Блок ТЭН для ёмкости 12 кВт: производство по чертежу заказчика
Блок ТЭН на 12 кВт для технологической ёмкости собирается из 4 трубчатых элементов по 3 кВт на одном фланце, сваренном под диаметр горловины конкретного бака. Из стали 10 при стандартной компоновке он стоит 14040 ₽, нержавеющий AISI 321 обойдётся в 28080 ₽. Мощность 12 кВт считается от объёма ёмкости, разницы температур раствора и времени нагрева: для бака 800 л с подогревом на 60 °C за 4,6 часа это и есть 12 кВт.
Блок из нескольких ТЭН на одном фланце: трубки погружены в раствор, контакты расположены на сухой стороне фланца
Почему это блок из нескольких ТЭН, а не один элемент на 12 кВт
Потому что один трубчатый нагреватель на 12 кВт того же диаметра физически не поместится в горловину большинства ёмкостей. Нагрузку на оболочку ТЭН считают через ваттную нагрузку q = P / (π × d × L), где P это мощность, d это диаметр трубки, а L это длина активной зоны. По ГОСТ 13268-88 для застойного раствора в баке безопасный диапазон составляет 4–6 Вт/см².
Если взять трубку 14 мм и попытаться снять с неё все 12 кВт сразу при q = 4 Вт/см², активная длина получится 6,8 м, и такая трубка не входит ни в один стандартный бак. Выход в том, чтобы разбить мощность на несколько элементов: 4 трубки по 3 кВт, каждая с активной длиной (с учётом гиба) около 1,7 м, дают ту же безопасную нагрузку 4 Вт/см², но каждая отдельная трубка укладывается в глубину ёмкости.
Как собирается блок под конкретную ёмкость
Несколько трубчатых ТЭН привариваются или вкручиваются в один стальной или нержавеющий фланец, который встаёт в штуцер или горловину ёмкости. Диаметр фланца и шаг между элементами подбираются под посадочное отверстие, от DN80 до DN150 и шире, в зависимости от того, сколько трубок нужно развести без перехлёста.
Трубки внутри ёмкости полностью погружены в раствор, обычно в форме гиба (U-образно), чтобы увеличить активную длину без увеличения глубины погружения. Контактные стержни, изоляторы и провода остаются снаружи, на сухой стороне фланца: туда заходит силовой кабель и, если нужен контроль температуры, термопара или термостат.
Расчёт мощности для вашей ёмкости
Формула для нагрева жидкости за заданное время:
P (кВт) = 0,00116 × V (л) × ΔT (°C) / t (ч)
P = 0,00116 × 800 × 60 / 4,6 = 55,68 / 4,6 ≈ 12,1 кВт.
Отсюда и берётся типовой блок на 12 кВт: он закрывает подогрев ёмкостей объёмом 600–900 л при похожих ΔT и времени цикла. Если у вас другой объём или другое окно по времени, цифра сдвинется, формула та же.
Подбор блока по мощности и материалу
Цена зависит от мощности блока и материала трубок. Сталь 10 подходит для нейтральных и водных сред, а нержавейка AISI 321 нужна для растворов, кислот средней силы и пищевых продуктов.
| Мощность блока | Ориентир по элементам | Цена, сталь 10 | Цена, AISI 321 |
|---|---|---|---|
| 6 кВт | 2 × 3 кВт | 7 020 ₽ | 14 040 ₽ |
| 8 кВт | 3 × ~2,7 кВт | 9 360 ₽ | 18 720 ₽ |
| 10 кВт | 4 × 2,5 кВт | 11 700 ₽ | 23 400 ₽ |
| 12 кВт | 4 × 3 кВт | 14 040 ₽ | 28 080 ₽ |
| 15 кВт | 5 × 3 кВт | 17 550 ₽ | 35 100 ₽ |
| 20 кВт | 6 × ~3,3 кВт | 23 400 ₽ | 46 800 ₽ |
Цена при стандартной компоновке фланца, точный расчёт делаем по чертежу и фото ёмкости в день обращения.
Главная ошибка при подборе мощности блока
Мощность часто берут про запас наугад: к расчётным 12 кВт добавляют условные «ещё немного, на всякий случай» и заказывают 18–20 кВт. Это не ускоряет нагрев пропорционально, потому что скорость прогрева раствора ограничена не только ваттами, но и площадью теплообмена и перемешиванием. Лишние киловатты либо заставляют утолщать трубки и повышать ваттную нагрузку выше нормы для раствора (риск местного перегрева и выпадения осадка на оболочке), либо требуют фланец шире, чем позволяет горловина ёмкости.
Правильный запас закладывается не процентом «на глаз», а через реальные теплопотери ёмкости: открытая поверхность, изоляция стенок, температура цеха. Для закрытого изолированного бака запас 10–15% к расчётной мощности обычно достаточен, и это конкретная цифра, не интуиция.
Что прислать для расчёта блока
- Диаметр и глубину горловины или штуцера, куда встанет фланец (или чертёж ёмкости)
- Объём ёмкости в литрах и рабочий уровень жидкости
- Состав и вязкость раствора: вода, щёлочь, кислота, пищевой продукт
- Требуемую ΔT и время нагрева (или просто целевое время цикла)
- Напряжение питания: 220 В или 380 В, схема сети
- Нужен ли встроенный термостат или вывод под отдельную термопару
Нужен блок ТЭН под конкретную ёмкость?
Сделаем по фланцу, объёму и среде вашего бака. От 7 рабочих дней, доставка по России и в Казахстан.
Оформить заказЧастые вопросы
Похожие темы в блоге: фланцевый блок ТЭН для ёмкости и погружной ТЭН для ёмкости и бака.
← Назад в блог