Elementos calefactores eléctricos Tipos y diseño. Fabricamos espirales eléctricas a partir de nicromo según diseños y diseños del cliente.

Se dividen en abiertos y cerrados. Los primeros están representados por espirales, que consisten en una base (cerámica o micanita) con un alambre enrollado encima de un material especial con buenas propiedades de aislamiento eléctrico.

La empresa Elemag ofrece placas de micanita como base para la espiral, ya que la micanita tiene una serie de ventajas:

• Aislamiento eléctrico confiable;
• Alta resistencia a la flexión y resistencia mecánica de los bordes al desmoronamiento;
• Sin delaminación ni pérdida de propiedades mecánicas cuando se calienta;
• Bajas tasas de absorción de agua, lo que permite que la micanita se utilice con éxito incluso en ambientes con alta humedad.

Existen varios requisitos para el material del alambre en la bobina calefactora. Estos son baja oxidación, refractariedad y alta resistividad. Muchos materiales, como el cobre, tienen estas propiedades. Sin embargo, en comparación con otros metales y sus aleaciones, se necesitará varias veces más cobre para formar una espiral (a veces hasta 10).

Por tanto, se suelen utilizar los siguientes materiales:

• nicromo
• Fechral
• Aleaciones multicomponente a base de fechral con elementos de aleación (eurofechral, ​​superfechral, ​​etc.)

Espirales de nicromo

Apareciendo a principios de siglo, inmediatamente ganaron gran popularidad debido a su alta resistividad, resistencia al calor y bajo precio. Desafortunadamente, debido al deseo de ahorrar dinero, el porcentaje de níquel disminuyó gradualmente, fue reemplazado por hierro, como resultado de lo cual los cables se volvieron menos maleables, quebradizos y susceptibles a la corrosión, y la vida útil disminuyó (con un mantenimiento normal). es de 5 a 6 meses).

espirales fechral

Utilizado en hornos eléctricos a temperaturas de hasta 1400°C. A diferencia de los de nicromo, cuestan 3 veces menos, duran unos 2 años, tienen mayor superficie específica y menor densidad.

Aleaciones multicomponente

La empresa Elemag utiliza espirales de aleaciones multicomponente en equipos de calefacción. Se trata de fabricantes líderes como Kanthal, Rescal y Aluchrom. Las espirales fiables y duraderas de la empresa francesa Rescal se utilizan en hornos y calentadores industriales, que están diseñados para funcionar en condiciones duras a temperaturas de hasta 1200°C. Y el alambre resistente al calor de la marca Kantal (Suecia), líder mundial en la producción de sistemas de calefacción, tiene una calidad significativamente inferior a cualquier otro elemento resistivo.

Aleaciones multicomponente tipo Fe-Cr-Al-Si-Mn-Zr-Ti-Y se caracterizan por las siguientes ventajas en comparación con el nicrom y el fechral convencional:

• Vida útil más larga (por ejemplo, en Kantal es de 10 años o más) a un precio razonable;
• Menor densidad del material, ahorrando hasta un 17% de peso;
• Valores de resistividad más altos (1,39-1,45);
• Estructura uniforme, mejor calidad superficial y alta ductilidad (2 veces más que el fechral convencional);
• Excelente resistencia al aire, vacío, argón, vapor de agua;
• Buen límite de fluencia, evitando el hundimiento de los elementos;
• Indicadores TCES bajos y estables;
• Excelente soldabilidad de la aleación.

La transferencia de calor en los serpentines calefactores se realiza por convección y radiación. Sus principales ventajas son la simplicidad de diseño, el costo moderado, el calentamiento rápido y la facilidad de reparación. Las espirales con alambres Kantal y Rescal se utilizan ampliamente en la industria:

• Incluido

Los calentadores en espiral del fabricante Heatle son calentadores industriales en forma de espiral que se utilizan para calentar las superficies de máquinas de producción cilíndricas. El campo de aplicación más común de los calentadores en espiral son los sistemas de canal caliente GKS.

La empresa Heatle produce calentadores de espiral de dos niveles de calidad:

Calentadores en espiral clase A. Están fabricados con materiales de alta calidad de los mejores fabricantes del mundo y utilizando tecnología de producción más cara. Debido a esto, los elementos calefactores en espiral de clase A tienen una vida útil muy larga, un alto índice de confiabilidad y también son completamente impermeables.

Calentadores en espiral clase B. Los materiales para la fabricación de calentadores de este tipo son comunes, por lo que su costo es mucho menor que el de los calentadores de clase A. Con un manejo cuidadoso y evitando que entre humedad en el elemento calefactor, esta clase de calentadores también puede durar bastante tiempo, y el precio de estos elementos calefactores le agradará.

