости испарения оксидов.

Обычно используются сплавы платины и родия , поскольку они демонстрируют улучшение давления пара, скорости окисления и температуры использования.

Вольфрам — редкий металл, который часто используется в качестве высокотемпературного нагревательного элемента, поскольку он имеет высокую температуру плавления, что позволяет использовать его при температурах около 2500 ^o ° C и при высоком уровне вакуума менее 10 ^-4. Торр. При более низких уровнях вакуума ниже 10 ^-2 Toor его можно использовать до температур 1200 ^o C.

Molybdenum обнаружил , что используется в качестве высокотемпературного нагревательного элемента в промышленных печах с 1930-х годов, и он доступен в различных конфигурациях из проволоки, прутка, ленты и труб. Его можно использовать при температурах до 1900 ^o ° C и необходимо нагревать в вакуумной атмосфере из-за высокого уровня окисления.

Thermcraft поставляет высокотемпературные нагревательные элементы для полупроводниковой промышленности более 40 лет, и наши продукты разработаны для работы в самых сложных условиях.Все наши элементы доступны как в вертикальной, так и в горизонтальной конфигурации, и мы гордимся своей быстрой доставкой.

Если вам нужна дополнительная информация о высокотемпературных нагревательных элементах, предлагаемых Thermcraft, свяжитесь с нами.

Нагревательные элементы вакуумной печи

Конструкция и выбор нагревательного элемента имеют решающее значение для правильного функционирования любой вакуумной печи и зависят от ряда факторов: максимальной рабочей температуры; силовая нагрузка; парциальное давление, охлаждающие газы и ожидаемый срок службы.Подавляющее большинство вакуумных печей имеют электрический обогрев. Таким образом, нагревательные элементы изготовлены из жаропрочных металлических сплавов, таких как нержавеющая сталь, никель-хром, молибден, вольфрам, тантал, или из неметаллических материалов, таких как графит и карбид кремния.

Нержавеющая сталь и никель-хромовые сплавы обычно используются для низкотемпературных применений, таких как пайка алюминия и при более высоких парциальных давлениях, в то время как графит, молибден и вольфрам чаще используются для высокотемпературных процессов, таких как закалка, спекание и пайка никеля или меди.Поскольку нагревательные элементы создают тепло и передают его нагрузке, важность выбора правильного сплава для его конструкции имеет решающее значение для максимизации долговечности, надежности, эффективности нагревательного элемента и, в конечном итоге, результатов процесса. Здесь обсуждаются различные типы нагревательных элементов, а также их преимущества и ограничения.

Основы резистивного нагрева

Давайте рассмотрим основы резистивного нагрева и то, как он влияет на конструкцию и выбор нагревательного элемента печи.Электрическое отопление — это, по сути, преобразование электрической энергии в тепловую. Он основан на том принципе, что материал нагревательного элемента сопротивляется потоку электричества, выделяя при этом тепло. На атомном уровне разница напряжений между концами проводника (т. Е. Резистивного нагревательного элемента) создает электрическое поле, которое ускоряет электроны через нагревательный элемент в направлении электрического поля, которое выделяет кинетическую энергию. Будучи протянутыми через материал электрическим потенциалом, электроны сталкиваются с атомами, составляющими нагревательный элемент.Каждый раз, когда электрон ударяется об атом, он передает часть своей кинетической энергии (в виде тепла) этому атому. Совокупный эффект всех этих столкновений приводит к преобразованию электричества в тепло в процессе, называемом джоулевым (или резистивным) нагревом. Несмотря на их небольшой размер, количество электронов, проходящих через материал за секунду (при токе в один (1) ампер), составляет ошеломляющие 6,25 x 10 ¹⁸ . Для сравнения, количество песчинок на всех пляжах мира оценивается примерно в 7.5 х 10 ¹⁸ . Результатом этого массового движения электронов является выработка полезной тепловой энергии.
Существует формула для расчета мощности, генерируемой резистивным нагревательным элементом (Уравнение 1):

(1) P = I ² x R

где:
P = мощность (Вт),
I = ток (амперы)
R = сопротивление (Ом)

Обратите внимание, что генерируемая мощность пропорциональна квадрату тока, а это означает, что мощность более чувствительна к изменениям тока, чем сопротивление.Следовательно, при постоянном напряжении эффект изменения тока преобладает над эффектом соответствующего изменения сопротивления. На практике уменьшение сопротивления вызывает увеличение тока, что, в свою очередь, увеличивает мощность в большем количестве. Таким образом, при постоянном напряжении чистым эффектом уменьшения сопротивления является увеличение энергопотребления и тепловыделения.

