Фото из каталога ТЭН-Миасс. Изготовление по образцу или чертежу.
Вы открываете камеру полимеризации, а на полу лужа масла. Вскрытие показывает: ТЭН прогорел в месте контакта с алюминиевой пластиной. Причина - перегрев из-за осевшей пыли и низкой теплоотдачи. Если вы работаете с порошковой окраской, эта ситуация знакома каждому второму сервиснику. Обычный гладкий ТЭН с удельной мощностью 4-5 Вт/см² в таких условиях живёт 2-3 месяца. Тэн оребренный для порошковой окраски решает проблему за счёт увеличенной площади теплообмена. Но и здесь есть нюансы, которые мы разберём на цифрах и чертежах.
В камере полимеризации температура держится 180-220 °C. Воздух насыщен взвесью порошка. При осаждении на гладкую трубку нагревателя порошок спекается, образуя корку. Теплоотвод падает, температура на поверхности трубки растёт до 350-400 °C, и спираль перегорает.
Оребрение увеличивает наружную поверхность в 3-5 раз. Для ТЭНа диаметром 16 мм и длиной активной части 1000 мм гладкая поверхность - 502 см². С ленточным оребрением (стальная лента 0,5×10 мм, шаг 5 мм) - около 2500 см². Удельная мощность снижается с 5 до 1,5-2 Вт/см². Температура оболочки остаётся в пределах 250-300 °C даже при слое пыли 0,5 мм.
Материал оболочки - нержавейка AISI 304 или 321. Для агрессивных сред с парами кислот - AISI 316L. Сталь 10 или 20 здесь не держится: коррозия под слоем пыли идёт быстро. Контактная группа - шпилька М8 из нержавейки, длина холодной зоны - не менее 80 мм, чтобы не перегревать клеммную коробку.
Тип оребрения - ленточное навивное или пластинчатое. Ленточное дешевле, но при шаге менее 4 мм промежутки забиваются пылью. Оптимальный шаг для камеры порошковой окраски - 5-6 мм. Пластинчатое оребрение (стальные пластины 40×40 мм, приваренные к трубке) даёт больший зазор, но дороже на 20-30%.
Длина активной части - от 500 до 3000 мм. Мощность - от 1 до 6 кВт для одного ТЭНа. В камере их ставят несколько - например, 6 штук по 3 кВт (суммарная 18 кВт). Крепление - фланец с резьбой G1 1/4 или G1 1/2, либо приварной фланец из стали 3 мм.
Важно: ТЭН должен быть установлен так, чтобы оребрение не касалось стенок камеры. Минимальный зазор - 15 мм. Иначе перегрев в точке контакта неизбежен.
Камера: 2×1,5×2 м. Требуемая температура - 200 °C. Время нагрева с 20 до 200 °C - 40 минут. Теплоёмкость воздуха - 0,0012 кВт/м³·°C. Теплопотери через стенки - 2,5 кВт.
Мощность нагрева: (6 × 0,0012 × 180) / 0,67 + 2,5 = 4,4 кВт. С запасом 20% - 5,3 кВт. Берём 6 ТЭНов по 1 кВт длиной 800 мм. Удельная мощность - 1,8 Вт/см². Оребрение - ленточное, шаг 5 мм, нержавейка 304. Срок службы в таких условиях - 18-24 месяца при чистке раз в 2 недели.
Тэн оребренный для порошковой окраски должен быть из нержавейки AISI 304 или 321, с шагом оребрения 5-6 мм и удельной мощностью не выше 2,5 Вт/см². Длина холодной зоны - не менее 80 мм. Крепление - фланец с резьбой. Не экономьте на материале: сталь 10 или 20 сэкономит 200 рублей, но замена через месяц выйдет в 5 раз дороже. Если в камере стоят ТЭНы без оребрения - срочно меняйте, иначе простои станут регулярными.
Спираль не касается оболочки — она запрессована в периклаз, который одновременно держит электроизоляцию и отдаёт тепло на трубу.
| Материал | Среда |
|---|---|
| Сталь 10 | Воздух, масло, сухие среды |
| AISI 304 (08Х18Н10) | Вода, пар |
| 12Х18Н10Т | Пищевые и агрессивные среды |
| 316L / Inconel | Агрессивная химия, высокие температуры |
| Титан | Хлориды, кислоты, гальваника, морская вода |
Материал подбирается по среде, а не наоборот. Ошибка в стали — течь и пробой за месяцы вместо лет.
Патронные и трубчатые ТЭН изготавливаем по чертежу или как замену вышедшему из строя. Срок 7–14 рабочих дней.