Serpentines Calenfactores Eléctricos: Selecció Y Diseño
Last updated on junio 16th, 2020 at 03:58 pm
Los serpentines calefactores eléctricos transfieren energía al calor en una variedad de aplicaciones de calefacción. Son una parte importante de muchas soluciones de calefacción industrial.
Un serpentín es un elemento calefactor unido a la unidad de calefacción. El calentador genera la corriente eléctrica que fluye hacia el serpentín. El serpentín calefactor transfiere la energía eléctrica a la energía térmica. Puede sumergirse directamente en el medio para calentarlo o irradiar calor a través de un espacio abierto.
El serpentín puede estar expuesto o cubierto, dependiendo de su aplicación.
Elección de los materiales de los serpentines de calentadores eléctricos
Los mejores materiales para los serpentines de los calentadores eléctricos están dictados por el propósito del calentador y el medio que se va a calentar. Dos de las opciones más populares son los materiales a base de níquel y los materiales a base de hierro.
El material de serpentines a base de níquel más común es el nicromo. El nicromo es una aleación que contiene 80% de níquel y 20% de cromo. El nicrom se usa predominantemente en aplicaciones de alta temperatura de hasta 1,250℃. Esta mezcla tiene una serie de ventajas, incluyendo:
- Resistencia a la oxidación
- Resistencia confiable
- Alto punto de fusión
- Expansión mínima cuando se calienta
También se puede usar un material a base de hierro para este propósito. Más frecuentemente una aleación de hierro-cromo-aluminio. Esta aleación cuesta menos que el níquel, pero es más propensa a la corrosión.
Los serpentines calefactores de carburo de silicio (SiC) y disiliciuro de molibdeno (MoSi2) son más costosos, pero ofrecen temperaturas más altas y una vida útil más larga. El SiC es capaz de calentarse hasta 1,600℃ y MoSi2 puede alcanzar hasta 1,800℃.
Tipos de elementos de serpentines calefactores eléctricos
Existen dos tipos principales de elementos de serpentines calefactores eléctricos, abiertos y cubiertos. En resumen, los serpentines abiertos son para una calefacción indirecta y los cubiertos son para una calefacción directa. Aunque los serpentines abiertos son económicos y altamente eficientes, no son adecuados para todas las aplicaciones.
Serpentines calefactores eléctricos abiertos
Los serpentines abiertos dejan los elementos expuestos. No hay necesidad de que calienten una cubierta protectora, por lo que tienen tiempos de calentamiento rápidos. Requieren poco mantenimiento y tienen piezas económicas y fáciles de reemplazar. El inconveniente es que los elementos expuestos son más vulnerables a dañarse.
Los elementos de serpentines abiertos se utilizan principalmente en:
- Calefacción de espacios
- Calefacción de ductos
- Calefacción de tuberías
- Tubos de metal
- Calentamiento de tanques
- Aire forzado
- Hornos
Serpentines calefactores eléctricos cubiertos
Los elementos expuestos no son apropiados para todas las aplicaciones de calefacción. En la calefacción directa, por ejemplo, los serpentines abiertos son susceptibles a daños y corrosión. Para evitar esto, los serpentines del calentador utilizan un recubrimiento protector. Este recubrimiento protege los elementos al tiempo que reduce los riesgos de electrocución o incendios.
El material del recubrimiento es una consideración importante al elegir un calentador de inmersión. La selección del material debe basarse tanto en la aplicación como en las propiedades del medio que se va a calentar. Las soluciones severamente corrosivas, por ejemplo, probablemente usarían un recubrimiento de Incoloy debido a sus propiedades resistentes a la corrosión.
Formas de los serpentines calefactores
Los elementos calefactores eléctricos ofrecen un alto grado de personalización. Además de una amplia selección de materiales, los elementos están disponibles en una variedad de formas personalizadas.
Con un elemento calefactor de serpentín, el tamaño del serpentín se calienta al tamaño exacto del área que se está calentando. Esto evita el desperdicio de energía y garantiza que se cubra el área máxima requerida.
Otras formas, como elementos de barra larga ofrecen un propósito diferente. Esta forma es ideal para la calefacción de espacios. La barra lanza el calor más lejos, ofreciendo una mayor distribución del calor a través del área. Un serpentín ofrece calor a un área más específica.
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