Выбор нагревательного элемента и материал

Целью выбора нагревательных элементов является выбор материала и поперечного сечения, которые обеспечивают надлежащее электрическое сопротивление для выработки желаемой тепловой мощности.В дополнение к удельному сопротивлению (свойство материала нагревательного элемента), площадь поперечного сечения материала определяет его сопротивление. При прочих равных, чем больше поперечное сечение, тем меньше сопротивление. В результате нагревательные элементы для устройств с низким энергопотреблением представляют собой тонкие ленты материала. Для применений с более высокой теплоотдачей толщина элементов увеличивается, что снижает их сопротивление и позволяет протекать большему количеству электрического тока. Для вакуумных печей нагревательные элементы обычно представляют собой широкие полосы и ленточную форму, чтобы максимизировать как их физическую, так и лучистую площадь поверхности.

Металлические нагревательные элементы для высокотемпературных вакуумных печей обычно изготавливают из тугоплавких металлов (рис. 1). Тугоплавкие металлы — это металлы с чрезвычайно высокой температурой плавления, устойчивые к износу, коррозии и деформации. Примерами являются молибден, вольфрам и тантал, из которых молибден является наиболее часто используемым в вакуумных печах из-за его стоимости. Молибден подвергается значительному (в пять раз) увеличению удельного сопротивления при нагревании до типичных рабочих температур, поэтому электрическая система управления должна компенсировать это при повышении рабочей температуры.Вольфрамовые нагревательные элементы можно использовать при более высоких рабочих температурах, но они более дорогие. Графит менее дорог, чем металлические элементы, и, кроме того, его электрическое сопротивление при нагревании уменьшается на 20%.

Тантал и графит используются в приложениях с температурой выше примерно 1482 ° C (2700 ° F) из-за их более высокой температуры плавления и устойчивости к коррозии.Много лет назад большинство нагревательных элементов для вакуумных печей были изготовлены из молибдена, поскольку ранние конструкции графитовых нагревательных элементов были громоздкими, предлагались ограниченные конфигурации, и они были подвержены сбоям в электрических соединениях. Также было опасение, что загрязнители могут вымываться из графита и вступать в неблагоприятную реакцию с некоторыми металлами, обрабатываемыми в печи. Эти проблемы с графитовыми нагревательными элементами были преодолены, и сегодня графит является общепринятым выбором в качестве материала нагревательного элемента.

Графитовые нагревательные элементы обычно имеют круглую (рис. 2) или восьмиугольную (рис. 3) конфигурацию на 360 °, но также поставляются в виде трубчатых или плоских полос, в основном для прямоугольных конструкций с горячей зоной. Все графитовые элементы просты в установке и обеспечивают отличную однородность температуры. Чтобы снизить вероятность возникновения дуги и короткого замыкания, системы нагрева вакуумных печей обычно работают при низком напряжении 70 вольт или меньше. Общая тепловая мощность печи обычно составляет от 40 до 300 кВт.Поскольку нагревательные элементы передают тепло излучением внутрь печи и к нагрузке, температура поверхности нагревательного элемента всегда выше, чем температура процесса в печи. Разница может составлять от нескольких градусов во время выдержки до нескольких сотен градусов во время нагрева печи, в зависимости от требований процесса и конструкции нагревательного элемента. На практике и для обеспечения запаса прочности на случай выхода из строя максимальная температура печи ограничена в пределах примерно 50 ° C (90 ° F) от максимальной температуры, которую может выдержать материал нагревательного элемента.

Почему имеет значение давление пара?

При оценке материала, который будет использоваться в качестве резистивного нагревательного элемента в вакууме, полезно понимать давление пара и испарение. Что касается испарения, мы интуитивно представляем себе жидкость, испаряющуюся в газ, как вода при нагревании. Мы, конечно, не ожидаем, что металлы или другие твердые материалы испарятся.На самом деле, есть молекулы, постоянно покидающие каждый твердый материал, даже при комнатной температуре и давлении, и образующие тонкий слой пара вокруг материала. Некоторые из этих молекул затем конденсируются обратно на материал и возвращаются в твердое состояние. Выше определенного давления в закрытом контейнере (называемого давлением паров материала) скорость испарения равна скорости его конденсации (рис. 4), и чистые потери материала отсутствуют, что приводит к состоянию равновесия.

