что такое патронный нагреватель
Что представляет собой патронный ТЭН?
Патронный трубчатый нагреватель (пальчиковый ТЭН) — мощное устройство вырабатывающее равномерную теплоотдачу для локальных участков оборудования. Патронный ТЭН обладает идеальной герметичной конструкцией, что позволяет использовать его в самых неблагоприятных условиях, где присутствует вибрация и воздействие различных негативных факторов, включая агрессивные среды. Технологический современный подход и богатая производственная база компании «ТЕХНОНАГРЕВ» позволяют изготавливать нам более восьми тысяч вариаций патронных нагревателей, которые отличаются по конфигурации. Патронные нагревательные элементы производства фирмы «ТЕХНОНАГРЕВ» перед поставкой заказчику проходят определенное количество эксплуатационных испытаний. Каждая отдельная единица нагревательного устройства, соответствует всем международным стандартам.
Особенности патронных ТЭНов от «ТЕХНОНАГРЕВ»:
Равномерное распределение тепла;
Высокий уровень мощности, несмотря на небольшие размеры нагревательного элемента;
Возможность заказа нагревателей под конкретные требования своего оборудования;
Герметичная усадка обеспечивается в полной мере (если оборудование имеет дефекты рекомендовано использовать термопасту);
Как изготавливаются патронные нагреватели
Процесс изготовления картриджного нагревателя осуществляется методом сжатия для герметизации деталей, входящих в состав устройства. Этот метод эффективен в продлении срока службы нагревательного элемента. Двухжильный провод наматывается на сердечник из керамической композиции с определенной ступенчатой выдержкой. Таким образом, происходит равномерное образование спирали. Диски и наконечники также используются из керамического термоустойчивого материала для улучшения защитных и изоляционных характеристик. Все элементы, заключенные в нагреватель, обсыпаны специальным порошком, он также заполняет пустое пространство внутри устройства, чтобы предотвратить разрыв спирали и ее контакт с оболочкой. Затем готовое нагревательное изделие сжимают во второй раз и вытягивают, что значительно увеличивает прочность продукта. Завершающим этапом производства является анализ производительности нагревательного элемента.
Уникальная технология изготовления этих нагревателей обеспечивает равномерный теплообмен по всей площади картриджного устройства. Разница в нагреве достигается за счет максимально точного соблюдения концентрической обмотки спирали и поддержания идеального расстояния между витками. Все необходимые расчеты выполняются в электронном виде, поэтому даже самые мелкие ошибки полностью исключаются. Равномерный тепловой возврат по всей поверхности нагревательного устройства обеспечивает длительный период работы и прочность нагревателя.
При каких рабочих условиях можно использовать патронные ТЭНы
Эти устройства могут быть установлены в оборудование, которое должно эксплуатироваться в различных условиях. Патронник отлично справляется с нагревом различных химических растворов, не выходит из строя при постоянных вибрациях и не поддается коррозийным изменениям во влажной среде.
Часто пальчиковые нагреватели используются в промышленности, где необходимо производить высокотемпературный нагрев, и важна высокая прочность устройства. Примеры включают формование и плавление пластика, тепловую сварку, нагрев щелочных и кислых жидкостей.
Технические характеристики
Патронные нагревательные элементы основаны на теплопроводности. В процессе нагревания молекулы расширяются и ускоряются, что приводит к равномерной подаче температуры. Поэтому очень важно, чтобы параметры нагревателя соответствовали размерам монтажного отверстия, в противном случае устройство может перегреваться и замыкаться.
Одним из основных критериев выбора нагревателя является его мощность. Правильно подобранные характеристики нагревателя для работы на определенном оборудовании продлевают срок службы устройства и влияют на эффективность нагрева. Нагреватели патронного типа от компании «ТЕХНОНАГРЕВ» характеризуются конструктивными данными, которые полностью соответствуют естественному износу нагревательного элемента и его техническим характеристикам.
Каковы рабочие температуры патронного нагревателя
Патронные нагреватели могут работать при низкой, средней и высокой плотности мощности. Они рассчитаны на рабочую температуру до 350° С. Однако оптимальная рабочая температура будет зависеть от области применения, в которой вы его используете.
Также важно отметить, что существует множество факторов, таких как плотность мощности нагревателя, плотность патронника внутри отверстия и теплопроводность нагреваемого материала, которые могут влиять на фактическую температуру промышленного нагревателя и контролируемую температуру материала во время цикла нагрева.
Также важно учитывать электрическую нагрузку на патронный ТЭН в зависимости от рабочей температуры. Когда патронные нагреватели используются при относительно высоких температурах, электрические клеммы должны либо отличаться от обычных высокотемпературных выводных проводов, либо патронник должен быть сконструирован таким образом, чтобы температура вокруг выводных проводов поддерживалась на более низком уровне, чем температурный предел контактных выводов.
