Что внутри: трубка, свёрнутая в диск
Плоский ТЭН — не отдельный класс изделий, а геометрический вариант трубчатого нагревателя. Внутри стальная или нержавеющая трубка диаметром 6 или 8 мм с нихромовой спиралью и периклазовой набивкой (MgO). Трубку гнут в плоскую спираль или змейку так, чтобы уложить в заданный габарит: наружный диаметр 80 мм, высота диска 8 мм.
При трубке 6 мм и высоте диска 8 мм в одном слое укладывается ровно один ряд витков. Два ряда возможны только при трубке 4 мм, что на таких мощностях редкость. Шаг между витками — 1–2 мм; чем плотнее укладка, тем больше длина трубки и, соответственно, мощность при той же площади.
Где применяют плоские ТЭН с такими габаритами
Перечень оборудования, где посадочное место под плоский ТЭН именно такого размера встречается чаще всего:
- Пресс-формы для резины и пластика — нагрев плиты до 150–200°C, ТЭН закладывается в фрезерованные пазы.
- Нагревательные диски вулканизаторов шин — диск прижимается к корду, рабочая температура 180°C.
- Термопластавтоматы (ТПА) — зона прогрева сопла и горячеканальных коллекторов.
- Упаковочное оборудование — нагрев запечатывающих плит, температура 120–160°C.
- Медицинские стерилизаторы — парогенераторные диски, рабочая среда водяной пар при 134°C и давлении 2 атм.
- Лабораторные нагревательные столики и термостатируемые плиты.
Расчёт мощности: что влияет на результат
Мощность плоского ТЭН определяется двумя параметрами: длиной трубки внутри диска и удельной поверхностной нагрузкой (Вт/см² внешней поверхности трубки). При контакте с металлом нагрузку берут 3–5 Вт/см², в воздушном зазоре — не выше 1,5–2 Вт/см².
| Диаметр трубки | Длина трубки в диске ø80 | Нагрузка 4 Вт/см² | Мощность, Вт |
|---|---|---|---|
| 6 мм | ~620 мм (5 витков) | 4 Вт/см² | ~470 Вт |
| 6 мм | ~870 мм (7 витков) | 4 Вт/см² | ~660 Вт |
| 8 мм | ~560 мм (4 витка) | 4 Вт/см² | ~560 Вт |
| 8 мм | ~810 мм (6 витков) | 4 Вт/см² | ~810 Вт |
При напряжении 220 В сопротивление нихромовой спирали рассчитывается как R = U²/P. Например, для 660 Вт при 220 В: R = 48400/660 = 73 Ом. Именно это сопротивление должна давать нихромовая проволока нужного диаметра и длины, уложенная в трубку.
Материал оболочки: три варианта под три задачи
| Материал | Рабочая среда | Температура, °C | Где применяют |
|---|---|---|---|
| AISI 304 | Металл, пар, техническая вода | до 600 | Пресс-формы, ТПА, стерилизаторы |
| 12Х18Н10Т | Пищевые среды, медицинское оборудование | до 600 | Нагрев продукта, стерилизаторы |
| Титан (ВТ1-0) | Кислоты, щёлочи, агрессивная химия | до 350 | Химическое оборудование, гальваника |
Для пресс-форм и вулканизаторов AISI 304 подходит в большинстве случаев. Углеродистую сталь 10 для плоских ТЭН не рекомендуем: она пригодна для масла или воздуха, а плоский ТЭН работает в плотном контакте с металлом, где конденсат при остановке оборудования неизбежен.
Геометрия посадочного места: что нужно замерить
Для изготовления плоского ТЭН нам нужны следующие размеры:
- Наружный диаметр гнезда — в данном случае до 80 мм (уточнить фактически: 76, 78 или ровно 80).
- Внутренний диаметр центрального отверстия, если оно есть (под вал, болт, термодатчик).
- Высота гнезда — до 8 мм (фактически может быть 7, 7,5 или 8 мм).
- Расположение выводов: сбоку или через отверстие в нижней плите.
- Длина выводов и их диаметр (стандарт 4 или 6 мм, под клеммную колодку или прямое подключение).
Соединение с посадочным гнездом
Плоский ТЭН вставляется в фрезерованное гнездо в плите. Зазор между трубкой и стенками гнезда заполняется теплопроводящей пастой или опрессовывается под давлением в зависимости от конструкции. Чем плотнее контакт — тем лучше теплоотдача и меньше температура поверхности трубки. При зазоре 0,5–1 мм разница в температуре трубки составляет 30–50°C по сравнению с плотной посадкой.