Когда материал помещается в вакуумную камеру и давление падает ниже его давления пара, материал непрерывно испаряется. Образующийся пар уносится насосами или конденсируется в другом месте вакуумной печи. Если это произойдет с нагревательным элементом, результатом будет уменьшение площади поперечного сечения, что приведет к выгоранию нагревательного элемента. Эта скорость испарения увеличивается при повышенных температурах (рис.5). Чтобы предотвратить этот тип отказа, нагревательные элементы должны быть изготовлены из материала, который имеет более низкое давление пара, чем давление, при котором они будут работать в печи. Кроме того, можно использовать атмосферы с парциальным давлением выше критической температуры испарения выбранного материала элемента.

Монтаж и подключение нагревательных элементов

Нагревательные элементы крепятся к кожуху печи с помощью керамических или кварцевых изоляторов (рис.6). Керамика обеспечивает отличную электрическую изоляцию цепи нагревательного элемента, но изоляторы должны содержаться в чистоте, поскольку они уязвимы для короткого замыкания, если покрыты углеродной пылью или металлическими конденсатами (так называемыми металлизированными) от процесса или графитовой изоляцией, деталями крепления, очаг или загрязняющие вещества, присутствующие в рабочей нагрузке. Часто керамические изоляторы можно очистить, вынув их из печи и нагревая на воздухе в небольшой лабораторной печи.

Если печь работает при слишком низком давлении пара, металлы, такие как медь и хром, в технологической нагрузке могут улетучиваться (испаряться) с образованием пара и впоследствии конденсируются на элементах изоляторов.Поскольку эти металлы являются проводящими, может произойти короткое замыкание. Обесцвечивание, часто в виде черноватой области или «радужного сияния» (что наблюдается при удерживании компакт-диска под определенным углом к ​​свету). Необходимо соблюдать осторожность при выполнении таких процессов, как вакуумная цементация при низком давлении, чтобы избежать чрезмерного накопления сажи.
Отдельные графитовые нагревательные элементы обычно соединяются графитовыми перемычками, которые прикручиваются болтами для электрического соединения одного элемента с другим. Кроме того, что нагревательные элементы устанавливаются радиально по периметру зоны нагрева, на задней стенке иногда устанавливаются нагревательные элементы (рис.7) или внутреннее пространство двери (рис. 8). Это помогает улучшить однородность температуры и приводит к улучшенной однородности температуры (например, при пайке алюминия).

Электрическое соединение с нагревательными элементами осуществляется через проходной канал с водяным охлаждением, который представляет собой герметичное соединение, содержащее проводник, по которому ток идет к нагревательному элементу.Проходные кабели доступны с различными номинальными токами, включая конструкции с высокой пропускной способностью (рис. 9). Водяное охлаждение предотвращает перегрев. Охлаждение должно осуществляться с помощью заземленной системы охлаждения с замкнутым контуром и непроводящих хладагентов (таких как деионизированная вода или этиленгликоль), чтобы хладагент не стал частью контура. Линии охлаждения должны быть изготовлены из непроводящего материала, такого как полипропиленовые трубки.

Техническое обслуживание и срок службы

Техническое обслуживание — важный аспект правильной работы вакуумной печи, особенно в отношении нагревательных элементов.После каждой нагрузки необходимо визуально проверять нагревательные элементы на предмет повреждений, а соединения нагревательных элементов — на герметичность. В случае повреждения элементов иногда возможен ремонт. Возможно, удастся залатать графитовые нагревательные элементы или заменить поврежденную секцию на новую. Молибденовые нагревательные элементы обычно можно ремонтировать до трех раз на каждой полосе элемента. Это требует особых мер предосторожности из-за хрупкости молибдена, а при нагревании во время ремонта — токсичной природы паров диоксида молибдена (желтоватый дым).

Не реже одного раза в месяц следует проверять сопротивление нагревательного элемента к заземлению, чтобы убедиться в отсутствии коротких замыканий. Это особенно важно, если печь выполняет науглероживание в вакууме при низком давлении. Приемлемое значение для большинства печей составляет 90–100 Ом. После многих рабочих циклов молибденовые элементы и их изоляторы металлизируются, и их сопротивление заземлению постепенно падает. Измерение 10 Ом или меньше обычно указывает на неисправность.

Сводка

Выбор и использование подходящего материала и конструкции нагревательного элемента помогает обеспечить равномерный нагрев рабочих нагрузок и поддержание плотной однородности температуры во всей горячей зоне.

