
Блок-ТЭН 24 кВт: расчёт, схема подключения, цена
Блок-ТЭН мощностью 24 кВт — стандартный узел для промышленных электрокотлов, модульных котельных, сушильных камер и технологических ванн. Три группы ТЭНов по 8 кВт в одном фланце. Ниже — инженерный расчёт, схемы звезда/треугольник, типовые цены и критерии выбора под задачу.
Конструкция блок-ТЭНа 24 кВт
Блок-ТЭН (ТЭНБ по ГОСТ 13268-88) — это 3, 6 или 9 U-образных нагревательных элементов, завальцованных в общий фланец. Для 24 кВт типична компоновка: 3 элемента по 8 кВт, соединённых звездой или треугольником под напряжение 380 В.
- Фланец: сталь (Ст20) или нержавейка AISI 304 (08Х18Н10)/321/316. Резьба — G2", G3", M56×2, M64×3. Под ключ-шестигранник.
- Тубусы: AISI 304 (вода, пар), AISI 321 (химически агрессивные среды), AISI 316 (морская вода, кислоты), Inconel (высокотемпературные масла, щёлочи).
- Наполнитель: периклаз (магнезит MgO) — спрессованная засыпка, изолирующая нихромовую спираль от корпуса.
- Допуск по мощности: по ГОСТ 13268-88 — +5/−10%. Сопротивление соответственно −4/+11%.
Расчёт сопротивления и тока для 24 кВт
Для выбора коммутационной аппаратуры и кабеля нужно знать ток каждой фазы. Расчёт ведётся по закону Ома и правилам трёхфазных цепей.
Схема «звезда»
Три элемента по 8 кВт включены между фазой и нулём. Напряжение на каждом элементе — 220 В (фазное).
R_элемента = U² / P = 220² / 8000 = 6,05 ОмI_фазы = P_элемента / U_фазы = 8000 / 220 = 36,36 АЛинейный ток равен фазному — 36,4 А. Общий ток блока — 3 × 36,4 = 109 А (с учётом несимметрии допуска ±10%).
Схема «треугольник»
Элементы по 8 кВт включены между двумя фазами. Напряжение на каждом — 380 В (линейное).
R_элемента = 380² / 8000 = 18,05 ОмI_фазы (линейный) = P_блока / (√3 × U_лин) = 24000 / (1,73 × 380) = 36,5 АТок в каждом элементе — 21 А, но линейный ток (в проводе) — 36,5 А.
| Параметр | Звезда (3×8 кВт) | Треугольник (3×8 кВт) |
|---|---|---|
| Напряжение на элементе | 220 В | 380 В |
| Сопротивление элемента | 6,05 Ом | 18,05 Ом |
| Линейный ток | 36,4 А | 36,5 А |
| Сечение кабеля (медь, 25 м) | 10–16 мм² | 10–16 мм² |
| Автомат | 40–50 А | 40–50 А |
Схема подключения блок-ТЭНа 24 кВт
В заводском исполнении блок-ТЭН поставляется с клеммной колодкой или выводами под обжим. Перемычки для звезды/треугольника устанавливаются на месте.
- Звезда: три вывода (начала спиралей) — на фазы A, B, C. Три вывода (концы) — на общую точку (N). Если нулевой провод не предусмотрен — точку не заземляют, корпус заземляют отдельно.
- Треугольник: выводы соединяют последовательно: A1–B2, B1–C2, C1–A2. На каждую пару подают фазу.
- Управление: через магнитный пускатель (контактор) на 63 А + тепловое реле. Для плавного пуска — тиристорный регулятор (симисторный блок).
- Защита: автомат с характеристикой C или D (ток КЗ > 200 А), УЗО на 100–300 мА (для водяных сред — обязательно).
Важно: перед подключением обесточить линию, слить воду (если блок в баке), снять все перемычки и прозвонить сопротивление между корпусом и выводами — должно быть не менее 0,5 МОм по ГОСТ.
Цена блок-ТЭНа 24 кВт: от чего зависит
Стоимость промышленного блок-ТЭНа определяется не мощностью, а материалом и конфигурацией. Типовой блок 24 кВт с фланцем G2" из AISI 304 (08Х18Н10) — от 12 000 до 18 000 руб. (2025 г.). Цена растёт при:
- Материале тубуса: AISI 316 (+30–40%), Inconel 600 (ХН78Т)/800 (+100–150%).
- Фланце: нержавеющий фланец под сварку или с ответным патрубком — +2000–5000 руб.
- Взрывозащите: коробка Ex-d, кабельные вводы, искробезопасные клеммы — +8000–15 000 руб.
- Геометрии: нестандартная длина (менее 300 мм или более 2000 мм), изгиб под углом, фланец с дополнительными отверстиями.
- Термопаре: встроенный датчик K/J/T в гильзе — +1500–3000 руб.
Пример: блок-ТЭН 24 кВт для масляной ванны (AISI 316 (10Х17Н13М2), фланец M64×3, IP65) — ≈ 25 000 руб. под заказ от 1 шт. Срок — 7–10 рабочих дней.
Как заказать блок-ТЭН 24 кВт под свою задачу
Серийный блок-ТЭН из каталога часто не совпадает с габаритами бака или резьбой фланца. Оптимальное решение — изготовление по чертежу или по фото старого нагревателя.
Что нужно указать:
- Мощность (кВт) и напряжение (380 В — стандарт для 24 кВт).
- Схему соединения (звезда/треугольник) — если не указана, делают звезду.
- Длину трубки от фланца до гиба (L1) и полную длину (L2).
- Тип резьбы фланца: G2", G3", M56×2, M64×3 — или диаметр под сварку.
- Материал корпуса: среда (вода, масло, пар, кислота, щёлочь).
- Наличие термопары, степень защиты (IP54/IP65/IP68), взрывозащита (Ex-d).
Если чертежа нет — достаточно замерить старый блок: диаметр фланца, шаг резьбы, длину трубки, количество петель. Производство восстановит геометрию и подберёт мощность под вашу задачу.
Для расчёта вашего блок-ТЭНа — пришлите техзадание или фото старого нагревателя. Подберём мощность ровно под объём бака, длину под габарит шкафа, резьбу под имеющийся фланец. Изготовим от 1 штуки за 5–10 дней.
Нужен ТЭН под вашу задачу?
Опишите параметры — мощность, длину, среду, резьбу. Подберём из стандартного ряда или сделаем под чертёж от 1 штуки.