Рекомендації щодо підбору ТЕНів для різних середовищ, ПЕТРОТЕН

Середовище, що нагрівається - повітря

Для нагрівання повітря використовується два типи ТЕНів:

ТЕНи для «спокійного» повітря. Маркування таких ТЕНів за ГОСТ 13268-88 - "S" і "T". Питома потужність на одиницю поверхні відповідно 2,2 Вт/кв. см та 5,0 ват/кв. див. Максимальна температура на поверхні – 450 та 650 градусів. Знімання тепла з поверхні нагрівача відбувається за рахунок конвекції «спокійного» повітря, що контактує з нагрітою поверхнею.
ТЕНи для «рухомого» повітря, ще їх називають «обдувані», з маркуванням «О» і «К», питомою потужністю 5,5 Вт/кв. см та 6,5 Вт/кв. див. Знімання тепла з поверхні нагрівача здійснюється рухомим струменем повітря, створюваним, наприклад вентилятором і рухається цей струмінь зі швидкістю не менше 6 м/с (за ГОСТ). Природно, що ТЕН, що «обдувається» в порівнянні зі «спокійним», маючи однакові характеристики (розміри, матеріал, напруга тощо), може мати значно більшу потужність і генерувати на своїй поверхні більше тепла. У цьому «обдуваемый» ТЕН не перегрівається, т.к. надлишок тепла інтенсивно відбирається повітрям, що рухається.

Коли йдеться про обігрів звичайних приміщень, в яких температуру повітря потрібно підняти до рівня 20-25 градусів, вибір ТЕНів не ускладнює: з таблиці ТЕНів на сайті вибирається ТЕН потрібного типорозміру, потужності та напруги, кількість ТЕНів визначаться загальною необхідною потужністю з розрахунку ( у середньому) 1 кВт на 10-12 кв. м площі приміщення при стандартній висоті стелі 3 м та загальноприйнятої утеплення будівлі. У цьому температура ТЕНа підвищується незначно, тобто. це власна температура Тена плюс 20-30 градусів. Інша справа, коли температуру повітря потрібнопідняти до 150, 200 і навіть 250 градусів. Це відбувається в сушарках, печах-пекарнях, камерах для фарбування. У цьому випадку загальна температура Тена буде дуже висока: власна температура Тена плюс 250 градусів навколишнього повітря. Така температура може несприятливо позначитися на «здоров'ї» ТЕНу – він може перегрітися.

Розглянемо конкретний приклад. Допустимо, в камері для порошкового фарбування виробів необхідно створити температуру +200 градусів. Опускаючи деталі розрахунку, використовуємо для цього ТЕН 140 В13/2,5 Т 220 (трубка довжиною 140см, діаметром 13мм, потужністю 2,5кВт, з нержавіючої сталі). Цей ТЕН має питому потужність близько 4,8 Вт/кв. см, а власну температуру близько 600 градусів. У робочому режимі температура ТЕНу досягає 600+200=800 градусів, що перевищує максимально допустиму температуру ТЕНу. А якщо врахувати «дозволені» стрибки напруги (+10%), дозволене відхилення за потужністю ТЕНу (+5%), то загальна температура ТЕНу може бути ще вищою. Довговічність такого Тена стає під питанням.

Візьмемо ТЕН 140 В13/2,0 Т 220 (такий самий, як і попередній, тільки потужністю нижче -2,0 кВт замість 2,5 кВт). У цього Тена питома потужність дорівнює 3,86 Вт/кв. см, власна температура – приблизно 480 градусів, сумарна температура Тена близько 680 градусів, що не так критично.

Очевидно, перший ТЕН, як потужніший, розігріє камеру швидше, кількість цих ТЕНів, виходячи з необхідної загальної потужності для розігріву камери до потрібної температури, потрібно менше. Але зрештою ці «плюси» можуть перекритися «мінусами»: потужніші, але перегріті ТЕНи частіше виходитимуть з ладу, а це вимагатиме частішої зупинки камери для фарбування і складання-розбирання ТЕНових вузлів.

ВИСНОВОК: при підборі повітряних ТЕНів необхіднопов'язувати такі параметри, як:

розміри та матеріал трубки Тена;
потужність та власну температуру ТЕНу;
експлуатаційні умови - температуру повітря, якість обдування та ін.