En el sitio web de la tienda en línea, en las páginas de productos, encontrará una lista de modelos estándar de elementos calefactores en espiral, que se pueden comprar a través del formulario de pedido en el sitio web o por teléfono. También puede solicitarnos calentadores en espiral hechos a medida si el elemento calefactor que necesita no está en la lista.

En nuestro sitio web los calentadores en espiral se presentan en dos versiones. En la página de elementos calefactores en espiral encontrará una descripción y características técnicas de los calentadores de bobina estándar con diferentes secciones transversales de varilla, y en la página de calentadores en espiral con carcasa se describen las características de los calentadores con carcasa metálica protectora.

hornos electricos de resistencia

Los elementos calefactores tienen la temperatura más alta en el horno y, por regla general, determinan el rendimiento de la instalación en su conjunto.

Los siguientes requisitos se aplican a estos materiales:

1. Resistencia al calor suficiente (resistencia a las incrustaciones).

2. Resistencia al calor suficiente: resistencia mecánica a altas temperaturas necesaria para que los calentadores se sostengan por sí mismos.

3. Alta resistividad eléctrica. Cuanto menor sea la resistividad eléctrica, mayor será la longitud del calentador y menor su sección transversal. La sección transversal del calentador debe ser lo suficientemente grande para garantizar la vida útil requerida. No siempre es posible colocar un calentador largo en un horno. Por tanto, es deseable que los materiales del elemento calefactor tengan un alto valor de resistividad eléctrica.

4. Coeficiente de resistencia a baja temperatura. Este requisito debe cumplirse para que la potencia generada por los calentadores en estado frío y caliente sea la misma o difiera ligeramente. Si el coeficiente de resistencia a la temperatura es alto, para encender el horno en estado frío, es necesario utilizar transformadores que inicialmente proporcionen un voltaje reducido.

5. Constancia de las propiedades eléctricas. Algunos materiales, como el carborundo, envejecen con el tiempo, es decir, aumentan la resistencia eléctrica, lo que complica sus condiciones de funcionamiento. Se requieren transformadores con una gran cantidad de pasos y un rango de voltaje.

6. Maquinabilidad. Los materiales metálicos deben tener ductilidad y soldabilidad para poder fabricar alambres, cintas y, a partir de estos últimos, elementos calefactores con configuraciones complejas. Los calentadores no metálicos se prensan o moldean para que el calentador sea un producto terminado.

Los principales materiales para los elementos calefactores son aleaciones a base de hierro, níquel, cromo y aluminio.

Se trata, en primer lugar, de cromo-níquel, así como de aleaciones de hierro-cromo-aluminio. Las propiedades y características de estas aleaciones se presentan en.

Las aleaciones dobles consisten en níquel y cromo (aleaciones de cromo-níquel), y las aleaciones triples, de níquel, cromo y hierro (aleaciones de hierro-cromo-níquel). Las aleaciones ternarias son un desarrollo posterior de los aceros al cromo-níquel, ya que X23N18, X15N60-N se utilizan hasta aproximadamente 1000°C.

Las aleaciones dobles son, por ejemplo, X20N80-N. Forman una película protectora de óxido de cromo en la superficie. El punto de fusión de esta película es superior al de la propia aleación; la película no se agrieta cuando se calienta y se enfría. Estas aleaciones tienen buenas propiedades mecánicas tanto a bajas como a altas temperaturas, son resistentes a la fluencia, dúctiles, fáciles de procesar y soldables.

Las aleaciones de cromo-níquel tienen propiedades eléctricas satisfactorias, no envejecen y no son magnéticas. Su principal desventaja es su elevado coste y la escasez, principalmente de níquel. Por lo tanto, se crearon aleaciones de hierro-cromo-aluminio que contienen hierro, cromo y hasta un 5% de aluminio. Estas aleaciones pueden ser más resistentes al calor que las aleaciones de cromo-níquel, es decir, pueden funcionar hasta 1400°C (por ejemplo, la aleación Kh23Yu5T). Sin embargo, estas aleaciones son bastante quebradizas y frágiles, especialmente después de la exposición a temperaturas superiores a 1000°C. Por lo tanto, después de operar el calentador en el horno, no se puede quitar ni reparar. Estas aleaciones son magnéticas y pueden oxidarse en una atmósfera húmeda a temperaturas normales. Tienen una baja resistencia a la fluencia, lo que debe tenerse en cuenta al diseñar calentadores a partir de ellos. La desventaja de estas aleaciones es también su interacción con revestimientos de arcilla refractaria y óxidos de hierro. En los lugares donde estas aleaciones entran en contacto con el revestimiento a temperaturas de funcionamiento superiores a 1000°C, el revestimiento debe estar hecho de ladrillo con alto contenido de alúmina o recubierto con un revestimiento especial con alto contenido de alúmina. Durante el funcionamiento, estos calentadores se alargan significativamente, lo que también debe tener en cuenta durante el diseño, es decir, es necesario prever la posibilidad de su ampliación.

