ТЭН для водогрейного бака столовой с рубашкой 15 кВт
Бак с рубашкой на 15 кВт в столовой — это примерно 60–80 литров горячей воды в час при разогреве от 15 до 90 °C. Если ТЭН сгорел или бак строится под замену старого оборудования, вопрос один: что именно ставить в пространство рубашки, чтобы работало без проблем несколько лет.
Здесь разберём: как устроен нагрев через рубашку, какие материалы подходят для пищевого производства, как считать количество и мощность ТЭН, какие размеры заказывать.
Почему рубашка — это отдельная тема
В баке с рубашкой ТЭН не контактирует с основным содержимым (водой для чая, кипятком, бульоном). Он греет промежуточный теплоноситель в полости между внутренним и внешним корпусом. Это может быть вода, пар или масло — зависит от конструкции бака.
Практический вывод: требования к материалу ТЭН определяются средой в рубашке, а не тем, что находится внутри бака. Для водяной рубашки — одни требования, для масляной или паровой — другие.
Важно для пищевых предприятий: даже если ТЭН не контактирует с едой, санэпидем-требования к материалам оборудования действуют. Для пищевых баков используем нержавеющую сталь AISI 304 (08Х18Н10) или 12Х18Н10Т. Оцинковку, сталь 10 и медь в такие системы не ставим.
Материал оболочки ТЭН: что выбрать
| Материал оболочки | Применение в рубашке | Предельная температура |
|---|---|---|
| AISI 304 / 08Х18Н10 | Водяная рубашка, пищевой пар до 120 °C | до 300 °C |
| 12Х18Н10Т (цельнотянутая) | Паровые рубашки, масляный контур, агрессивные растворы | до 600 °C |
| Сталь 10 | Не применяем в пищевых системах | — |
| Титан | Рубашки с хлоридами, кислотными растворами | до 300 °C |
Для большинства столовых и пищеблоков с водяной рубашкой оптимален AISI 304. Если рубашка паровая (автоклавы, котлы, технологические баки под давлением) — 12Х18Н10Т.
Расчёт: сколько ТЭН нужно на 15 кВт
15 кВт — это суммарная мощность нагрева. Конфигурацию выбирают под монтажную схему:
| Схема | Количество ТЭН | Мощность каждого | Напряжение |
|---|---|---|---|
| Один ТЭН (один штуцер) | 1 шт | 15 кВт | 380 В, треугольник |
| Три ТЭН (три штуцера) | 3 шт | 5 кВт каждый | 220 В, одна фаза |
| Два ТЭН (два штуцера) | 2 шт | 7,5 кВт каждый | 380 В, два элемента |
Схема с тремя ТЭН по 5 кВт — самая гибкая. Позволяет включать нагрев ступенями, заменять одну секцию без остановки. Схема с одним на 15 кВт проще монтажно, но требует точного расчёта удельной мощности.
Удельная мощность: почему это важно
Если загнать 15 кВт в ТЭН диаметром 8 мм с длиной рабочей части 300 мм — он сгорит за несколько месяцев. Удельная мощность на поверхности не должна превышать 2,5–3 Вт/см² для водяной среды.
Формула проверки:
q = P / (π × d × L)
где P — мощность в Вт, d — диаметр оболочки в см, L — длина активной части в см
Пример для одного ТЭН 15 кВт, диаметр 16 мм, активная длина 120 см:
q = 15000 / (3.14 × 1.6 × 120) = 24,9 Вт/см²
Это слишком много для воды. Нужно либо увеличить диаметр (20–25 мм), либо увеличить длину активной части, либо разбить на несколько ТЭН.
Для трёх ТЭН по 5 кВт, диаметр 16 мм, активная длина 120 см каждый:
q = 5000 / (3.14 × 1.6 × 120) = 8,3 Вт/см²
Это уже приемлемо для масляной или паровой рубашки. Для чистой воды оптимум — 2,5–3 Вт/см², значит длину нужно увеличить или диаметр поднять до 20 мм.
Диаметр и длина: диапазоны, которые мы делаем
| Параметр | Диапазон | Для рубашки бака 15 кВт |
|---|---|---|
| Диаметр оболочки | 4–32 мм | Обычно 16–25 мм |
| Длина ТЭН | 30–6000 мм | Под размер рубашки бака |
| Штуцер/фланец | Резьба G1/2"–G2", фланцы под заказ | По существующему отверстию в баке |
| Форма | Прямой, U-образный, П-образный, спиральный | По конфигурации рубашки |
Что прислать для расчёта
Для точного расчёта и заказа нам нужно:
- Фото или эскиз бака с размерами (габариты рубашки, диаметр штуцеров, их расположение)
- Среда в рубашке: вода, масло, пар
- Рабочая температура (до скольки нужно греть)
- Мощность: общая 15 кВт или конкретно на каждый ТЭН
- Напряжение сети: 220 В или 380 В
- Срочность
Если есть старый сгоревший ТЭН — пришлите его фото с линейкой. По нему восстановим все параметры.
Частые ошибки при заказе
- Заказывают «такой же диаметр как штуцер». Диаметр ТЭН и резьба штуцера — разные вещи. ТЭН диаметром 16 мм может иметь штуцер G3/4" или G1".
- Не учитывают длину в нерабочей части. ТЭН имеет активную (греющую) зону и холодные концы (от 30 до 100 мм с каждой стороны). Общая длина больше, чем рабочая.
- Выбирают мощность «с запасом» без расчёта удельной. Больше мощности — не всегда быстрее нагрев, часто — сгоревший ТЭН через полгода.
- Берут алюминий или медь «для пищевой». Эти материалы не допускаются в пищевых системах в РФ без специальных сертификатов. Только нержавейка.
Рассчитаем ТЭН для вашего бака
Пришлите фото бака или эскиз с размерами — посчитаем конфигурацию и стоимость бесплатно. Минималка 1 штука. Срок изготовления 7–14 рабочих дней.
Оставить заявку