Кольцевой ТЭН 5 кВт на заказ по вашим размерам
Кольцевой ТЭН на 5 кВт мы не держим готовым типоразмером: при контактном нагреве металл о металл зазор 0,3-0,5 мм между кольцом и посадочным местом снижает теплопередачу в 3-4 раза. Расчёт начинается с внутреннего диаметра, высоты кольца и типа посадки: с натягом или свободная. При трубке 10 мм на 5 кВт обычно нужно от 1 до 4 витков в зависимости от диаметра. От 1 штуки, 7-14 рабочих дней.
Кольцевой ТЭН 5 кВт в два витка на пресс-форме: трубка в плотном контакте с металлом, выводы выведены на сухую сторону
Почему кольцо под 5 кВт нельзя взять со склада
Патронный ТЭН продают готовыми диаметрами от 4 до 32 мм: он погружается в воду, масло или воздух, и небольшой люфт в посадочном отверстии почти не влияет на нагрев среды. С кольцевым ТЭНом всё иначе. Он передаёт тепло прямым контактом трубки с металлом детали, которую охватывает снаружи. Если внутренний диаметр кольца хоть на полмиллиметра больше посадочного места, зазор работает как воздушная прослойка, теплопередача падает в 3-4 раза, а деталь прогревается неравномерно и дольше.
Поэтому кольцо под пресс-форму, головку экструдера или обечайку всегда считают под конкретную деталь, а не выбирают из каталога стандартных диаметров.
Какие размеры решают расчёт
Четыре параметра определяют конструкцию кольца на 5 кВт:
- Внутренний диаметр кольца: зависит от диаметра детали и типа посадки, считаем сами по вашим данным
- Высота кольца: ширина нагреваемого пояса на пресс-форме или головке экструдера
- Тип посадки: с натягом или свободная, от этого зависит допуск по диаметру
- Материал трубки и рабочая температура: определяют верхний предел нагрева и выбор стали
Посадка с натягом или свободная
Посадка с натягом: кольцо делают с внутренним диаметром на 0,1-0,3 мм меньше диаметра детали. Монтируют кольцо в нагретом состоянии: металл трубки расширяется, кольцо свободно надевается, после остывания садится плотно по всей окружности. Контакт максимальный, но демонтаж без повторного нагрева затруднён, такая посадка подходит для деталей, которые не снимают годами.
Свободная посадка: внутренний диаметр кольца на 0,2-0,5 мм больше диаметра детали, кольцо стягивается хомутом или прижимной лентой с равномерным усилием по всей длине. Контакт чуть хуже, но демонтаж занимает минуты, выбор для форм, которые часто меняют или обслуживают.
Диаметр, витки и ваттная нагрузка на 5 кВт
Чем меньше диаметр кольца, тем больше витков трубки нужно намотать, чтобы снять 5 кВт без перегрева оболочки. Таблица составлена для трубки диаметром 10 мм, ориентировочные значения, точный расчёт делаем по вашему чертежу:
| Внутренний диаметр | Витков трубки | Ваттная нагрузка | Где обычно стоит |
|---|---|---|---|
| 120-200 мм | 4 | ~8,4 Вт/см² | насадка малого экструдера, небольшая пресс-форма |
| 200-300 мм | 3 | ~6,8 Вт/см² | головка экструдера среднего размера |
| 300-450 мм | 2 | ~5,6-7,2 Вт/см² | крупная пресс-форма, цилиндрическая матрица |
| 450-650 мм | 1-2 | ~7-8,4 Вт/см² | обечайка реактора, барабан термоформовочной машины |
Для контактного нагрева металл о металл рабочий диапазон ваттной нагрузки держится в районе 5-10 Вт/см². Выше оболочка перегревается в точках плотного прилегания быстрее, чем тепло успевает уйти в деталь, и нихромовая спираль выгорает раньше срока службы.
Пример расчёта ваттной нагрузки
Кольцо под головку экструдера, внутренний диаметр 350 мм, трубка 10 мм, мощность 5000 Вт. Если намотать трубку одним витком, активная длина равна длине окружности: π × 0,35 м = 1,1 м. Ваттная нагрузка по ГОСТ 13268-88 считается как q = P / (π·d·L):
q = 5000 / (3,14 × 0,01 × 1,1) = 5000 / 0,0346 = 144 500 Вт/м² = 14,5 Вт/см²
Это уже за пределом рабочего диапазона для контактного нагрева. Поэтому трубку наматывают в два витка: суммарная активная длина растёт до 2,2 м, и нагрузка падает до приемлемой:
q = 5000 / (3,14 × 0,01 × 2,2) = 5000 / 0,0691 = 72 400 Вт/м² = 7,24 Вт/см²
Разница в одном витке превращает перегрев в рабочий режим. Этот расчёт мы делаем на каждый заказ индивидуально, под реальный диаметр и мощность.
Материал трубки под рабочую температуру
Сталь 10 (углеродистая) - стандартный выбор для сухого контактного нагрева форм, экструдеров и воздушных нагревателей, работает до 350 °C и дешевле нержавейки на 15-25%. Нержавейка AISI 304 или 08Х18Н10Т нужна, если рядом с кольцом есть пар, конденсат, влажная среда или агрессивная химия, а также на пищевом и медицинском оборудовании.
Частые ошибки при замере
- Присылают диаметр детали без указания посадки, приходится уточнять, иначе кольцо сядет либо слишком туго, либо с зазором
- Забывают указать высоту кольца, присылают только диаметр, без высоты мощность и число витков не рассчитать
- Просят скопировать сгоревшее кольцо один в один по памяти, хотя после перегрева оно деформировалось и замер даст неверный диаметр
- Не уточняют расположение выводов относительно монтажа, провода могут мешать креплению хомута или соседним узлам
Что прислать для расчёта
- Точный внутренний диаметр кольца или диаметр детали, которую греем
- Высоту (ширину) кольца
- Тип посадки: с натягом или свободная, под хомут
- Материал трубки и условия эксплуатации (сухой нагрев, влажность, пищевое производство)
- Рабочую температуру
- Напряжение питания и желаемую мощность
- Чертёж или фото с размерами на полях, если чертежа нет
Нужен кольцевой ТЭН 5 кВт под вашу пресс-форму или экструдер?
Присылайте диаметр, высоту и тип посадки, рассчитаем число витков и ваттную нагрузку в день обращения. От 1 шт., 7-14 рабочих дней.
Оформить заказЧастые вопросы
Отдельный разбор готового исполнения: кольцевой ТЭН диаметром 30 см на 4-5 кВт для форм и экструдеров. Общий обзор типов и применений: на странице кольцевые нагреватели.
← Назад в блог