30.07.2021
Самым примитивным теплоэлектронагревателем служит кипятильник с открытой спиралью. Многим знакомы электроплитки, которые брали с собой в отпуска. Открытые спирали считались опасными и оставлять их без присмотра запрещалось. Поэтому было решено спираль поместить в безопасный корпус и разрабатывать последующие технические решения. Открытую версию оставили для индустриальных схем использования, обеспечив регулярный контроль за состоянием нагревательного элемента.
Сущность ТЭНа
Когда нужно нагреть жидкую среду, нужны устройства, умеющие равномерно поднять до нужного уровня температуру. Именно эту работу и выполняют ТЭНы.
Для маслянистых субстанций существуют особые условия повышения термического коэффициента: температура нагрева не должна превышать +250˚С. Проверка термического показателя выполняется с помощью термопары. В связи с невысокими значениями удельная мощность также будет оптимальной, то есть – намного ниже, чем при использовании ТЭНов для жидкостных сред.
Трубчатые изделия для промышленных нужд изготавливаются в индивидуальном порядке, основываясь на условиях формирования рабочих процессов.
Виды ТЭНов для масляных сред
ТЭН для масла
Закрытые нагреватели для масел аналогичны по конструкции тем, что применяются для воды. Внутрь металлической трубки вставляют токопроводящую спираль из нихрома, конечные части герметизируют, поэтому нагреваемая субстанция не попадает на резистивную проволоку. Форма делается разной, иногда – с большим количеством загибов, что не влияет на работоспособность ТЭНа. Длина изделия может достигать 6м. Различают двухконцевые (контактные) и одноконцевые (патронные) модели.
Керамические аналоги (их ещё называют сухими) нагревают вязкий продукт посредством колбы из стали, которая повышает температуру воздушным путём. Нагрев получается безопасным, с длительным поддержанием необходимых тепловых значений. Основной нагревателя является спираль, помещаемая в отверстиях между изолятором. Когда изделие опрессовывают, диэлектрик трансформируется в монолит, предотвращающий контактирование нагревательного элемента с корпусом. ТЭН располагают в колбе, которую монтируют в масляную субстанцию. При этом к нагревателю имеется доступ снаружи, что удобно для его быстрой замены. Керамическое изделие способно отработать десятки тысяч термических циклов. При этом, в отличие от нихрома, оно не будет перегреваться и трескаться.
Погружные и врезные типы. Они используются для габаритных резервуаров, в которых транспортируют и хранят органические продукты нефтепереработки. Предлагаются погружные виды с термопарой, врезные нагреватели, взрывозащищённые версии, подходящие для легко воспламеняемых субстанций.
Чем обусловлено использование масла Использовать водяные нагреватели в масле запрещено по причине появления пожара. Высокие температуры спровоцируют возгорание среды, которое завершится лишь после того, как израсходуется вязкий продукт. Лишь в некоторых случаях, при высокой степени автоматизации и контроля происходящих процессов пожарная инспекция допускает установку таких устройств. При этом каждая замкнутая схема оборудуется высоковольтными разъединителями, прекращающими процесс при появлении фактической угрозы появления огня.
Рассматривая процесс нагрева сред, возникающих в отопительной системе загородного дома (предприятия), следует учитывать замерзание воды при отрицательных температурах. Как вариант, вместо масла допускается применять автомобильный тосол.
Размещение ТЭНа в стакане формирует следующие преимущества:
- подходят для сред с разной степенью текучести;
- повышение температуры в нефтесодержащих составах исключает появление затвердевающих отложений на ТЭНах;
- нагрев получается равномерным, без превышения допустимых значений:
- в замкнутой системе нет пробок, так как отсутствует попадание воздуха.
В ряде случаев требуется изготовление продукции с зонами неравномерного нагрева, а также разделением одного устройства на холодные и горячие сегменты.
Фиксация масляных ТЭНов
Предлагается 3 типа крепления:
- под муфтовый комплект с резьбой. Удаётся вытаскивать термоэлемент и колбу по отдельности;
- под фланец. По сравнению с предыдущим методом этот относится к более надёжным. В набор добавляется герметизирующая прокладка;
- сварной. Колба присоединяется к стенке ёмкости.
Использование нагревателей для масла
Наиболее предпочтительно применять сухие ТЭНы. Они востребованы:
- нагрева нефти и продуктов переработки;
- растительного масла;
- минерального масла;
- жировых субстанций.
Масляный нагреватель сухого типа предупреждает опасность подгорания продукции, при этом поддерживая нужный термический режим. Керамический изолятор интересен тем, что быстро набирает температуру и умеет её удерживать продолжительный период времени. Между керамикой и колбой есть воздушная прослойка, с помощью которой предупреждается перегрев субстанции. Нагреватель также спрятан от той среды, в которой он повышает температуру.
ТЭН для масла при необходимости допускается применять для нагрева воды. В воздушной среде его применение запрещено.
Как смонтировать нагреватель
- Сливается масло.
- ТЭН монтируют в специальное отверстие, которое находится на высоте более 4,5 см от дна резервуара, причём нагреватель не должен касаться внутренней поверхности ёмкости. Если отверстие отсутствует, его нужно подготовить для будущих процессов.
- Нагреватель должен занимать положение ниже допустимого уровня масла в резервуаре. Частичное погружение приведёт к быстрой поломке термоустройства.
- Когда планируется длительная работа ТЭНа, следует не забыть про выносной термостат.
- Нужно применять штатные заглушки (фланец или приваренная гайка крепления).
- Герметизирующим веществом выбирается герметик.
Рекомендации от производителя
- Не экспериментируйте с назначением нагревателей – применяйте их там, где допускается.
- Если вам кажется, что конструкция ТЭНа требует преобразований, то это будет лишним. При самостоятельной доработке снимается гарантия, а за последствия модификаций отвечаете вы сами.
- Следите, насколько прочно «сидят» гайки. Если их требуется подкрутить, то очень аккуратно, чтобы нагреватель не изменил внутреннего положения.
- Периодически проверяйте состояние проводов, подающих напряжение, и контактных стержней.
- Устанавливайте ТЭН на ту глубину, которая запроектирована.
- Берегите контактные выводы от намокания. При этом организуется качественное охлаждение воздушным путём.
- Оболочка нагревателей, работающих в жидких средах, время от времени очищается от прилипших частиц.
