Блок трубчатых ТЭН в разрезе для взрывозащищённого нагрева мазута, элементы под уровнем жидкости, клеммная коробка снаружи

ТЭН с блоком Ex для мазута: как выбрать и заменить

18 трубчатых элементов по 2 кВт на одном фланце, так выглядит блок Ex на 35-36 кВт для резервуара мазута на 4000 литров, разогреваемого с 20 до 80°C за 8 часов. Мазуту нужно заметно больше элементов, чем битуму при той же мощности: удельная нагрузка на трубку ограничена жёстче, 1,0-1,5 Вт/см² против 1,0-2,0 у битума. Дальше разберём расчёт числа элементов, что делать с 36 контактными выводами и как коммутировать блок, не роняя автомат на вводе.

Опубликовано 30 сентября 2026 · ТЭН-Миасс

Почему для мазута ставят блок, а не одну трубку

В статье про ТЭН 1Ex для мазута мы разбирали, почему одиночный элемент коксуется: мазут плохо отводит тепло с горячей поверхности, и если удельная нагрузка завышена, трубка перегревается локально и обрастает нагаром. Для маленькой ёмкости с подогревом на пару градусов одного элемента хватает. Но резервуары мазутного хозяйства котельных и ТЭЦ считаются в десятках киловатт, а бесконечно удлинять одну трубку нельзя: она не влезет в горловину, да и шестиметровую петлю в баке не смонтировать.

Выход тот же, что и для других вязких сред: ставить рядом несколько элементов покороче, каждый в пределах безопасной удельной нагрузки, и собирать их на одном фланце. Получается блок ТЭН, то же инженерное решение, что мы разбирали для блока Ex для битума и для блока Ex для дизтоплива, только с другими цифрами по нагрузке и другим числом элементов.

Почему мазуту нужно больше элементов, чем битуму

Битум допускает удельную нагрузку 1,0-2,0 Вт/см² на трубку. У мазута этот коридор ниже, ориентировочно 1,0-1,5 Вт/см², потому что при рабочих температурах подогрева (60-120°C) плёнка мазута у оболочки отводит тепло хуже, чем более текучий на этих температурах битум в своём рабочем диапазоне. Практический эффект простой: чем ниже допустимая нагрузка на квадратный сантиметр, тем больше площади поверхности нужно набрать на ту же мощность, а значит и больше отдельных трубок в блоке.

На примере ниже с той же мощностью около 35 кВт у битума получилось бы 11-12 элементов по 3 кВт, а у мазута при более жёстком лимите Вт/см² выходит 17-18 элементов по 2 кВт. Один и тот же диаметр трубки 18 мм, но для мазута элемент делают короче по мощности и их приходится ставить больше.

Как считают число элементов: пример с резервуаром 4000 л

Общая мощность блока считается по формуле P = 0,00116 × V × ΔT / t, где V это объём в литрах, ΔT это разница температур в °C, t это время разогрева в часах. Формула построена на теплоёмкости воды и даёт оценку с запасом: у мазута теплоёмкость ниже, но запас не лишний, потому что формула не учитывает потери через стенки бака и трубопровод.

Заявка с котельной: резервуар на 4000 л, мазут остыл до 20°C, нужно поднять до 80°C (ΔT = 60°C) за 8 часов до розжига:

P = 0,00116 × 4000 × 60 / 8 = 34,8 кВт

Берём элемент диаметром 18 мм и активной длиной 2500 мм. Площадь поверхности одной трубки: π × 1,8 см × 250 см ≈ 1413 см². При мощности элемента 2 кВт удельная нагрузка составит 2000 / 1413 ≈ 1,42 Вт/см², в пределах допуска для мазута. Тогда 34,8 кВт / 2 кВт ≈ 17,4, округляем вверх с небольшим запасом: 18 элементов по 2 кВт, итого 36 кВт.

Правило. Не пытайтесь сократить число элементов, подняв мощность каждого. Если поставить на ту же трубку 3 кВт вместо 2, удельная нагрузка вырастет до 2,12 Вт/см², это уже выше безопасного для мазута коридора, и оболочка начнёт коксоваться в первый же отопительный сезон.

Сопротивление и допуск по ГОСТ для одного элемента блока

Для элемента 2 кВт на 220 В: R = 220² / 2000 = 24,2 Ом. По ГОСТ 13268-88 допуск по мощности +5/−10%, то есть 2100-1800 Вт, что даёт коридор сопротивления 23,1-26,9 Ом. На собранном блоке это проверяется прозвонкой каждого вывода отдельно: сразу видно, какой из восемнадцати элементов вышел за коридор, без разборки всей сборки.

Резьба и фланец: где кончается стандарт

Элементы диаметром 18-20 мм при плотной раскладке помещаются в резьбу до G2"-M64×3, это примерно 8-9 трубок по кругу с зазором под завальцовку. Блок на 17-18 элементов почти вдвое превышает этот предел, поэтому фланец не берут из каталога, а чертят под конкретную горловину резервуара: увеличенный диаметр посадочного отверстия, раскладку элементов в несколько рядов, толщину плиты под сварку или под ответный фланец на баке.

Клеммная коробка на блок мазута

У одиночного взрывозащищённого ТЭНа два вывода. У блока на 18 элементов их 36: каждый элемент заводится в общую коробку отдельной парой. Коробку проектируют под фактическое число вводов: толстостенный литой корпус, сальниковые кабельные вводы с бронированием под сечение кабеля, класс защиты не ниже IP65. Маркировка взрывозащиты зависит от зоны и температурного класса объекта, готового универсального обозначения нет. Для примера формата часто встречается 1Ex d IIB T4 Gb, но точный класс и объём сертификации согласуем под ваш проект и ТР ТС 012/2011.

