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Elektrische Heizelemente

Anwendungsgebiete von elektrischen Heizelementen

Elektrische Heizelemente (oder auch Heizpatronen) werden am h?ufigsten für das Beheizen von Objekten aus Metall verwendet. Dafür werden Bohrungen in die Objekte eingebracht, in die die Heizpatronen hineingesteckt werden. Um eine einfache Montage sicherzustellen, sind die Heizelemente mit einem gegenüber dem Nenndurchmesser geringfügig kleineren Durchmesser gefertigt.

Die meisten Anwendungen erfordern nicht die h?chstm?gliche Leistungsdichte. W?hlen Sie deshalb lediglich eine dem tats?chlichen Bedarf entsprechende Leistungsdichte. Nutzen Sie den Sicherheitsspielraum, indem Sie eine Heizpatrone mit einer Leistungsdichte unterhalb des für Ihre Anwendung zul?ssigen Maximalwerts verwenden. Legen Sie bei der Auswahl der Heizpatronen gr??eren Wert auf eine gleichm??ige W?rmeabgabe als auf eine m?glichst hohe Leistungsdichte.

Bei mittleren Leistungsdichten k?nnen die Bohrungen normalerweise mit Standardbohrern eingebracht werden. Diese liefern in der Regel Bohrungen, die gegenüber dem Nenndurchmesser um 0,08 bis 0,20 mm gr??er sind, sodass sich Spielanpassungen zwischen Bohrung und Heizpatrone von 0,3 bis 0,4 mm ergeben. Für eine gute W?rmeübertragung w?re natürlich eine m?glichst spielfreie Passung wünschenswert, aber ein gewisses Spiel erleichtert das Einführen und Entnehmen der Heizpatronen, insbesondere bei l?ngeren Modellen. Auch das vollst?ndige Durchbohren des Metallobjekts erleichtert das sp?tere Entnehmen der Heizpatrone. Nach dem Bohren ist das Objekt zu reinigen bzw. zu entfetten, um Kühlschmierstoffe zu entfernen.

Bohrungen für hohe Leistungsdichten sind durch Bohren und Reiben statt durch einmaliges Bohren mit einem Standardbohrer herzustellen. Für hohe Leistungsdichten ist eine enge Passung notwendig. Die Passung ist die Differenz zwischen maximalem Bohrungsdurchmesser und minimalem Heizpatronendurchmesser. Zum Beispiel betr?gt bei einer OMEGALUX-Heizpatrone mit einem Nenndurchmesser von 12,700 mm (1/2 Zoll) der Durchmesser tats?chlich 12,649 mm mit einem Toleranzbereich von -0,127 bis +0,000 mm. Wird diese Heizpatrone in eine Bohrung mit einem gebohrten und geriebenen Durchmesser von tats?chlich 12,776 mm eingeführt, so ergibt sich ein Spiel von 0,254 mm (12,776 mm - 12,522 mm).
Heizpatrone

Weitere Informationen über Heizpatronen

Temperaturregler und Sensoren für Heizpatronen

Auch der Sensor zur Temperaturregelung ist ein wichtiger Faktor. Er ist zwischen der Arbeitsfl?che des Objekts und der Heizpatrone zu positionieren. Bei der Auswahl der maximal zul?ssigen Leistungsdichte anhand des Diagramms ist zu beachten, dass die angegebene Objekttemperatur für einen Abstand von ca. 12,7 mm (1/2 Zoll) von der Heizpatrone gilt. Bei Anwendungen mit hoher Leistungsdichte ist die Regelung der Spannungsversorgung ein wichtiger Aspekt. H?ufig kommt eine Ein-Aus-Regelung zum Einsatz, sie kann jedoch zu gro?en Temperaturschwankungen bei Heizpatrone und Objekt führen. Eine thyristorgeregelte Versorgung bietet aufgrund der entfallenden Ein- und Ausschaltzyklen für Heizpatronen hoher Leistungsdichte den Vorteil einer l?ngeren Lebensdauer. Je nach Anwendung gibt es eine Reihe von verwendbaren Temperaturreglern und Sensoren. Ein h?ufig anzutreffender Sensortyp für Heizpatronen ist der Temperaturfühler für die Oberfl?chenmontage. Thermoelemente, Pt100-Temperaturfühler oder Thermistoren stehen mit selbstklebender Unterseite oder der M?glichkeit zum Verkleben mit der beheizten Fl?che zur Verfügung. Auch auf die Oberfl?che anschraubbare oder magnetische Temperaturfühler sind lieferbar. Temperaturregler stehen in verschiedensten Gr??en und vielen optionalen Aus- und Eing?ngen bereit. Bei Thermoelement- und Widerstandsfühlereing?ngen wird meistens mit einem Logikausgang gearbeitet. Logikausg?nge schalten die Heizelementschaltlast mit einem Halbleiterrelais und schonen somit die Heizelemente.