В предыдущем разделе мы рассмотрели основы резистивного нагрева и обсудили наиболее важные факторы, влияющие на конструкцию и выбор нагревательных элементов. В следующем разделе мы более подробно рассмотрим различные материалы нагревательных элементов и сравним их номинальные температуры, стоимость и пригодность для различных технологических процессов.

Материалы нагревательного элемента

Материалы нагревательного элемента можно в общих чертах разделить на категории: металл, графит и карбид кремния (полуметаллический материал, который иногда называют керамикой).Эти материалы имеют разную степень реактивности по отношению к кислороду: некоторые из них могут выдерживать повышенные температуры в присутствии кислорода, в то время как другие должны быть защищены от кислорода. Элементы вольфрама, молибдена, тантала и графита относятся к категории материалов, чувствительных к кислороду. Это особенно важно понимать владельцу печи, потому что даже временное воздействие кислорода может вызвать окисление, которое необратимо повлияет на работу нагревательных элементов.

Максимальная температура нагревательного элемента и удельная мощность

Прежде чем начать наше сравнение материалов нагревательных элементов, позвольте отметить момент, что при оценке материалов для максимальной температуры мы имеем в виду максимальную температуру элемента, а не максимальную температуру печи.Если температура нагревательного элемента превышает максимально допустимую температуру материала, из которого он изготовлен, он может охрупчиваться, разлагаться или менять фазу — все это может вызвать отказы или сократить ожидаемый срок службы. Поскольку нагревательные элементы передают тепло посредством излучения внутрь печи и к нагрузке, температура элемента по определению выше, чем температура печи или нагрузки. Поэтому следует выбирать нагревательный элемент, максимальная температура которого надежно выше, чем требуемая температура печи или загрузки.Этот безопасный диапазон обычно составляет 50–200 ° C (122–392 ° F), но может значительно варьироваться в зависимости от скорости нагрева, времени цикла и других факторов. Следует учитывать только материалы нагревательного элемента с максимальной температурой, значительно превышающей максимальную температуру печи.

Еще одно важное соображение — максимальная удельная мощность нагревательного элемента. Это также называется плотностью мощности или ваттной нагрузкой, и единицы представляют собой мощность нагревательного элемента, деленную на площадь поверхности, с которой он излучает тепло.Обычно он находится в диапазоне 5-30 Вт / см ² (32-193 Вт / дюйм ² ). Плотность мощности прямо пропорциональна температуре нагревательного элемента, поскольку большая плотность мощности на определенной области нагревательного элемента поднимет его до более высокой температуры. Чем выше максимально допустимая температура материала нагревательного элемента, тем выше будет максимально допустимая нагрузка в ваттах и ​​тем дольше будет срок службы нагревательного элемента. Каждый материал имеет максимально допустимую нагрузку в ваттах, выше которой он подвержен быстрому износу.Чтобы использовать более низкую удельную мощность и продлить срок службы нагревательного элемента, одна из стратегий состоит в использовании большего количества нагревательных элементов в печи, каждый с более низкой плотностью ватт. Таким образом, общее тепловложение в печь может быть достигнуто с меньшим воздействием на каждый нагревательный элемент. Необходимо учитывать добавленную стоимость этих нагревательных элементов и соотносить их с ожидаемым увеличенным сроком службы нагревательного элемента. Кроме того, для большего количества элементов требуется больше физического пространства, которое может быть или отсутствовать в печи.

молибден

Одним из наиболее распространенных материалов нагревательных элементов для вакуумных печей является молибден, тугоплавкий металл. Молибден (рис. 10) выдерживает высокие температуры, устойчив к изгибам и растрескиванию, а также является очень хорошим проводником электричества. Его можно использовать при температуре до 1700 ° C (3100 ° F), выше которой он становится хрупким и подверженным физическим повреждениям. Молибден обычно используется в процессах общей термообработки при умеренных температурах, таких как закалка и пайка (рис.11).

Молибден очень чувствителен к загрязнению в присутствии кислорода и / или влаги, что приводит к поломке из-за затупления и, как следствие, изменения коэффициента излучения. Его часто легируют различными материалами (Таблица 1), чтобы придать ему улучшенные рабочие характеристики. Чистота молибдена также влияет на его свойства, и он доступен в нескольких вариантах.Прочность, пластичность и сопротивление ползучести материала улучшаются за счет добавления различного процентного содержания титана, меди, циркония, гафния, углерода, рения, ниобия, тантала и иттрия, а также оксидов редкоземельных элементов лантана, вольфрама и церия. Молибденовые нагревательные элементы могут работать при удельной мощности примерно до 15 Вт / см площади поверхности элемента ² (100 Вт / дюйм ² ).

