Varmeelement
Indhold
[ skjul ]
Metal Varmeelementer [ Rediger ]
Nichrome : De fleste varmeelementer bruger nichrome 80/20 (80% nikkel , 20% krom ) wire, bånd eller strimmel. Nichrome 80/20 er et ideelt materiale, fordi det har relativt høj modstand og danner et vedhængende lag af chromoxid, når det opvarmes for første gang. Materiale under dette lag vil ikke oxidere, hvilket forhindrer ledningen i at bryde eller brænde ud.
Et spolet varmeelement fra en elektrisk brødrister
Modstandsledning: Metalliske modstandsvarmeelementer kan være ledning eller bånd, lige eller spolt. De bruges i fælles opvarmning enheder som brødristere og hårtørrer , ovn til industriel opvarmning, gulvvarme, tagopvarmning, sti opvarmning til at smelte sne, tørretumbler mv. De mest almindelige klasser af anvendte materialer omfatter:
Kanthal (FeCrAl) ledninger
Nichrome 80/20 wire og strimmel
Cupronickel (CuNi) legeringer til lav temperatur opvarmning
Ætset folie: Ætsede folieelementer er generelt lavet af de samme legeringer som modstandstrådselementer, men fremstilles med en subtraktiv foto-ætseproces , der starter med en kontinuerlig plade af metalfolie og ender med et komplekst modstandsmønster. Disse elementer findes almindeligvis i præcisionsopvarmning applikationer som medicinsk diagnostik og rumfart.
Keramiske Varmeelementer [ Rediger ]
Molybdendisilicid: Molybdendisilicid (MoSi 2 ) En intermetallisk forbindelse, et silicid af molybdæn, er en ildfast keramik, der primært anvendes i varmeelementer. Den har moderat massefylde, smeltepunkt 2030 ° C og er elektrisk ledende. Ved høje temperaturer danner det et passivationslag af siliciumdioxid, der beskytter det mod yderligere oxidation. Anvendelsesområdet omfatter glasindustri , keramisk sintring , varmebehandlingsovne og halvlederdiffusionsovne .
PTC keramiske elementer: PTC keramisk materiale er opkaldt efter sin positive termiske koefficient for resistens (dvs. modstand stiger ved opvarmning). De fleste keramikker har en negativ koefficient, mens de fleste metaller har positive værdier. Mens metaller bliver lidt mere modstandsdygtige ved højere temperaturer, har denne klasse af keramik (ofte bariumtitanat og blytitanatkompositter ) en meget ikke-lineær termisk reaktion, så den bliver ekstremt resistiv over en sammensætningsafhængig tærsketemperatur. Denne adfærd får materialet til at fungere som sin egen termostat , da strømmen passerer, når den er kølig og ikke når den er varm. Tynde film af dette materiale anvendes i autobølgende bagrude-afrimningsvarmere, og honningkageformede elementer anvendes i dyrere hårtørrere og rumvarmere .
Polymer PTC Varmeelementer [ Rediger ]
En fleksibel PTC varmeapparat lavet af ledende gummi
Modstandsvarmere kan fremstilles af ledende PTC-gummi materialer, hvor resistiviteten stiger eksponentielt med stigende temperatur. [1] En sådan varmelegeme vil producere høj effekt, når det er koldt, og opvarmer sig hurtigt til en konstant temperatur. På grund af den eksponentielt stigende resistivitet kan varmeren aldrig varme sig op til varmere end denne temperatur. Over denne temperatur fungerer gummiet som en elektrisk isolator. Temperaturen kan vælges under fremstilling af gummi. Typiske temperaturer er mellem 0 og 80 ° C (32 og 176 ° F).
Det er en punktvis selvregulerende varmelegeme og selvbegrænsende varmelegeme . [ præcisering nødvendig ] Selvregulerende betyder, at hvert punkt i varmeapparatet uafhængigt holder en konstant temperatur uden behov for regulering af elektronik. Selvbegrænsende betyder, at varmeapparatet aldrig kan overskride en bestemt temperatur på et hvilket som helst tidspunkt og kræver ingen overophedningsbeskyttelse.
Kompositvarmeelementer [ Rediger ]
kappeelement afskåret tværsnit
Rørformede varmeelementer: Rørformede elementer omfatter normalt en fin spole nikkel (NiCr) modstandsvarme legeringstråd, der er placeret i et metalrør (af rustfrit stållegeringer, såsom Incoloy eller kobber) og isoleret af magnesiumoxidpulver . For at holde fugt ud af den hygroskopiske isolator er enderne udstyret med perler af isolerende materiale, såsom keramisk eller siliconegummi, eller en kombination af begge. Røret trækkes gennem en dyse for at komprimere pulveret og maksimere varmeoverførslen. Disse kan være en lige stang (som i brødristerovne ) eller bøjes til en form for at spænde over et område, der skal opvarmes (såsom i elektriske ovne , ovne og kaffemaskiner ).
Screen-printed elementer: Skærmtrykte metal-keramiske spor deponeret på keramisk isoleret metal (generelt stål) plader har fundet udbredt anvendelse som elementer i kedler og andre husholdningsapparater siden midten af 1990'erne.
Radiative varmeelementer (varmelamper): En højlydende glødelampe kører normalt på mindre end maksimal effekt for at udstråle det meste infrarøde i stedet for synligt lys . Disse findes sædvanligvis i strålende rumvarmere og madvarmere, idet de enten tager en lang, rørformet form eller en R40- reflektor-lampeform. Reflekslampens stil er ofte tonet rød for at minimere det frembragte synlige lys; Den rørformede form kommer i forskellige formater:
Guldbelagt - Lavet berømt af den patenterede Phillips Helen lampe. En gulddikroisk film aflejres på indersiden, der reducerer det synlige lys og tillader det meste af kort- og mellembølgen infrarødt gennem. Hovedsagelig til opvarmning af mennesker. En række producenter fremstiller nu disse lamper, og de forbedrer sig konstant.
Ruby Red Coated - Samme funktion som de guldbelagte lamper, men til en brøkdel af prisen. Den synlige blænding er meget højere end guldvarianten.
Klar - Ingen belægning og anvendes hovedsagelig i produktionsprocesser.
Aftagelige keramiske kernelementer: bestående af coiled-resistiv varmelegaleringstråd gevind gennem et eller flere cylindriske keramiske segmenter for at opnå en ønsket længde (relateret til udgang), med eller uden en midterstang. Indsat i en metalkappe eller rør forseglet i den ene ende, tillader denne type element udskiftning eller reparation uden at bryde ind i processen involveret, sædvanligvis fluid opvarmning under tryk.
Kombinationsvarmeelementsystemer [ Rediger ]
Tykt filmteknologi : Varmeelementer til højovneovne er ofte lavet af eksotiske materialer, herunder platin , molybdindisilicid , molybdæn ( vakuumovne ) og siliciumcarbid . Siliciumkarbidantændere er almindelige i gasovne. Laservarmerne bruges også til at opnå høje temperaturer i tykk filmteknologi. [2]
Elektrisk komfur : Tidlige elektriske ovne brugt rørformede varmeelementer til alle funktioner, men nogle bruger anden teknologi til overfladebrænderne til at producere et glat topområde, som er lettere at rengøre.