Los representantes de estas aleaciones son Kh15Yu5 (temperatura de aplicación - aproximadamente 800°C); X23Yu5 (1200°C); Kh27Yu5T (1300°C) y Kh23Yu5T (1400°C).

Recientemente, se han desarrollado aleaciones del tipo Kh15N60Yu3 y Kh27N70YuZ, es decir, con la adición de un 3% de aluminio, lo que mejoró significativamente la resistencia al calor de la aleación, y la presencia de níquel prácticamente eliminó las desventajas de las aleaciones de hierro-cromo-aluminio.

Las aleaciones Kh15N60YUZ, Kh27N60YUZ no interactúan con arcilla refractaria ni óxidos de hierro, están bastante bien procesadas, son mecánicamente fuertes y no frágiles.

Los hornos de alta temperatura utilizan calentadores no metálicos: carborundo y disiliciuro de molibdeno.

Para hornos con atmósfera protectora y vacío se utilizan calentadores de carbón y grafito. Los calentadores en este caso se fabrican en forma de varillas, tubos y placas.

Los hornos de vacío de alta temperatura y atmósfera protectora utilizan calentadores de molibdeno y tungsteno. Los calentadores de molibdeno pueden funcionar hasta 1700°C en vacío y hasta 2200°C en atmósfera protectora. La temperatura de aplicación al vacío es menor, lo que se explica por la evaporación del molibdeno. Los calentadores de tungsteno pueden funcionar hasta 3000°C.

En algunos casos se utilizan calentadores de niobio y tantalio.

Los elementos calefactores de la mayoría de los hornos industriales están hechos de cinta o alambre (Fig. 3.4 - 3.7). Normalmente, para la fabricación de calentadores para hornos industriales se utiliza alambre con un diámetro de hasta mm. Sin embargo, para hornos con temperaturas de funcionamiento de C y superiores, se debe utilizar alambre con un diámetro inferior a mm. La relación entre el paso de la espiral y su diámetro y el diámetro del alambre se elige de tal manera que facilite la colocación de los calentadores en el horno, asegure su suficiente rigidez y al mismo tiempo no dificulte demasiado su transferencia. calor de ellos a los productos.

Los elementos calefactores en espiral se utilizan para calentar boquillas de canal caliente, moldes, inyectores, varillas, boquillas de distribución, etc. Dependiendo del tamaño, las secciones se dividen en HCf y MCf. Los calentadores de serpentín para sistemas de canal caliente (HCS) se suministran enderezados o en estado bobinado terminado con el diámetro requerido y la distribución en la longitud requerida.

Los elementos calefactores en espiral son los más adecuados para calentar formas y conexiones cilíndricas. A pesar de su pequeño diámetro, tienen un alto poder calorífico, proporcionando un calentamiento uniforme hasta 750°C. El cable calefactor de la más alta calidad está alojado dentro de una carcasa de acero inoxidable. Los componentes del elemento calefactor están engarzados, lo que aumenta la vida útil del elemento calefactor y le permite soportar altas temperaturas. Los calentadores de serpentín están completamente sellados, lo que evita la entrada de objetos sólidos, humedad y líquidos.

Ventajas: Es posible fabricar calentadores en espiral de cualquier tamaño o capacidad no estándar bajo pedido. Si es necesario, realizamos el bobinado según las especificaciones técnicas (descargar).

Con un funcionamiento adecuado, la vida útil de los calentadores es ilimitada.

Estructura de un elemento calefactor en espiral.

Principales características de los elementos calefactores en espiral en stock estándar

Bajo pedido es posible fabricar calentadores de espiral con las siguientes características

Sección del calentador	Alimentación a 230 V	Longitud total extendida (incluida la longitud sin calefacción)	Longitud irrompible	Diámetro mínimo de navegación
1,8x3,2mm	150 - 700W	200-1000 milímetros	40mm	8mm
	150 - 1600W	265-2015 milímetros	65mm	8mm
	150 - 1600W	265-2015 milímetros	65mm	8mm
	175 - 400W	365-765 milímetros	65mm	6 milímetros