Наиболее распространенный выбор молибденового материала для нагревательных элементов: чистый молибден, TZM (молибден-титан-цирконий) и MoLa (лантанированный молибден).Чистый молибден — популярный выбор, поскольку он предлагает хороший баланс термостойкости, прочности и доступности. Его можно использовать при температурах элемента до 1200 ° C (2192 ° F) без риска перекристаллизации. TZM — это материал, изготовленный методом порошковой металлургии, содержащий молибден, титан и цирконий с ограниченным количеством очень мелких карбидов. Этот сплав прочнее чистого молибдена, имеет более высокую температуру кристаллизации и сопротивление ползучести при температурах элементов до 1400 ° C (2552 ° F).

Напротив, MHC (см. Таблицу 1) рекомендуется использовать при температуре элемента до 1550 ° C (2822 ° F). Кроме того, лантановый молибден (MoLa) содержит мелкодисперсный массив частиц триоксида лантана (до 0,7%), которые образуют зернистую структуру «многослойных волокон». Эта комбинация обеспечивает отличную стойкость к рекристаллизации и высокотемпературному короблению. Лантанированный молибден используется при температуре элемента до 2000 ° C (3632 ° F).

Вольфрам

Вольфрам имеет электрические, механические и термические свойства, аналогичные свойствам молибдена, его соседа по периодической таблице (рис.12), но при этом имеет гораздо более высокую температуру плавления. В результате вольфрам имеет самую высокую допустимую рабочую температуру из имеющихся в продаже материалов для нагревательных элементов. Он хорошо сохраняет прочность при повышенных температурах и обладает хорошей механической и термической стабильностью. Как и молибден, вольфрам используется в общих процессах термообработки при умеренных температурах, таких как закалка и пайка. Вольфрамовые нагревательные элементы также используются для высокотемпературных специализированных процессов термообработки.

Вольфрам (рис. 13) менее пластичен, чем молибден, и поэтому его несколько труднее формировать. Он также подвержен охрупчиванию, механическому и термическому удару. Подобно молибдену и другим чувствительным к кислороду материалам, вольфрамовые нагревательные элементы не должны подвергаться воздействию воздуха при повышенных температурах, поскольку материал окисляется на воздухе, начиная примерно с 500 ° C (932 ° F), и быстро возникает при температуре выше примерно 1200 ° C (2192 ° F).При давлении менее 10-2 торр вольфрам можно использовать при температуре элемента до 2000 ° C (3632 ° F). При давлении менее 10 ^-4 торр он устойчив к испарению примерно до 2400 ° C (4352 ° F). Во избежание охрупчивания из-за перегрева следует использовать вольфрамовые и молибденовые нагревательные элементы с системой линейного регулирования температуры, которая ограничивает мощность, подаваемую в условиях холодного запуска.

Графит

Графитовые нагревательные элементы становятся все более популярным выбором в вакуумных печах, используемых для общих процессов термообработки, таких как закалка и пайка.Благодаря усовершенствованию материалов и технологий производства, использование графитовых нагревательных элементов теперь превышает использование молибденовых нагревательных элементов в этих приложениях. Изготовлен из различных соединений аморфного углерода в форме изогнутой полосы. Это позволяет ему соответствовать периметру горячей зоны печи (рис. 14). Графитовые элементы имеют меньшую тепловую массу, чем графитовые стержневые или стержневые элементы предыдущего поколения. Графит не подвержен тепловым ударам и не разлагается из-за частого нагрева и охлаждения.Обладая умеренной устойчивостью к механическим воздействиям, графитовые нагревательные элементы более долговечны, чем их молибденовые аналоги, и в то же время обладают большей устойчивостью к эксплуатационным сбоям, таким как случайная поломка или просыпание припоя.

Графит чувствителен к кислороду, поэтому его нельзя подвергать воздействию воздуха при повышенных температурах. Окисление на воздухе начинается при температуре около 500 ° C (932 ° F) и происходит быстро, с потерей массы до 1% в день при определенных условиях. После многократного воздействия воздуха при повышенных температурах материал начнет терять толщину, что в конечном итоге приведет к разрушению конструкции.При давлении до 10 ^–2 торр графит может использоваться при температуре элемента до 2450 ° C (4442 ° F). При дальнейшем понижении давления до 10 ^-4 торр графит обычно эксплуатируется при температуре элемента до 2150 ° C (3902 ° F).