Если гнездо имеет нестандартную форму (например, прямоугольная выборка или пазы в разных уровнях) — при заказе укажите это отдельно. Изготовим змейку вместо спирали под конкретную геометрию.
Что проверить при замене сгоревшего ТЭН
Прежде чем заказывать замену, стоит выяснить причину отказа предыдущего изделия. Если ТЭН сгорел раньше срока, вероятные причины:
- Перегрев из-за воздушного зазора между трубкой и плитой (плохой контакт).
- Превышение напряжения питания: скачки до 240–250 В при расчётных 220 В укорачивают ресурс в разы.
- Попадание влаги в MgO-набивку через негерметичный вывод.
- Механический удар при монтаже/демонтаже (трубку не нужно разгибать — она от этого трескается).
Если причина не устранена, новый ТЭН того же типа прослужит столько же.
Выводы и клеммное подключение
У плоского ТЭН два вывода — штыри диаметром 4 или 6 мм, длина от 30 до 100 мм. Стандартный диаметр вывода для мощности до 1000 Вт — 4 мм. При заказе указывайте длину выводов и нужны ли наконечники или резьба M4/M5 на конце. Если в прежнем изделии выводы шли через торец диска — воспроизведём эту геометрию.
Сроки, доставка, минимальный заказ
Изготавливаем плоские ТЭН от 1 штуки. Срок производства 7–14 рабочих дней — зависит от загрузки и сложности геометрии. Доставка по России через СДЭК или ПЭК, в Казахстан. Нержавеющая трубка AISI 304 и 12Х18Н10Т в наличии; титан — под заказ материала, срок +5 рабочих дней.
Опишите параметры: диаметр гнезда, высоту, мощность, напряжение, материал. Изготовим от 1 штуки за 7–14 рабочих дней.
ОСТАВИТЬ ЗАЯВКУ →
Часто задаваемые вопросы
Что такое плоский ТЭН и чем он отличается от обычного?
Плоский ТЭН — это стандартная металлическая трубка с нихромовой спиралью внутри, согнутая в плоскую спираль или змейку. Отличие от патронного ТЭН только в форме: конечный диск занимает минимальную высоту (до 8 мм) при диаметре до 80 мм. Это позволяет встраивать нагреватель в узкие зазоры пресс-форм, нагревательных плит и дисков.
Какой диаметр трубки используется в плоском ТЭН диаметром 80 мм?
Чаще всего трубки 6 или 8 мм. При укладке в спираль с шагом в 1,5–2 диаметра трубки получается нагревательный диск нужного наружного диаметра. При диаметре трубки 6 мм и высоте диска 8 мм остаётся зазор около 1–2 мм для укладки и фиксации. Точный диаметр трубки определяется при проектировании — зависит от мощности и числа витков.
Какую мощность можно получить от плоского ТЭН диаметром 80 мм?
Обычный диапазон для диска 80 мм при напряжении 220 В — от 200 до 1200 Вт, при 380 В — до 1500 Вт. Мощность зависит от длины трубки внутри диска (числа витков) и удельной поверхностной нагрузки. При контакте с металлом — 3–5 Вт/см², в воздухе — не выше 1,5–2 Вт/см².
Как выбрать материал оболочки плоского ТЭН?
Для пресс-форм, ТПА и вулканизаторов — нержавейка AISI 304. Для контакта с пищевым продуктом или медицинской средой — 12Х18Н10Т. Для агрессивной химии (кислоты, щёлочи) — чистый титан ВТ1-0. Углеродистую сталь 10 для плоских ТЭН не используют: она работает только в масле или воздухе, а плоский ТЭН в контакте с металлом подвергается конденсату.
Можно ли заказать плоский ТЭН по образцу сгоревшего?
Да. Пришлите сгоревший образец или фото с размерами: наружный диаметр, внутренний диаметр посадочного места, высота диска, расположение выводов. Мы снимаем размеры и пересчитываем мощность по длине трубки. Если образец полностью разрушен — достаточно описания посадочного места и нужной мощности. Изготовим от 1 штуки.
Сколько времени занимает изготовление плоского ТЭН на заказ?
7–14 рабочих дней с момента согласования параметров и оплаты. Срок зависит от загрузки производства и сложности геометрии. Доставка — СДЭК или ПЭК по всей России и в Казахстан. Минимальный заказ — 1 штука.
При какой температуре работает плоский ТЭН из нержавейки AISI 304?
AISI 304 выдерживает температуру до 600°C, кратковременно до 800°C. Рабочая температура поверхности трубки при нормальной нагрузке — 300–450°C. Для пресс-форм и ТПА типовой диапазон нагрева детали — 150–250°C, для вулканизаторов — до 180°C, для паровых стерилизаторов — 134°C при давлении 2 атм.