ТЭН для нагрева воздуха на 50 кВт: установка на фланце
Воздух нагревать труднее, чем воду. Его теплоёмкость в 4 раза ниже, теплопроводность ещё меньше. Если взять стандартный ТЭН для воды и включить его в воздуховод, оболочка в течение нескольких минут перегреется до аварийного состояния. Именно поэтому для воздуха существует отдельная конструктивная логика.
Почему 50 кВт в воздухе нельзя сделать одним ТЭНом
Плотность нагрева поверхности ТЭН для воды достигает 10-15 Вт/см². Для воздуха предельное значение лежит в диапазоне 1-1,5 Вт/см² при свободной конвекции и до 2-3 Вт/см² при принудительном обдуве. Превысишь этот порог - оболочка раскалится докрасна, а магнезиальный наполнитель начнёт трескаться.
При допустимой плотности 1,5 Вт/см² для суммарной мощности 50 кВт (50 000 Вт) нужна активная поверхность около 33 000 см². Один ТЭН диаметром 16 мм и длиной 1000 мм даёт примерно 500 см². Это означает блок из 60+ нагревателей, собранных на общем фланце. На практике применяют принудительный обдув: он позволяет поднять допустимую плотность и сократить количество ТЭНов до 16-24 штук на фланце ДУ200.
Типоразмеры фланцев под разную мощность
| Фланец | Кол-во ТЭН (d16) | Ориентировочная мощность | Напряжение |
|---|---|---|---|
| ДУ100 | 6-9 | до 15 кВт | 220В / 380В |
| ДУ150 | 12-18 | 15-30 кВт | 380В (звезда) |
| ДУ200 | 18-27 | 30-55 кВт | 380В (звезда/треугольник) |
| ДУ250 | 27-36 | 55-90 кВт | 380В (треугольник) |
Под блок 50 кВт в воздуховоде с вентилятором чаще всего берут фланец ДУ200 с 18-24 ТЭНами по 2-3 кВт каждый. Мощность распределяют по трём фазам равномерно: 8 ТЭНов на фазу при суммарной нагрузке 380В.
Плотность нагрева по теплоносителям
| Среда | Макс. плотность нагрева (Вт/см²) | Условие |
|---|---|---|
| Вода (принудит. циркуляция) | 8-12 | скорость потока от 0,5 м/с |
| Масло (индустриальное) | 1,5-3 | принудительная прокачка |
| Воздух (принудит. обдув) | 1,5-2,5 | скорость потока от 3 м/с |
| Воздух (свободная конвекция) | 0,8-1,2 | низкая скорость или статика |
| Пар (насыщенный) | 5-8 | давление до 6 бар |
Материал оболочки: AISI 304 или AISI 321
При нагреве воздуха до 300-400°C достаточно AISI 304 (08Х18Н10). Трубка держит температуру оболочки, не деформируется и не окисляется в пределах этого диапазона.
Если рабочая температура воздуха на выходе превышает 400°C (сушильные камеры, печи, высокотемпературные технологические процессы) - нужна AISI 321 (12Х18Н10Т). Добавка титана стабилизирует сплав при длительном высокотемпературном воздействии и не даёт карбидам хрома оседать по границам зёрен, что приводит к межкристаллитной коррозии у 304 при температурах 600+ °C.
Что нужно указать при заказе
Чтобы рассчитать блок точно под вашу установку, нам понадобятся: мощность (кВт), диаметр фланца или сечение воздуховода, скорость воздушного потока, рабочая температура на выходе, напряжение сети (380В фаза), материал оболочки или рабочая среда. Если у вас уже есть чертёж или хотя бы эскиз - производство начнём сразу. Минималка 1 штука, срок изготовления 7-14 рабочих дней.
Рассчитать блок ТЭН под ваш воздуховод
Укажите мощность, диаметр фланца и температуру. Считаем бесплатно.
Оставить заявку