Для обеспечения механической устойчивости графитовые нагревательные элементы толще, чем элементы аналогичного номинала из других материалов. Поскольку электрическое сопротивление любого материала уменьшается с увеличением площади поперечного сечения, что позволяет увеличить ток, графитовые нагревательные элементы должны работать при пониженном напряжении и более высоком токе, чтобы обеспечить надлежащую номинальную мощность.

Никель, хром и железо, алюминий, нагревательные элементы

Эти металлические материалы для нагревательных элементов относятся к числу наименее дорогих и имеют самые низкие рабочие температуры по сравнению с нагревательными элементами, используемыми в вакуумных печах. Никель-хромовые и железоалюминиевые нагревательные элементы обладают хорошей устойчивостью к механическим и термическим нагрузкам, а повторное термоциклирование не представляет проблем.Их электрическое сопротивление остается довольно постоянным во всем температурном диапазоне, что упрощает работу с недорогими традиционными технологиями управления. В сочетании с низкой стоимостью материала это делает их еще более привлекательными в качестве недорогих нагревательных элементов для низкотемпературных вакуумных систем.

Никель-хромовые сплавы

Никель-хромовые нагревательные элементы существуют уже много лет и широко используются до сих пор. Они сохраняют свою прочность при повышенных температурах, обладают хорошей пластичностью и формуемостью.Наиболее широко используемые сплавы для нагревательных элементов класса A ASTM (80% никеля и 20% хрома), класса C ASTM (60% никеля, 26% хрома и остаточного железа) и класса D ASTM (35% никеля, 20% хрома и баланс железа). Эти сплавы обычно используются при температурах нагревательного элемента до 900 ° C (1650 ° F), и каждый из них имеет небольшие преимущества в отношении рабочей температуры и цены.

Железо Хром Алюминиевые сплавы

Впервые использованные в Скандинавии в начале 1930-х годов в качестве альтернативы никель-хромовым нагревательным элементам, использование нагревательных элементов из сплава железа, хрома и алюминия находится на подъеме.Эти сплавы состоят из 72,5% железа, 22% хрома и 5,5% алюминия. Существуют разные сорта материалов, которые зависят от способа изготовления. Более высокие сорта производятся по традиционной технологии плавления, а доступны более низкотемпературные сорта, в которых содержание алюминия было уменьшено и частично заменено железом. По сравнению с никель-хромовыми сплавами железо-хром-алюминий имеет более высокое электрическое сопротивление, более высокий максимальный температурный диапазон и более низкую плотность материала, чем никель-хромы.Железо-хромовые алюминиевые сплавы имеют пониженную прочность при высоких температурах, более низкую жаропрочность, более низкую пластичность и склонны к охрупчиванию с течением времени. Их преимущество — невысокая стоимость. Железо-хром-алюминий, как правило, является менее дорогим и долговечным элементом, чем эквивалентная никель-хромовая конструкция.

Сводка

Чем больше осведомлен о нагревательных элементах в вакуумной печи, тем лучше понимается, как добиться однородности температуры и как поддерживать эти критически важные компоненты горячей зоны.

Артикул:

1. Промышленное отопление (https://www.industrialheating.com)
2. Vac-Aero International (https://vacaero.com/)
3. Неизвестный аналитик, Мэтт Марголис (https://wwwdotmargolismattdotcom.wordpress.com)
4. Plansee (https://www.plansee.com/)
5. Вакуумные изделия MDC (https://mdcvacuum.com/)
6. Plansee (https://www.plansee.com/)
7. Vac-Aero International (https://vacaero.com/)
8. Knowledgedoor (www.knowledgedoor.com)
9. Технологии API (www.apitech.com)
10. AliExpress.com

Нагревательный элемент для парового котла DB 2011

Артикул:

Торговая марка:

Всего: $ 68.95

Артикул / Номер детали: Eletresd10110

Нагревательный элемент для парового котла Double Boiler SINCE 2011, 115V 1000W

Погружная длина 130 мм, фланец 1 ”BSP (32.Наружная резьба 5 мм)

Подходит: паровой котел ТОЛЬКО для V3 DB2011

Совет по установке: чтобы защитить новый элемент, оставьте один провод HE отсоединенным до тех пор, пока вы не убедитесь, что котел должным образом загрунтован и элемент погружен в воду.

