Решим любую задачу по нагреву
09.06.2022
Поддержание заданной температуры транспортируемой среды в трубопроводах или внутри оборудования в цилиндрическом исполнении является важным элементом, влияющим на весь производственный процесс и качество выпускаемой продукции. Особенно остра проблема поддержания температурного режима на предприятиях, работающих с термоформовочными пластиками, где даже незначительные отклонения от регламента могут привести к остановке производства, поломке рабочих агрегатов.
Хомутовые электронагреватели способны решить проблему обогрева участков трубопровода или экструдеров и другой промышленной техники круглого исполнения. Представленные устройства обладают высоким показателем КПД, надежные и безопасные. Хомутовые электрические нагреватели выпускают в различных форм-факторах, они могут работать в сетях от 12 до 400 В.
Визуально устройство напоминает хомут, используемый в сантехнике для устранения протечек или прокладки труб. Основными элементами кольцевого нагревателя выступают:
Корпус. Преимущественно выполнен из химически устойчивой нержавеющей стали (исключение только латунные и алюминиевые модели). Он защищает внутренние электрические компоненты от негативного влияния окружающей среды и возможных механических повреждений в процессе эксплуатации.
Нагревательный элемент. Для нагрева здесь применяется резистивная проволока на основе сплавов никеля и хрома. С целью исключения возникновения короткого замыкания витки ТЭНы изолированы относительно друг друга и корпуса кольцевого электронагревателя.
Изолятор. Особый диэлектрический материал, исключающий протекание тока между нагревательным элементом и корпусом, при этом обладает высокой теплопроводностью.
Несмотря на схожесть конструкции разнообразных изделий, именно тип изолятора в конкретной модели хомутового электронагревателя оказывает ключевую роль в процессе эксплуатации и диктует его технические характеристики.
Для изготовления хомутовых нагревателей компания «Электронагрев» в качестве изолятора использует миканит и керамические волокна. Применение разных материалов обусловлено их физическими свойствами и стоимостью.
Миканит представляет собой пластину, состоящую из нескольких слоев слюды. Однородность структуры обеспечивается за счет специальных клеящих составов. Несмотря на свою простоту и невысокую стоимость миканит обладает хорошими изоляционными свойствами, он способен выдержать многократные сжимания/разжимания.
Кольцевые нержавеющие электронагреватели, комплектуемые миканитовым изолятором, могут выдавать температуру до 350 градусов Цельсия и обладают максимальной мощностью до 4 Ватт на квадратный сантиметр. В случае с латунными моделями хомутовых нагревателей показатель максимальной рабочей температуры достигает 500 градусов при мощности в 7 Вт.
При использовании кольцевых нагревателей с изолятором из слюды следует уделять особое внимание плотности прижатия устройства. Для этого необходимо выполнять постоянный мониторинг надежности креплений. Даже незначительное послабление может привести к перегреву отдельных участков рабочего оборудования и нарушению технологического процесса. Допустимо применение специальных термопаст.
Использование вместо слюды керамических волокон и блоков в качестве изоляторов между нихромовой проволокой и корпусом позволило существенно улучшить технические характеристики и надежность хомутовых электронагревателей. Этот тип устройств способен обеспечить прогрев до 500 градусов и максимальную выходную мощность в 9 Вт на сантиметр в квадрате. Кроме этого, кольцевые ТЭНы с внутренним расположением нагревателей и керамическим изолятором отличаются увеличенной шириной – 500 мм.
Стоит отметить, что передача тепла у этих устройств осуществляется не только за счет прямого контакта с нагреваемым объектом, но и излучением. Поэтому во время эксплуатации керамических хомутовых нагревателей предъявляются меньшие требования к плотности их прижатия.
В зависимости от производственных задач и условий эксплуатации кольцевые нагреватели выпускаются в разных типах корпусов. В ассортименте «Электронагрев» представлены следующие виды электронагревателей.
Металлические. Универсальные кольцевые нагреватели. Практичны и не привередливы к условиям использования. За счет герметичного нержавеющего корпуса они устойчивы к воздействию агрессивной среды, пыли, повышенной влажности. В случае необходимости металлический кольцевой электронагреватель может комплектоваться встроенной термопарой.
