Представительство фирмы OНИКС Образец гибкого нагревательного элемента Гибкие элементы нагревательные

Сайт представительства МЭФ "OНИКС"/ Нагревательные элементы

Подогрев зеркал Гибкие нагреватели Плоские нагреватели Заказать нагреватель

Нагревательные элементы

Нагревательные элементы представляют собой устройства, обеспечивающие выработку тепла необходимого при решении инженерных задач связанных с эксплуатацией термической энергии.

Область применения (смотри вторую страницу) нагревательных элементов внушительна. Вот некоторые примеры их эффективного использования в обычной жизни:

Огромное количество технических устройств работающих в суровых климатических условиях, как правило, снабжаются принудительным подогревом, обеспечивая их бесперебойную работу. Снижение температуры окружающей среды может отрицательно сказаться на функционировании электронной аппаратуры и привести её к выходу из строя. В экстренных ситуациях это может повлечь за собой гибель людей. Не менее важную роль играют тепловые процедуры и в повседневной деятельности человека. Они позволяют создать комфортные условия для работы и отдыха тем самым повысить производительность труда. Большинство технических процессов не возможно без использования нагрева различных поверхностей, газов или жидкостей и здесь опять же незаменимыми становятся электрические нагреватели. Термические операции с их применением происходят значительно быстрее и эффективнее. Таким образом, получается, что нагревательные элементы играют в нашей бытие существенную функцию и в какой-то степени являются двигателями прогресса.

Что такое нагревательный элемент

Что такое нагревательный элемент - это устройство применяемое при решении инженерных задач связаных с использованием нагрева физического вещества. Он может иметь различные виды и формы в зависимости от конкретных условии и способов применения при протекании термических процессов, а так же изготавливаться из разнообразных токопроводящих материалов.

Тепловые нагревательные элементы

Установка для выработки тепла

Тепловые нагревательные элементы, как правило (за некоторыми исключениями) производят тепло, преобразуя электроэнергию. Электрический ток, проходя через различные преобразователи превращается в термическую энергию, которая непосредственно принимает участие в работе по разогреву того или иного вещества путём распространения тепловой энергии в твёрдой материи, жидкостях и газах через конвекцию, теплопроводность, или излучение. Таким образом, появляется возможность произвести нагрев в тех местах (объёмах) оборудования, где это необходимо и исключить ненужный расход электроэнергии там, где этого не требуется. При протекании некоторых термических циклов придаётся значение равномерности вырабатываемого тепла обеспечивающего высокое качество выпускаемой продукции. Достичь такого результата можно с помощью тепловыделяющие поверхности плоской формы и желательно с небольшими расстояниями между витками греющего провода, что позволяет создать более постоянный тепловой поток по всей площади обогревателя. Но, как правило, создать тепловые нагревательные элементы с малым промежутком между проводами весьма проблематично из-за возможности электрического пробоя. Приходится увеличивать толщину изолятора, что в свою очередь ведёт к наращиванию межвиткового расстояния, а это приводит к скачкообразному распределению подогрева по всей плоскости.

Материал нагревательных элементов

Плоские нагреватели

Материал нагревательных элементов это совокупность химических элементов обладающих выраженными металлическими свойствами с хорошей электрической и тепловой проводимостью. Тепловыделяющие поверхности являются основными источниками повышения температуры при протекании термических процессов в промышленном производстве. Поэтому выбор применяемого термоэлемента во многом зависит от вида и характеристики среды, в котором он будет применяться. В соответствии со средой выбирается и состав сплава. Производительность и срок службы нагревательных элементов зависят от свойств материала применяемого при его изготовлении, который должен удовлетворять следующим качествам: высокая температура плавления; защита от окисления в открытой атмосфере; большая прочность на разрыв; достаточная пластичность материала; большое электрическое сопротивление; низкий температурный коэффициент. Материал нагревателя по конструктивным особенностям может представлять собой проволочную спираль, ленты либо полосы открытой или закрытой формы, гибкую плёнку с нанесённой на её плоскость резистивной дорожки, жёсткое плоское основание, испускающее инфракрасное излучение. Спираль, как правило, изготавливают из проволоки с высоким резистивным сопротивлением. Материал нагревательных элементов представляет собой хромоникелевые прецизионные сплавы (80% никеля, 20% хрома) или сплав фехраль. Сочетание нихрома 80/20 считается оптимальным при изготовлении, так как оно имеет большое сопротивление и способно при первом нагреве образовать липкий слой из оксида хрома, что защищает поверхность от окисления. Из этого сплава изготавливается и большинство плоских термических приборов, таких как на металле или керамике. В этих случаях спираль, имеющая большое сопротивление помещается в керамику либо запрессовывается в электрический изолятор и закрывается оболочкой из металла. Таким образом, получается греющая плоскость, испускающий неравномерный тепловой поток, получающийся в результате неоптимальной излучающей поверхности. Технология нагревательных элементов нового типа значительно отличается. Поэтому и материалы, применяемые для их производства, берутся другие. В состав материала нагревательного элемента входят: основа (металл, керамика или плёнка); диэлектрическая паста; контактная паста; резистивная плёночная дорожка; защитный диэлектрический слой. При этом тепловыделяющая поверхность получается в виде набора многослойных схем уложенных в определённом порядке на подложку (основу). Нагреватели, полученные с использованием новой технологии, делают возможным получения сплошного равномерного теплового поля на тепловыделяющей поверхности.

