Кабельные монтажные электронагреватели: гибкий обогрев форм, сопел и трубопроводов

Пресс-форма нестандартной геометрии, сопловая группа литьевой машины, узел трубопровода с фланцами. Обогреть такую поверхность жёстким кольцевым нагревателем не выйдет: под каждый диаметр и каждый выступ пришлось бы гнуть отдельное изделие. Здесь работает кабельный монтажный нагреватель. Это гибкий греющий кабель, который укладывают по месту прямо на монтаже. Разберём, из чего он сделан, что умеет и как заказать под свою оснастку.

Как устроен кабельный нагреватель

Внутри стальной оболочки идёт нагревательная жила из нихрома марки Х20Н80. Между жилой и оболочкой запрессован уплотнённый минеральный периклаз, он изолирует спираль и одновременно проводит от неё тепло к оболочке. Оболочку делают из нержавеющей стали 12Х18Н10Т, она держит высокую температуру и не боится окисления. По сути это тот же принцип, что у трубчатого ТЭН, только сечение маленькое, а сама трубка тонкая и гибкая.

Диаметр греющего кабеля бывает 2 или 3 мм. За счёт малого сечения кабель гнётся руками и держит форму, в которую его уложили. Именно тонкая нержавеющая оболочка с плотной засыпкой даёт сочетание, которое в жёстком нагревателе недостижимо: высокая температура и свобода укладки на одном изделии.

Гибкость: как гнуть и на какой радиус

Гибкость это то, ради чего берут именно кабельный нагреватель. Кабель гнётся по всей длине, его укладывают петлёй, змейкой или наматывают спиралью на цилиндр. Одно ограничение: радиус изгиба. Вокруг цилиндра виток закладывают не туже, чем десять диаметров кабеля. Для кабеля 3 мм это радиус витка от 30 мм, для кабеля 2 мм от 20 мм. Согнёте круче, и оболочка с засыпкой рискуют дать трещину.

Ещё момент: укладка однократная. Кабель рассчитан на то, что его один раз согнули в рабочее положение и закрепили. Гнуть один и тот же участок туда-сюда несколько раз не нужно, металл в этом месте наклёпывается и слабеет. Планируйте геометрию заранее, а на детали кабель фиксируйте прижимными планками или бандажом.

Температура и мощность

На оболочке кабельный нагреватель выходит до 600 градусов при естественной конвекции, без принудительного обдува. Это высокотемпературный обогрев на компактном сечении, чем и ценен кабель: он отдаёт большую мощность там, где для трубчатого элемента просто нет места.

Мощность задают длиной кабеля и удельной нагрузкой на метр. Чем плотнее уложены витки на поверхности, тем выше плотность теплового потока. Перегружать кабель нельзя по той же причине, что и любой нагреватель: в точке, где тепло некуда отвести, оболочка перегреется. Поэтому мощность на метр считают под площадь обогрева и под то, насколько плотно кабель прилегает к детали.

Выводы: провода или шпильки

С обоих концов кабеля стоит холодная зона и вывод под подключение. Вариантов два, выбирают по температуре в месте клемм.

• Гибкие провода ПРКА. Базовое исполнение. Токоподводящие провода марки ПРКА длиной 250 мм, стойкие к температуре до 180 градусов. Длину проводов увеличиваем, если клеммы нужно вынести дальше от горячей детали.
• Контактные шпильки М5. Жёсткие резьбовые выводы под наконечник и гайку. Их ставят там, где даже термостойкий провод в зоне нагрева не выживет, и подключение делают жёсткой ошиновкой.

Тип вывода это отдельный пункт заказа. Если не уверены, что подойдёт, опишите, где будут клеммы и какая рядом температура, подберём сами. Про то, какие вообще бывают выводы у нагревателей, мы собрали разбор на странице хомутовых нагревателей.

Размерный ряд и параметры

Типовые длины кабельного нагревателя укладываются в ряд, от которого отталкиваются при подборе. Нестандарт делаем под чертёж.

Где применяют

Кабельный монтажный нагреватель ставят на наружный обогрев там, где деталь нельзя охватить жёстким кольцом:

• Сопловые устройства и горячеканальные блоки литьевых машин
• Рабочие поверхности и плиты пресс-форм сложной геометрии
• Цилиндры и зоны экструдеров, где не встаёт хомутовый нагреватель
• Монтажная арматура, фланцы, переходы и запорные узлы
• Трубопроводы и их участки, которые нужно держать в тепле

Общая логика простая: если поверхность круглая и стандартного диаметра, обычно ставят хомутовый нагреватель. Если геометрия сложная, есть выступы, повороты и разные диаметры на одной детали, берут кабель и повторяют форму по месту.

Кабельный или хомутовый: что выбрать

Вывод такой. Нужен обогрев ровного цилиндра известного диаметра, ставьте хомут, он прилегает плотнее. Нужна свобода укладки по сложной форме или высокая температура на узком месте, берите кабель. Оба типа мы изготавливаем под ваши размеры.

Что прислать для расчёта

Чтобы посчитать цену и повторить нагреватель под вашу оснастку, хватит нескольких данных:

1. Что обогреваем: сопло, плита формы, труба, арматура, и её размеры
2. Нужная мощность в Вт или кВт и напряжение, у кабеля это 220 В
3. Диаметр кабеля, если он важен по месту укладки: 2 или 3 мм
4. Тип вывода: провода ПРКА или шпильки М5
5. Длина выводов, если клеммы надо вынести из горячей зоны
6. Фото старого элемента с линейкой, если он есть

Если части данных нет, снимите размеры со старого нагревателя или пришлите фото узла. Остальное уточним в переписке и подберём сами.

Автор: Руслан Садыкбаев, производство ТЭН с 2017 года.