Керамические. Получили свое название из-за типа используемого в них изолятора. Предназначены для установки на тех участках, где требуется высокая скорость реакции нагревателя на нагрев/охлаждение или нужно устройство, способное прогреть оборудование до 500 градусов Цельсия. Преимущественно устанавливаются на экструдерах и термопластавтоматах для изготовления изделий из пластика.
Сопловые. Специально разработанный тип хомутовых электронагревателей, предназначенный для установки на сопло экструдеров. Преимущество этих устройств в их небольшом размере, что позволяет выполнить установку в стесненном пространстве с малой монтажной шириной.
С охлаждением. Корпус устройства выполнен таким образом, чтобы можно было осуществить подключение внешнего вентилятора для дальнейшего охлаждения. Эти нагреватели актуальны для производственных площадок по изготовлению экструдированного пластика, когда приходится работать с разными типами сырья. С помощью охлаждения обеспечивается лучший контроль оптимальной температуры экструдирования, например, если установлен неподходящий шнек или резко увеличивается скорость его вращения.
Алюминиевые. Изготовление этого типа хомутовых ТЭН выполняется по технологии литья, что позволяет произвести устройство, внутренняя перфорация которого будет полностью повторять конструкцию прогреваемого агрегата. Если этого требует технологический процесс, алюминиевые электронагреватели могут поставляться с каналами для водяного охлаждения. При этом устройства отличаются высокой надежностью и равномерным прогревом, обусловленным свойствами алюминия.
Когда стоит вопрос максимальной экономии бюджета, оптимальным решением будет установка хомутовых нагревателей из оцинкованной стали. По техническим характеристикам они не уступают аналогам из нержавейки, но из-за особенностей материала обладают низкой устойчивостью к работе в агрессивной среде.
Чтобы приобретенный кольцевой электронагреватель исправно отработал отведенный для него срок эксплуатации, недостаточно основывать выбор исключительно на технических характеристиках. Здесь требуется комплексный подход с учетом всех моментов эксплуатации устройства.
Удельная мощность – один из ключевых критериев выбора хомутового электронагревателя. Чем она выше, тем выше температуру способен выдать конкретный нагреватель. Однако не стоит покупать ТЭН вплотную к прописанному в регламенте температурному значению. Постоянная работа электронагревателя на предельной мощности приведет к быстрому износу и выходу его из строя. Лучше купить кольцевой ТЭН с запасом.
Следующим важным критерием выбора электронагревателей для экструдеров и термпопластавтоматов выступает качество исполнения рабочей поверхности. Она должна обеспечивать идеальное прижатие к цилиндру. Наличие просветов или пузырьков воздуха гарантировано приведет к плохому прогреву оборудования и браку. Исправить ситуацию может применение термопасты, но и здесь нужно действовать аккуратно, чтобы не переборщить с ее слоем.
Особое внимание при выборе хомутового электронагревателя нужно уделить безопасности использования. Устройства, работающие от напряжения более 50 В, обязательно должны иметь клеммы на корпусе для подключения кабеля заземления. Также следует обратить внимание на элементы крепления. Они должны выдерживать не менее 30% прочности на разрыв при воздействии на них растягивающих усилий, которые возникают в результате нагрева и расширения металлического корпуса изделия.
От правильности монтажа электронагревателя во многом зависит точность поддержания температуры прогрева и срок службы устройства. Для корректной установки и обеспечения плотного прижатия следует придерживаться следующих правил:
поверхность цилиндрического оборудования должна быть тщательно очищена от загрязнений, а все неровности устранены;
для обеспечения эффективной теплопередачи и устранения воздушных пузырьков перед монтажом контактная поверхность хомутового электронагревателя обрабатывается термопастой;
в качестве крепежных элементов следует использовать только те, что идут в комплекте с самим нагревателем.
Важно учесть! Использование не сертифицированных креплений или не подходящей термопасты может стать причиной выхода из строя как самого нагревателя, так и прогреваемого оборудования.
Применение хомутовых электронагревателей не ограничивается исключительно экструдерами и термопластавтоматами. Представленные устройства могут использоваться на предприятиях для поддержания стабильной температуры транспортируемых по трубопроводах веществ. Они устанавливаются на агрегатах с пресс-формами и грануляторах полимеров. Являются неотъемлемой частью при производстве литейных форм.
Использование хомутовых нагревателей практически не имеет ограничений. Главное — придерживаться правил установки и условий эксплуатации приобретенной модели.