Изготовление нагревательных элементов

Сложный рисунок сопротивления

Изготовление нагревательных элементов это процесс производства высококачественных тепловыделяющих приборов с хорошими техническими параметрами и большой надёжностью в работе. Гибкие нагреватели так же могут изготавливаться из проволочной спирали, помещённой в силикон, полиэтилен или стекловолокно. Им присуще те же проблемы что и для плоских термоэлементов. Решить вопрос неравномерности выделяемой энергии можно с помощью травления фольги. Используемый способ травления фольги в цикле производства гибких тепловыделяющих приборов даёт возможность разработать электронагреватель с учётом всех условий предоставленных заказчиком. При этом возникает высокая вероятность того что большинство требовании будет выполнено и электрообогреватель получится с оптимальными электрическими характеристиками. Гравированные электрообогреватели из фольги, как правило, сделаны из тех же сплавов что и сопротивление проволочных обогревателей, но изготавливаются с помощью фотоцинкографической операции, которая начинается с непрерывного листа металлической фольги и заканчивается сложным резистивным рисунком. Этот процесс весьма затратный и в конечном итоге слишком дорогой. Таким же эффектом равномерного распределения тепла обладают устройства выполнение по энергосберегающей технологии на основе токопроводящих паст и в то же время расходы на производство нагревательных элементов значительно ниже.

Свойства нагревательных элементов

Свойства нагревательных элементов это характерная черта присущая тепловыделяющим приборам используемых в различных термических процессах.

Этого недостатка лишены плоские термоэлементы, изготовленные по энергосберегающей технологии (смотри вторую страницу). Они не только способны производить равномерный нагрев по всей плоскости, но и позволяют значительно экономить электроэнергию по сравнению с другими электрообогревателями.

Равномерный нагрев поверхности

Термоэлемент на металле с выставки город Москва

Равномерный нагрев поверхности физического вещества это создание условия при котором температура одинакова по всему объёму нагреваемой материи. Устройства, производимые и использованием новой технологии, обладают уникальными свойствами по генерации сплошного теплового поля. Такая схема нагревательного элемента позволяет формировать равномерный нагрев рабочей теплопоглощающей поверхности. Эти устройства могут изготавливаться как в жёсткой форме на металлическом или керамическом основании, так и в варианте гибкого исполнения с подложкой из полистирола. Их нагрев происходит постоянно по всей поверхности, что позволяет получать равномерное излучение и это очень важно для таких термических процессов, которые требуют создания сплошного теплового поля без значительных колебаний. То обстоятельство что термоэлементы этих типов имеют незначительную толщину (порядка 1 мм. для металла и 0,15 мм. для плёнки) даёт возможность избежать лишних потерь электрической и тепловой энергии в период их эксплуатации и тем самым получить равномерное тепловое поле по всей поверхности нагревательного элемента. Инерционность (скорость набора заданной температуры) значительно меньше, чем у других видов, что позволяет применять их там, где требуется высокая быстрота и постоянство разогрева заготовки. Способность этих электрообогревателей выдерживать высокие степени вибрации и создавать равномерный нагрев делает незаменимыми их при эксплуатации авиационной и космической техники. На снимке плоский электронагреватель, с равномерным тепловым потоком изготовленный на основе токопроводящей пасты с выставки город Москва.