Beispiellinks für Produkte der Regelung:

PID-Regler CNPT Platinum? Temperatur- und Prozessregler mit PID-Regelung
Als Regelalgorithmen stehen 2-Punkt- oder PID-Regelungen (auch mit Heizen/Kühlen-Ausg?ngen) zur Verfügung. Die PID-Regelung beinhaltet eine Selbstoptimierungsfunktion; zus?tzlich wird der PID-Algorithmus durch eine Fuzzy-Logik adaptiv optimiert. Mit dem Ger?t lassen sich aus bis zu 16 Rampen- und Haltesegmenten bestehende Programme erstellen, wobei innerhalb jedes Segments verfügbare Aktionen durch Ereignisse ausgel?st werden k?nnen. Mit bis zu 99 Sollwertprogrammen und M?glichkeiten zur Verkettung der Programme l?sst sich dieser Regler flexibel programmieren. Die Alarme lassen sich als Grenzwert- oder Bereichsalarme mit absoluten oder relativen Alarmsollwerten einrichten.

Mehr Informationen über Temperaturregler finden Sie hier.
Thermoelement SA1 Thermoelemente mit schnellem Ansprechverhalten und selbstklebender Rückseite
OMEGAs selbstklebende Thermoelemente wurden für schnelle Oberfl?chenmessungen entwickelt. Die Sensoren werden aus 0,25 mm Thermoelement-Leitung mit PTFE-Isolierung gefertigt, deren Messspitze zwischen Hochtemperatur-Polymeren und glasfaserverst?rkten Polymeren eingebettet ist. Dies führt zu guter W?rmeleitf?higkeit und schnellem Ansprechen. Zur einfacheren Installation sind die Fühler mit einer selbstklebenden Rückseite ausgestattet.

Mehr Informationen über Thermoelemente finden Sie hier.
Thermoelement PT100-MA Pt100- oder Thermoelementfühler mit Magnethalterung
OMEGAs Temperaturfühler mit Magenthalterung sind als Thermoelement oder Pt100 sowie mit verschiedenen Isolierungs- und Anschlussarten lieferbar. Die maximale Temperatur betr?gt 300°C für Thermoelement- und Pt100-Fühler.
Abmessungen der Magnethalterung bei Modell Pt100-MA: 25 × 40 × 25 mm (H x B x T)

Hier erfahren Sie mehr über Pt100.
Halbleiterrelais SSR330 und SSR660 Halbleiterrelais mit AC/DC-Steuereingang
Die Halbleiterrelais SSR330 und SSR660 von OMEGA sind einpolige Schlie?er, die die Last ohne mechanische Teile schalten und damit eine Lebensdauer von mehreren Millionen Schaltspielen erreichen. Bei anliegendem Steuersignal schaltet das Halbleiterrelais den AC-Laststrom "EIN", wie es auch bei einem mechanischen Relais mit bewegten Kontakten der Fall ist.