Середовище, що нагрівається - вода

Позначення цих ТЕНів згідно з ГОСТ 13268-88:

"Р" - матеріал трубки ТЕНу - чорна сталь;
"J" - матеріал трубки ТЕНу - нержавіюча сталь.

Допустима питома потужність (Р уд.доп.) на поверхні ТЕНу - 15 Ватт/кв.см. Цей показник визначає максимально допустиму потужність ТЕНу. При підборі водяних ТЕНів необхідно дотримуватися таких правил:

Експлуатуючи ТЕН, необхідно вжити всіх заходів для того, щоб запобігти утворенню на його поверхні «накипу» - це відкладення на трубці ТЕНу різних домішок, що присутні в рідині. Домішки присутні, наприклад, у брудній або твердій воді, вони обволікають трубку ТЕНу у вигляді плівки різної товщини. Чим товстіша така плівка, тим гірша теплопередача від ТЕНу до рідини, і в якийсь момент ТЕН може перегрітися і вийти з ладу. Особливо небезпечна у цьому сенсі вода, що видобувається з артезіанських свердловин. Тому від початку експлуатації ТЕНів необхідно потурбуватися установкою всіляких фільтрів і пом'якшувачів рідини, а також проводити профілактичне чищення ТЕНів і резервуарів.
Активна частина Тена має бути повністю занурена в рідину. Нагадаємо, що активна довжина Тена дорівнює повній його довжині за мінусом довжини «зони непрогріву» Тена (це величина, на яку контактна шпилька з торця входить всередину Тена). Більшість водяних ТЕНів мають зони непрогріву А=40 мм, і В=65 мм, тому такі ТЕНи мають бути занурені у рідину практично повністю. У разі застосування ТЕНів з іншими зонаминепрогріву (С=100 мм; D=125 мм; Е=160 мм; F=250 мм; G=400 мм тощо) рівень рідини повинен бути вищим за зону непрогріву на 20 – 30 мм.
Іноді з технологічних причин рідину, що нагрівається, необхідно з деякою періодичністю зливати з резервуара. І тут ТЕНы оголюються і з водного середовища переходять у повітряну, тобто. працюють у режимі зміни середовищ «вода-повітря» (звісно, при зливі рідини ТЕНи відключають). У таких випадках не рекомендується застосовувати ТЕНи з чорної сталі, тому що при нагріванні, охолодженні та зміні середовищ чорна сталь починає інтенсивно корродувати (іржавіти) і швидко руйнується. А, наприклад, на нержавіючу сталь таких умов згубного впливу не надають.
Для установки ТЕНу в резервуарі та його герметизації (ущільнювальне прокладання) на торцях ТЕНу закріплюють щтуцера – втулки з різьбленням та фланцем під прокладку. Закріплення штуцера на торці Тена проводиться у різний спосіб. Один із них – опресування штуцера спеціальними прес-ножицями. Цей спосіб створює міцне і досить герметичне з'єднання штуцера з трубкою ТЕНу, яке дозволяє використовувати ТЕН при нагріванні рідини в резервуарах з внутрішнім тиском не більше 0,25 мПа (2,5 атм.). Тобто у звичайних системах опалення, у звичайних нагрівальних резервуарах ТЕНи із опресованими штуцерами використовуються дуже широко.

Якщо ж тиск у резервуарі перевищує 2,5 атм. (наприклад, у парогенераторах), опресовування штуцера вже не дає достатньої герметичності, і штуцер необхідно або припаяти, або приварити до трубки Тена. Про це потрібно пам'ятати при замовленні Тена, інакше штуцер «пропускатиме» рідину по трубці Тена, що зрештою виведе його з ладу.

В іншому ж вибір ТЕНу не повинен викликати труднощів: за таблицею на сайті вибирайте потужність,напруга, довжина і діаметр трубки ТЕНу, її матеріал і форму, необхідні штуцер і контактну частину.

Компанія "ПЕТРОТЕН" є вузькопрофільним підприємством, яке сфокусувало свою увагу на виробництві тенів для різних середовищ, таких як вода, повітря, метал, олія.