Ступенчатое включение: зачем блоку несколько контакторов

Если включить все 18 элементов разом, пусковой ток на вводном щите подскакивает резко, и на объектах со слабым вводом автомат может отключиться. Поэтому элементы обычно разбивают на группы с отдельными контакторами, например 6+6+6 по 12 кВт. Это даёт пуск ступенями вместо одного скачка, позволяет держать одну группу включённой постоянно для поддержания температуры хранения без прогрева всего блока, а перед сливом или прокачкой включают все группы разом и быстрее выходят на рабочую температуру.

ПризнакПричинаЧто менять
Один элемент из восемнадцати «молчит», остальные греютОбрыв нихромовой нити именно в этом элементе, остальные цепи независимыПрозвонить каждый вывод отдельно, заменить только вышедший из строя элемент
При включении блока срабатывает автомат вводного щитаСуммарный пусковой ток всех элементов превышает уставкуРазвести блок на группы с отдельными контакторами, пускать по очереди
Хотят блок на 18+ элементов в резьбу G2"Стандартная резьба физически не вмещает такое число трубок с нужным зазоромЗаказать фланец увеличенного диаметра по чертежу под горловину бака
Нагар быстрее всего появляется на крайних элементах блокаНеравномерная циркуляция мазута у стенки резервуара, крайние трубки греются с худшим отводом теплаСнизить мощность крайних элементов относительно центральных или изменить раскладку на фланце
Просят коробку меньшего размера, «как у одиночного ТЭНа»В неё физически не заведёшь 36 выводов от 18 элементовПроектировать коробку под фактическое число вводов, не экономить на габарите

Материал оболочки

Базовый вариант для сухого мазута без примесей: сталь 10, она нормально работает в этом диапазоне температур. Если в мазуте есть влага, конденсат или повышенное содержание сернистых соединений, оболочку элементов делаем из нержавейки 12Х18Н10Т или из нашего дефолтного варианта для агрессивных сред, стали AISI 321 (08Х18Н10Т), титан-стабилизированной. Фланец под блок варим из той же марки, что и элементы, чтобы не создавать гальваническую пару на сварном шве.

Цена блока и что в неё не входит

Калькулятор на сайте даёт ориентир для базового блок-ТЭНа мощностью 3-18 кВт, уровень «норма»: от 3510 до 21700 ₽1. Блок на 18 элементов и 36 кВт для мазута в этот диапазон уже не укладывается, здесь считаем индивидуально после чертежа, потому что на цену влияют число элементов, материал оболочки, класс и группа взрывозащиты клеммной коробки и объём сертификации по проекту. Присылайте параметры резервуара, посчитаем точную цену и срок.

1 Цены калькулятора указаны при закупке от 10 шт. Для нестандартных блоков и взрывозащищённого исполнения точный расчёт делаем по чертежу или фото.

Что прислать для расчёта блока

Если проекта по взрывозащите ещё нет, присылайте то, что есть, хотя бы фото старого блока с линейкой. Зону и класс обсудим отдельно с вашим технологом.

Нужен блок Ex под резервуар с мазутом?

Присылайте объём ёмкости, диаметр горловины и требования по зоне, посчитаем число элементов и мощность. От 1 шт., срок 7-14 рабочих дней.

Оформить заказ

Частые вопросы

Чем блок Ex для мазута отличается от одного ТЭНа 1Ex для мазута?
Блок это несколько трубчатых элементов на одном фланце вместо одной трубки. Для мазута удельная нагрузка каждого элемента ограничена примерно 1,0-1,5 Вт/см², поэтому на резервуарах в десятки киловатт одной трубкой не обойтись: она либо не влезет в горловину, либо начнёт коксоваться при попытке снять с неё лишнюю мощность.
Сколько элементов нужно в блоке для конкретного резервуара с мазутом?
Считаем общую мощность по формуле P = 0,00116 × V × ΔT / t, затем делим на мощность одного элемента при безопасной удельной нагрузке. Для резервуара на 4000 л с разогревом с 20 до 80°C за 8 часов выходит около 35 кВт, это блок из 17-18 элементов по 2 кВт.
Почему для мазута нужно больше элементов, чем для битума при той же мощности?
У битума допустимая удельная нагрузка выше, 1,0-2,0 Вт/см², у мазута ниже, около 1,0-1,5 Вт/см². Чем ниже допустимая нагрузка на квадратный сантиметр, тем больше суммарная площадь поверхности нужна для той же мощности, а значит и больше отдельных трубок в блоке.
Можно ли поставить такой блок на стандартный резьбовой фланец?
До 8-9 элементов диаметром 18-20 мм обычно помещаются в резьбу до G2"-M64×3. При 17-18 элементах стандартная резьба физически не вмещает нужное число трубок с зазором под завальцовку, поэтому фланец чертят под конкретную горловину резервуара.
Какая маркировка взрывозащиты нужна для клеммной коробки блока в мазуте?
Готовой универсальной маркировки нет, она зависит от зоны, группы газа и температурного класса объекта. Для примера формата часто встречается 1Ex d IIB T4 Gb, но точное обозначение и объём сертификации согласуем под ваш проект и ТР ТС 012/2011.
Что прислать для расчёта блока Ex под мазут?
Объём резервуара, начальную и целевую температуру мазута, время разогрева, диаметр горловины или посадочного места под фланец, требуемую зону взрывоопасности с группой газа и температурным классом, число ступеней включения, если оно уже определено проектом.

Автор: Руслан Садыкбаев, производство ТЭН с 2017 года

← Назад в блог