W?hlen Sie die ideale Heizpatrone für Ihre Anwendung

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Heizpatronen mit Nenndurchmesser 6,3 mm (1/4 Zoll) Heizpatronen mit Nenndurchmesser 6,3 mm (1/4 Zoll)
Die Heizpatronen mit hoher Leistungsdichte der CIR-Serie von OMEGALUX™ sind ausschlie?lich aus Premiumwerkstoffen gefertigt und erfüllen die h?chsten Industriestandards. Ihre Konzeption ist auf eine lange Lebensdauer und h?chste Leistungsf?higkeit sowohl in Labor- als auch in Industrieanwendungen ausgerichtet. Auf hohe Beanspruchung ausgelegt, bieten sie eine hohe Durchschlagsfestigkeit und sind widerstandsf?hig gegen St??e und Vibrationen.
Heizpatronen mit Nenndurchmesser 12,7 mm (1/2 Zoll) Heizpatronen mit Nenndurchmesser 12,7 mm (1/2 Zoll)
Die Heizpatronen mit hoher Leistungsdichte der CIR-Serie von OMEGALUX™ eignen sich besonders für Anwendungen, bei denen Gie?formen, Gesenke, Werkzeugplatten oder Heizplatten zum Einsatz kommen, sowie für Versiegelungsverfahren.
Heizpatronen mit Nenndurchmesser 9,5 mm (3/8 Zoll) Heizpatronen mit Nenndurchmesser 9,5 mm (3/8 Zoll)
Die Heizpatronen mit hoher Leistungsdichte der CIR-Serie von OMEGALUX™ eignen sich besonders für Anwendungen, bei denen Gie?formen, Gesenke, Werkzeugplatten oder Heizplatten zum Einsatz kommen, sowie für Versiegelungsverfahren. Sie sind in L?ngen zwischen 25,4 mm (1 Zoll) und 610 mm (24 Zoll) verfügbar.
Heizpatronen mit Nenndurchmesser 19 mm (3/4 Zoll) Heizpatronen mit Nenndurchmesser 19 mm (3/4 Zoll)
Die Heizpatronen mit hoher Leistungsdichte der CIR-Serie von OMEGALUX™ eignen sich besonders für Anwendungen, bei denen Gie?formen, Gesenke, Werkzeugplatten oder Heizplatten zum Einsatz kommen, sowie für Versiegelungsverfahren. Sie sind in L?ngen zwischen 57 mm (2 1/4 Zoll) und 1220 mm (48 Zoll) verfügbar.
Hochleistungsheizpatronen Hochleistungsheizpatronen
Die Hochleistungsheizpatronen der C-Serie von OMEGALUX™ eignen sich besonders für Anwendungen, bei denen Heizplatten, Gie?formen, Gesenke oder Werkzeugplatten zum Einsatz kommen, sowie für Beh?lterheizungen.
Elektrische Bolzenheizer Elektrische Bolzenheizer
Bolzenheizer der CBH-Serie bestehen aus einem robusten, rohrf?rmigen Heizelement mit Metallmantel, der seinerseits homogen in eine Metallhülse eingebettet ist. Diese genau dimensionierte Hülse gew?hrleistet ein angemessenes Spiel zum Einführen des Bolzenheizers in Bohrungen g?ngiger Standarddurchmesser. Dies erm?glicht eine zügige W?rmeausdehnung gro?er Bolzen und das mühelose Anziehen dieser Bolzen mit einem Schraubenschlüssel, bevor durch die anschlie?ende Abkühlung eine kraftschlüssige Schrumpfpassung entsteht. Dieses Verfahren empfiehlt sich für die Montage gro?er Kompressoren, Pressen, Turbinen, Gesenkbl?cke, Zylinder, Zylinderk?pfe, Druckbeh?lter etc. Zur Minimierung des W?rmeabflusses an die umliegenden Metallbereiche muss das Aufheizen der Bolzen binnen kürzester Zeit erfolgen. Um ein gleichm??iges Anziehen der zu montierenden Bauteile zu erlauben, kommen normalerweise mehrere Bolzenheizer der CBH-Serie gleichzeitig zum Einsatz.

H?ufig gestellte Fragen

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Ausrechnen der Leistungsdichte

Der Begriff ?Leistungsdichte“ beschreibt die W?rmestromrate oder den W?rmegehalt einer Oberfl?che. Diese Heizfl?chenleistung wird als Leistung pro Fl?che in W/in2 angegeben. Für die Berechnung ist zu beachten, dass die Standardheizpatronen an jedem Ende eine unbeheizte L?nge von je 6,35 mm (1/4 Zoll) aufweisen.

Beispiel

Für eine 305 mm (12 Zoll) lange Heizpatrone mit einem Durchmesser von 12,7 mm (1/2 Zoll) und einer Nennleistung von 1000 Watt berechnet sich die Leistungsdichte wie folgt:

Leistungsdichte = W / (? x D x HL)

Dabei gilt:
W?= 1000 W
??= Pi?(3,14)
D?= Durchmesser = 0,5 Zoll
L?nge?= beheizte L?nge?= 11,5 Zoll

Leistungsdichte?= 1000 / (3,14 x 0,5 x 11,5) = 55 W/in
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