Erikujulised kütteelemendid

Kütteelemente saab tellida soovitud võimsuse, pinge, kuju ja kinnitustega. Kütteelemendi materjal valitakse sõltuvalt töötemperatuurist ja keskkonnast. Kõige enamkasutatumad kütteelemendi materjalid on erinevad terasesulamid ja vask. Mõnikord kasutatakse ka sobivat pinnatöötlust. 

Kütteelemendi materjalide valik

Materjal

Tüüpiline koostis

Standard

Max temp °C

 

C

Si

Cr

Ni

Mo

Fe

Muu

AISI

DIN

SIS

 

Roostevaba

0,04

0,5

18,0

9,0

 

 

304

1.4301

2333

750

Happekindel

0,03

0,5

17,0

13,0

2,5

 

316L

1,4404

2353

750

Tulekindel

0,05

2,0

20,0

12,0

 

 

309C

1,4828

 

850

Incoloy 800 0,05 0,5 21,0 32,5  

Al 0,4

Ti 0,4

  1,4876   950
Incoloy 825 0,03 0,3 21,5 42,0 3,0 ülej.

Cu 2,3

Ti 1,0

  2,4858   600

Titaan

Ti 99,5

 

3,7025

 

400

Kütteelemendi erivõimsus

Kütteelemendi pinnatemperatuur sõltub elemendi erivõimsusest, soojendatavast ainest, keskkonna temperatuurist ja soojusülekande kiirusest. Erivõimsus tuleb valida selliselt, et see ei ületataks kütteelemendi temperatuuri taluvust.

Soojendatav aine või seade

Sobiv erivõimsus
W/cm²

Sobiv kütteelemendi materjal

Õli, paks ja kleepuv

0,5 - 1

St, 304L

Õli, kerge

1,5 - 3

St, 304L

Kemikaalid

2 - 5

316L, Inc. 825

Seisev vesi

5 -7,5

Cu, 316L, Inc. 825

Voolav vesi

7,5 - 10

Cu, 316L, Inc. 825

Sulatuselement

0,5 -1 ,5

304L

El. radiaatori kütteelement

0,5 - 2

304L

Elektrikerise kütteelement

3 - 4

304L, 309, Inc.800

Grilli kütteelement

4 - 6

304L, 309, Inc. 800

Kiirguri element

4 - 5

304L, 309, Inc. 800

Silumiini valatud kütteelement

7 - 12

St, 304L

Elektripuhur

2 - 3

304L

Võimsustarve, vee, õli ja metallide soojendamiseks

Kütteelemendi vajaliku võimsuse arvutamisel võib kasutada valemit:

P = Q / (h x n)

P – võimsustarve (W)
h – aeg (h)
Q – energia (Wh)
n – kasutegur

 

Temperatuuri tõstmiseks vajalik energiahulk Q
Wh

Soojendatav aine, kogus

10 °C

20 °C

50 °C

90 °C

200 °C

Vesi, 10 l

116

232

580

1046

-

Vesi, 20 l

232

464

1160

2092

-

Vesi, 50 l

580

1160

2905

5230

-

Vesi, 100 l

1160

2320

5810

10460

-

Õli

Umbes pool vee soojendamiseks kuluvast energiast

Alumiinium, 1 kg

2,49

4,98

12,5

22,4

50

Seatina, 1 kg

0,36

0,72

1,8

3,3

7,2

Malm, 1 kg

1,40

2,8

7

12,6

28

Vask, 1 kg

1,08

2,2

5,4

9,7

22

Silumiin, 1 kg

2,44

4,9

12

22

49

Näide:

Soovitakse soojendada 50 l +20 C° vett temperatuurini +70 °C kahe tunni jooksul. Kaod on hinnanguliselt 20%, ehk kasutegur 0,8.

Temperatuuri tõus 70 °C – 20 °C = 50 °C.

Tabelist leiame, et valalik energiahulk Q = 2905 W/h.

Kütteelemendi vajalik võimsus P = 2905 / (2 x 0,8) = ~1815 W.

Kütteelemendi pinnatemperatuur sõltuvalt erivõimsusest (keskkond +20 °C)

Kütteelemendi pinnatemperatuur sõltuvalt erivõimsusest ja õhuliikumiskiirusest

Enamkasutatud painutusvariante

U-painutus OP-painutus

H-painutus M-painutus

Minimaalne painutusraadius R sõltuvalt materjalist:

304 L     12,5
309        12,5
316 L     12,5
Inc. 825  15
Inc. 800   20

Enamkasutatud kinnitusi

20 x 58 / M5 20 x 70 / M4 15 x 36 / M4

 

 

Pressitav ühendusmuhv ST/RST

L = 10 – 40 mm

Keere M14 x 1,5 mm

Joodetav ühendusmuhv MS/RST

L = 10 – 30 mm

Keere M14 x 1,5 mm