ПОЖАЛУЙСТА, ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ: Проще говоря, некоторые из этих нагревательных элементов уродливы и, кажется, пропустили этап очистки, который делает их красивыми после производственного процесса. Некоторые получатели могут даже задаться вопросом, действительно ли это новые элементы.Да они новые. Специалисту Stefano Espresso Care не нравится то, как они выглядят (некоторые из них имеют более слабое зрение, чем другие), но это не повлияет на их способность функционировать. А поскольку они будут внутри котла, вам (к счастью) не придется на них смотреть после установки.

Схема: котлы-пароварки

Должность: 8

Схема: котлы vibiemme-domobar-2b-Since-2011-

Должность: 13

Рекомендуем заменить прокладку HE.

* Пожалуйста, проверьте выбранные опции перед добавлением в корзину *

* Этот товар не подлежит возврату

Что такое термоблок? (Это лучше, чем Thermocoil и Boiler?)

Помимо отличной кофемашины, ключом к отличной порции эспрессо является постоянство.Равномерное измельчение, постоянная утрамбовка, постоянная температура. Но как производителям эспрессо удается подавать порцию за порцией при идеальных 93 градусах Цельсия?

Сегодня существует четыре основных технологии нагрева воды для приготовления эспрессо: термоблоки, бойлеры, теплообменники и термогасители. У каждой технологии есть свои преимущества и недостатки.

Как работает термоблок

Термоблок представляет собой металлический блок со встроенными нагревательными элементами и трубкой для воды. По мере того, как вода движется по длине трубы, она забирает тепло от блока и выходит с желаемой температурой.Вода находится в контакте с термоблоком в течение короткого времени, но за это время она может выделять тепло до температуры, достаточно высокой для образования сухого пара.

Простейшие термоблоки изготавливаются из двух металлических пластин с прорезанной спиралью, через которую проходит вода. Между двумя частями сжимается прокладка, предотвращающая утечку системы. Другие термоблоки представляют собой просто отрезок трубы с обогревателем, прикрепленным по ее длине. (1)

Обычные материалы для термоблоков включают алюминий, латунь и нержавеющую сталь.В некоторых термоблоках используется композитная конструкция с трубами из нержавеющей стали, заключенными в алюминиевый корпус.

Термоблоки недороги в производстве, а также являются энергоэффективными, поскольку они нагревают воду только непосредственно перед ее использованием. Многие суперавтоматические эспрессо-кофемашины (например, некоторые из них) оснащены системой термоблока, которая ускоряет нагрев воды. Хотя термоблоки могут производить горячую воду очень быстро, их контроль температуры менее совершенен, чем некоторые другие технологии нагрева.

В кофемашинах эспрессо обычно используются термоблоки на стороне пара и бойлер на стороне заваривания. Это позволяет термоблоку делать то, что он умеет лучше всего, быстро нагревать воду, избегая при этом подводных камней его непостоянства.

Термоблок часто устанавливается рядом с головкой группы, обеспечивая косвенный нагрев варочной камеры в дополнение к нагреву воды.

Как эспрессо-машины нагревают воду

Бойлеры

Первоначально производители эспрессо использовали бойлеры из нержавеющей стали, нагреваемые открытым пламенем, но со временем они перешли на электрический нагрев.В 1920-х годах Акилле Гаджиа изобрел ручную кофеварку эспрессо, кульминацией которой стала первая порция эспрессо, которая удовлетворила бы современного ценителя. В его машинах использовались бойлеры, но вместо давления пара использовался поршень с пружинным приводом, приводимый в действие рычагом, чтобы прогонять воду через землю. (2)

В то время как системы с рычажным приводом в основном были заменены системами с насосным приводом, однокотловой отопительный агрегат сохранился.

При использовании одного бойлера для приготовления горячей воды как для эспрессо, так и для приготовления на пару, эти кофемашины требуют дополнительного ухода.Некоторые системы с одним бойлером требуют, чтобы вы щелкали переключателем при переключении между варкой и приготовлением на пару (3). Если вы забудете это сделать, вода может прогреться через землю или стать слишком холодной для эффективного образования пара.

Переключение режимов происходит относительно быстро и легко, обычно занимает всего 25-50 секунд. Только не забывай!

