Kokie yra įprasti šildymo elementai ir medžiagos, naudojamos jiems gaminti?

Šildymo elementai ir lydiniai
Šildymo elementai kaitinami, paversdami elektros energiją į „Joule“ šilumą per procesą, vadinamą šildymo elemento medžiaga. Srovė, tekanti per kaitinimo elementą, susiduria su atsparumu, sukeldamas elementą.

Daugelyje šildymo prietaisų šilumai generuoja elektrinę energiją. Šiuose prietaisuose elektrinę energiją paversti šilumu naudojami šildymo elementai. Šildymo elemento veikimas grindžiamas elektros srovės kaitinimo efektu.

Daugelyje šildymo elementų naudojamas nikelis - chromo (NICR) viela arba juostelė kaip laidininko medžiaga. NICR yra ideali medžiaga, nes ji yra nebrangi, turi didelę elektrinę atsparumą ir nesugeba ar oksiduoja ore esant jo darbinės temperatūros diapazonui.

Šildymo elemento veikimas ir eksploatavimo laikas priklauso nuo naudojamos medžiagos savybių. Būtinos šildymo elementų medžiagų savybės:

1. Aukštas lydymosi taškas

2. Atviroje atmosferoje nėra oksidacijos

3. Didelis tempimo stiprumas

4. Metalas arba lydinys, kurio lankstumas yra pakankamai elastingas

5. Didelis varža

6. Žemos temperatūros atsparumo koeficientas

Šildymo elementams gaminti naudojamos šios medžiagos:

1. Nikelis - chromas (NICR) lydinys

2. Geležis - chromas - aliuminio (fekralinis) lydinys

3. Varis - nikelis (cuni) lydinys

4. Platinum

Komerciniai šildymo elementai
Yra penki komercinių šildymo elementų tipai:

Bare nikelis - chromo viela arba juostelė: tiesus arba suvyniotas, dažniausiai randamas skrudintuvuose ir plaukų džiovintuvuose.

Ekranas - atspausdinti metaliniai/keraminiai takeliai, nusodinti ant keramikos - izoliuoto metalo (paprastai plieno) plokštės. Šie elementai buvo plačiai naudojami virduliuose ir kituose buitiniuose prietaisuose nuo 1990-ųjų vidurio.

CALROD (uždarytas elementas): smulki nikelio ritė - chromo viela su keramikos rišikliu, uždengtu tvirtu metaliniu apvalkalu. Tai gali būti tiesios (kaip skrudintuvuose) arba išlenktos, kad tilptų mažesnės erdvės (pvz., Elektrinės viryklės, krosnys ir kavos virimo aparatai).

Šilumos lempos: aukštos - galios kaitrinės lempos, paprastai veikiančios mažiau nei maksimalią galią, spinduliuoja pirmiausia infraraudonųjų spindulių spinduliuotę, o ne matomą šviesą. Jie dažniausiai randami spinduliuojančiuose kosmuose ir maisto šildytuvuose, kurie yra ilgų vamzdžių arba R40 atšvaito lempų pavidalu. Atšvaitų lempų stiliai dažnai būna raudoni raudoni, kad būtų sumažinta matoma šviesos gamyba; Vamzdinės formos visada yra aiškios.

PTC keraminiai šildytuvai: Ši medžiaga pavadinta dėl teigiamo šiluminio varžos koeficiento. Daugelyje keramikų yra neigiamas koeficientas; Daugelyje metalų yra teigiama. Nors metalai tampa šiek tiek atsparesni aukštesnėje temperatūroje, ši keramika (paprastai bario titanatas ir švino titanato kompozitai) turi labai netiesinį šiluminį atsaką, todėl PTC šildytuvai tampa labai atsparūs, viršijantys kompoziciją - priklausomoje slenksčio temperatūroje. Dėl tokio elgesio medžiaga veikia kaip savo termostatą, nes srovė teka, kai šalta, bet ne tada, kai karšta. Plonos šios medžiagos plėvelės yra naudojamos automobilių galiniuose languose atitirpinti šildytuvus, o korio elementai naudojami brangesniuose plaukų džiovintuvuose ir kosmose.

Aukštos - temperatūros šildymo elementai
Aukštos - temperatūros krosnių kaitinimo elementai dažnai gaminami iš egzotiškų medžiagų, įskaitant platiną, molibdeno disilicidą ir silicio karbidą. Silicio karbido uždegimai yra paplitę dujų krosnyse.

Daugeliui programų šildymo elementai gali būti gaminami iš nikelio - chromo lydinių arba geležies - chromo - aliuminio lydinių vielos arba juostelės. Tai gali sukelti krosnių temperatūrą iki 1280 laipsnių (2336 laipsnių F). Krosnies temperatūrai iki 1600 laipsnių (2912 laipsnių F) arba žemesnėje temperatūroje, kuriai reikia didelės galios įvesties, silicio karbido šildymo elementai dažnai yra idealus pasirinkimas. Krosnies temperatūrai iki 1800 laipsnių (3272 laipsnių F) ir kai kuriose kitose programose gali būti atsakymas molibdeno disilicidų šildymo elementai.

Metalo lydiniai vielos/juostos/strypo: krosnies temperatūrai iki 1250 laipsnių, nikelis - chromo lydiniai (NICR) arba geležis - chromo -} aliuminio lydiniai dažnai yra idealūs, žemi - išlaidų sprendimas.

Silicio karbidas: Krosnies temperatūrai iki 1600 laipsnių silicio karbido komponentai paprastai siūlo greitą šildymą ir labai ilgą tarnavimo laiką. Norint gauti optimalų SIC komponentų našumą, maitinimo šaltinis turi būti tinkamai suprojektuotas pritaikymui. Kai kurie galios reguliavimo metodai dažnai reikalingi, kad būtų galima pritaikyti atsparumo pokyčius, kurie gali atsirasti su tokio tipo komponentais.

Molibdeno disilicidas: Krosnies temperatūrai iki 1700 arba 1800 laipsnių molibdeno disilicidų elementai suteikia patikimą šilumos šaltinį. Kai kuriais atvejais procesai, veikiantys daug žemesnėje temperatūroje, gali būti naudingi.