Нагревательный элемент плёнка

Плёночные нагревательные элементы

Нагревательный элемент плёнка – устройство имеющее малую толщину порядка 0.15-0.5 мм. и обеспечивающее выработку равномерного теплового потока. Гибкие плёночные нагреватели, выполненные по тем же технологиям что и на металле, имеют свою специфику применения. Она заключается в том, что в силу особенностей изгиба без потерь работоспособности допускается возможность функционирования их там, где устройства на жёсткой подложке неспособны выполнить поставленные перед ними задачи. Благодаря своей малой толщине они могут устанавливаться на плоскости, имеющие сложную конфигурацию различной формы и обеспечивать эффективную работу по предаче тепла. По сравнению с гибкими электрообогревателями произведёнными методом травления они имеют низкую себестоимость, что обеспечивает широкое применение в различных конструкциях. Особенности изготовления позволяют создавать электронагреватели не только различной конфигурации, но и с требуемым напряжением питания для различных мощностей. Надёжность эксплуатации при больших вибрациях позволяет использовать их на различном оборудовании в широких областях промышленности. На фото плёночные нагревательные элементы с выставки город Москва 2015 год.

Работа нагревательного элемента

График работы

Работа нагревательного элемента – генерация тепла предназначенного для обеспечения термических процессов задействованных в той или иной форме при функционировании тепловыделяющих приборов. Плоские нагреватели, произведённые по энергосберегающей технологии, нашли широкое применение в бытовой и производственной технике. Они имеют ряд особенностей, которые необходимо учитывать в процессе их эксплуатации. В начальный период работы нагревательный элемент, изготовленный по новой технологии, имеет свойство менять своё удельное сопротивление экспоненциально в соответствии с ростом температуры. Такой электронагреватель, находясь ещё в холодном состоянии, имеет малое сопротивление и потребляет большие значения токов, генерируя высокую мощность быстро нагревшись до расчётной температуры рабочего режима, переходит на потребление тока рекомендованного в сертификате соответствия. При этом происходит превышение потребляемой мощности на 20% больше чем указано в документах на эксплуатацию. Этот цикл занимает порядка 20 – 30 секунд, что необходимо учитывать при проектировании токоподводящей разводки увеличивая запас по мощности не менее чем на 20% и соответствии с этим, если это необходимо устанавливать в цепи питания температурное реле с необходимым ресурсом по току. График работы нагревательного элемента, показывающий ход изменения удельного сопротивления и температуры нагрева в момент подачи на нагреватель электрического напряжения представлен на рисунке. Анализ работы плоского нагревательного элемента показывает, что в первые секунды после включения интенсивность роста температуры и процесс изменения сопротивления (тока в электрической цепи) идут обратно пропорционально по экспоненциальному закону. Из чего можно прийти к заключению о низкой инерционности вхождения в рабочий режим. Эти свойства позволили эффективно использовать такие устройства на основе токопроводящих паст в авиационной и космической промышленности.

 

Виды нагревательных элементов

Виды нагревательных элементов – совокупность свойств, технических характеристик и физических параметров, присущих тепловыделяющим приборам различных видов работающих на электрической энергии.

Нагреватели в зависимости от своего назначения, конфигурации объекта которому передаётся тепло и способа передачи термической энергии делятся на различные виды. Они могут представлять собой проволочную спираль или ленточную полосу, изготовленную из сплавов имеющих большое удельное сопротивление либо резистивную дорожку изготовленную методом трафаретной печати. Такие нагревательные элементы делятся на два вида: открытые и закрытые. К открытым видам относятся те, которые не имеют защиту в форме изолятора от удара электрическим током. Нагреватели, обладающие электрозащитой, типа трубчатый нагреватель, относятся к закрытым видам. Мы с Вами постараемся подробно рассмотреть нагревательные элементы нового вида, произведённые по микроэлектронной технологии с применением токопроводящей пасты с надёжной защитой от окружающей среды диэлектрической плёнкой.