Теплообменники

Системы теплообменников были разработаны как способ преодолеть ограничения, присущие одиночным котлам. Системы теплообменников получили свое название от того факта, что котел в этих системах непосредственно нагревает воду только для пара.

Вода для заваривания кофе проходит по медной линии, которая проходит через нагретую воду. Когда вода движется по линии, она забирает тепло из парового резервуара и достигает температуры, достаточной для приготовления эспрессо.

Faema E61 Эрнесто Валенте была первой эспрессо-машиной с насосом, в которой использовалась система теплообменного нагрева. Он был выпущен в 1961 году.

Двойные бойлеры

Двухконтурные кофеварки эспрессо используют два отдельных нагревательных элемента: один для пара, а другой для кофе.Благодаря тому, что один бойлер предназначен для пара, а другой — для эспрессо, вам никогда не придется беспокоиться о том, что длинная серия молочных напитков снизит температуру приготовления эспрессо.

Многие коммерческие кофемашины эспрессо, подобные тем, которые мы упоминали в этом посте, используют пароварки, поскольку они производят постоянные порции эспрессо и пар в течение всего дня. Посмотрите некоторые из лучших здесь:

Пароварки — отличные кофеварки, но у них есть несколько недостатков. Они более громоздкие, чем другие системы отопления, влекут за собой значительную сложность и соответствующую стоимость, имеют длительное время предварительного нагрева и не являются энергоэффективными, поскольку температура воды постоянно поддерживается.

Термоблоки

Как и термоблоки, термоблоки работают по тому же принципу: встроенный в металл нагревательный элемент проходит рядом с водопроводной трубой, нагревая воду. Хотя корпус термозащиты обычно изготавливается из алюминия, заделанная труба может быть из другого материала, например из меди или нержавеющей стали. Основное различие между этими двумя технологиями заключается в том, что термоблоки представляют собой цельные блоки и, следовательно, не страдают от проблем утечки термоблоков.

Некоторые термозащиты встроены в котлы.Эти устройства выполняют двойную функцию, нагревая воду в варочной камере, а затем направляя воду из резервуара через змеевидные каналы для создания пара. (4)

Основным недостатком термозащитных масел является их стоимость по сравнению с другими термообогревателями.

Быстрое сравнение

Термоблок и бойлер

Термоблоки:

• Требуют меньшего времени предварительного нагрева
• Может генерировать постоянную горячую воду
• Более энергоэффективны
• Имеют лучший контроль температуры по сравнению с системами с одним котлом
• Имеют худший контроль температуры по сравнению с системами с пароваркой
• Более подвержены утечкам
• Более сильно подвержены влиянию накипи
• Уменьшают срок службы до ремонта или замены

Термоблок против Thermocoil

Термоблоки:

• Стоимость меньше эффективный
• Более подвержены утечкам

Уход за вашей системой термоблоков

Самая большая опасность для термоблоков — это накопление отложений кальция, также известных как накипь.Некоторые материалы, такие как нержавеющая сталь и бронза, с меньшей вероятностью накапливают накипь, но ни один материал не застрахован от этой проблемы. (5)

Если у вас жесткая вода, вы подвергаетесь большему риску, но даже относительно мягкая вода со временем может вызвать накопление накипи. Избегайте этого, используя фильтр для воды. Фильтры со временем теряют свою эффективность, поэтому меняйте их с интервалами, рекомендованными производителем.

Вы должны помнить о качестве воды, которую вы заливаете в машину … Если вы используете водопроводную воду или плохую систему фильтрации, это приведет к выходу из строя вашего оборудования, а также к повреждению вашего оборудования. напитки неприятные на вкус.

Если вы подозреваете накопление кальция, удалите накипь из машины. Ваш производитель подробно расскажет о процессе, и у большинства крупных производителей есть собственные средства для удаления накипи, которые они предлагают использовать.

Нагревательные блоки Thermoblock по-прежнему имеют тенденцию протекать. В конечном итоге потребуется замена прокладок нагревательного элемента. В зависимости от вашего уровня комфорта это может быть проект DIY или может включать отправку устройства в ремонтную компанию.

Есть еще кое-что о том, как работают кофемашины эспрессо, но теперь вы знаете самую техническую часть этого! Теперь идите туда, выбирайте машину с подходящим бюджетом и начинайте варить!

Каталожные номера

1. Замена теплового блока (котла).(нет данных). Получено с https://siber-sonic.com/appliance/800thermalblock.html
2. Stamp, J. (2012, 19 июня). Долгая история эспрессо-машины.

   No related posts.