Нагревательные элементы нового вида

Образцы термоэлементов

Нагревательные элементы нового вида изготавливаются на основе токопроводящей пасты и представляют собой нагреватели, обладающие высокой производительностью малой толщиной и значительной экономией потребляемой мощности. Тепловыделяющие приборы такого вида на плёнке, нержавейке или керамике изготовленные по принципу плёночной технологии и это идеальное решение широкого круга технических задач. Гибкие нагреватели нового класса имеют малую толщину порядка 0.15-0.5 мм, что сопоставимо с полиэтиленовой пленкой, применяемой для упаковки мебели. Для плоских устройств он составляет порядка 1-3 мм. что соразмерно с толщиной картона тары транспортируемого оборудования и в силу того что нагреватель может принимать различную конфигурацию то возможна установка его на любую плоскость сложного профиля. Наглядным примером такого использования может служить электронагреватель круглой формы, установленный в современном электрочайнике. Допускается производство таких приборов с одинаковыми геометрическими параметрами с различной удельной мощностью по всей площади нагреваемой поверхности. Нагревательные элементы нового вида идеально подходит там, где требуется строгий и однородный температурный режим рабочей области. Так как он обладает малой массой, то это позволяет до минимума сократить время реагирования на изменение теплового режима. В свою очередь поддержание процесса передачи тепла с помощью терморегулятора и практически моментальной реакцией термоэлементов на изменение подаваемой мощности даёт возможность установить температуру по всей плоскости обогрева практически постоянной, что значительно влияет на качество выпускаемой продукции и в целом сокращает расходы производства. На снимке виды нагревательных элементов с выставки 2015 года город Москва.

Виды нагревательных элементов с повышенным КПД

Виды нагревательных элементов с повышенным КПД в отличие от обычных тепловыделяющих приборов обеспечивают больший объём выработки тепла на единицу потреблённой электрической энергии. Нагреватели новых видов, изготовленные по энергосберегающей технологии, существенно отличаются от обычных электронагревателей. Тепло вырабатываемое ими передаётся на греющий объект равномерно без дополнительных препятствий. В большинстве обычных нагревателей (примером может служить трубчатый нагреватель) генерируемая ими энергия попадает на рабочую поверхность через керамический изолятор являющейся неотъемлемой частью самого прибора, без которого нельзя обойтись. В этом случае изолятор выступает в роли дополнительного поглотителя тепла, что снижает КПД (коэффициент полезного действия) самого нагревателя и делает невозможным создания сплошного теплового поля. Технология плоского нагревателя нового вида позволяет осуществлять непосредственную передачу тепла к объекту без дополнительных препятствий, что делает возможным экономию потребляемой мощности порядка 25 – 30%, а это сопоставимо с КПД железнодорожного локомотива по сравнению с продуктивностью паровоза работающим на паровой тяге. Повышение эффективности работы в свою очередь удешевляет стоимость производимого продукта и снижает нагрузку на электрические сети.

Нагреватели с повышенным КПД имеют малую толщину и большую теплоотдачу при небольшом весе, что позволяет занимать незначительный объём в приборах. Появляется уникальная возможность оптимальным образом размещать механизмы (радиодетали) на рабочей площади и высвобождать дополнительное пространство либо уменьшать общие размеры разрабатываемой (используемой) аппаратуры. Преимущества нагревательных элементов разработанных по новой технологии перед другими видами нагревателей очевидны. Они позволяют осуществлять значительную экономию энергоресурсов и снижать затраты на изготовление конечного продукта что немаловажно для повышения производительности труда. Фотография - Виды нагревательных элементов с повышенным КПД с выставки город Москва 2016 год. Заказать нагреватель можно как готовый с необходимыми техническими характеристиками, так и разработать по собственному чертежу заполнив заявку на нагреватель и подав её в представительство на электронный адрес onyxspb@mail.ru.

 

Страницы:      1    2    3

 

Подогрев зеркал Гибкие нагреватели Плоские нагреватели Заказать нагреватель

 

Плоские нагреватели - Плоские нагревательные элементы применяются там, где нужна малая толщина, сложная конфигурация нагревателя и идеально равномерный тепловой поток.
Гибкие нагреватели - Гибкие нагревательные элементы нашли широкое применение в машиностроении и приборостроении там, где нужна стабильность температуры в заданном диапазоне.
Заказать нагреватель - Заказать разработку нагревателя можно как по собственному чертежу, так и приобрести готовые нагреватели с наиболее подходящими характеристиками и параметрами.