Патронные нагреватели являются отличным выбором для использования в качестве проводящего источника в нагреве твердых металлических пластин, блоков и штампов или в качестве конвективного источника тепла для различных жидкостей и газов. Патронные нагреватели могут работать даже в вакуумной среде. Выбирая нагревательное устройство, которое в полной мере обладает необходимыми характеристиками, начиная от формы и заканчивая техническими свойствами, вы обеспечиваете эффективный и качественный нагрев отдельных участков вашего оборудования.
Виды патронных нагревателей, их монтаж и демонтаж
Патронные ТЭНы – промышленные электронагреватели, выполненные в форме цилиндра, поэтому их также называют пальчиковыми нагревателями. Их устанавливают в специальные отверстия, при этом нагрев выполняется по всей площади. Стандартные размеры патронных ТЭНов: диаметр – от 4 мм и далее, длина – 50-1300 мм. К преимуществам устройств данного типа относят: экономичность, различные варианты подключения, наличие термопары (опционально), различные типы исполнения и конфигурации, поддержание заданных температурных режимов.
Основные виды
Пальчиковые ТЭНы также могут иметь нестандартные форму и размеры, изготавливаться по эскизам заказчика.
Особенности выбора нагревателя для монтажа
Процедура замера ТЭНа патронного типа выполняется последовательно, как указано ниже:
Процесс монтажа
Некоторые части нагревателя не рассчитаны на высокие температуры. Например, провод выдерживает нагрев до 350 °С. Для конструкций, в которых возможен нагрев провода свыше 250 °С, рекомендуют вариант исполнения СВ с керамическими бусами на никелевой проволоке.
Более высокая удельная мощность ТЭНа обусловлена вариантом установки, при котором тепловая энергия снимается с его поверхности быстрее. Если элемент установлен так, что часть его корпуса находится снаружи, для снятия излишков тепловой энергии можно использовать воздух из окружающей среды. Однако, металл обладает более высокими теплопроводными свойствами, чем воздушная среда.
Поэтому, при таком монтаже срок эксплуатации ТЭНа значительно сокращается. Если вариант установки нагревателя предусматривает расположение части его корпуса вне установочного отверстия, следует убедиться в том, что эта часть корпуса была определена как необогреваемая зона в процессе оформления заказа.
Демонтаж
Выемку нагревательного элемента можно выполнять при помощи специального стержня, диаметр которого должен быть близким к диаметру ТЭНа.
Стержень используют в случае, если нагревательный элемент установлен с натягом (плотно сидит в установочном отверстии). Использование стержня слишком малого диаметра может привести к повреждению нагревательного элемента в процессе демонтажа.
Причины поломок и способы продления эксплуатационного срока
ТЭНы патронного типа могут быстро выходить из строя по следующим причинам:
Патронные нагреватели с внутренней и внешней заделкой: различия и преимущества ТЭНП
Патронный нагреватель представляет собой промышленный нагревательный элемент в форме трубки, который можно вставлять в просверленные отверстия. Обычно патронные нагреватели используются для нагрева металлического блока изнутри и могут быть изготовлены в компании Полимернагрев по индивидуальному заказу с определенной удельной плотностью мощности в зависимости от требований технологического процесса.
Мы разрабатываем, производим и продаем нагревательные элементы уже много лет. В этой статье мы познакомим вас с патронными нагревателями, чтобы вы точно знали, какой именно патронный нагреватель вам нужен.
Внутренняя и внешняя заделка провода: в чем разница?
В зависимости от внутренней конструкции патронные нагреватели можно разделить на типы с внутренней заделкой и с внешней заделкой. На рисунке хорошо видно, что конструкция внешней заделки выводов состоит в том, что силовой вывод и провод соединены клеммой за пределами нагревателя.
Если температура на конце нагревателя значительно превышает максимальную номинальную температуру выводного провода, выводы могут быть подключены снаружи к силовым контактам. В патронных ТЭНах с внешней заделкой для дополнительной защиты соединения часто используются защитные оболочки для проводов: гофрированные металлические трубки, пружины, металлическая оплетка и прочие элементы, которые позволят оградить место соединения от механических повреждений.
Для патронного нагревателя с внутренней заделкой соединение между силовыми выводами и выводами питания находится внутри нагревателя. Таким образом, патронные нагреватели с внутренней заделкой идеально подходят для тех нагревательных систем, в которых много движения и есть риск повреждения контакта проводов. Однако следует учитывать, что провода для ТЭНов с внутренней заделкой должны быть более термостойкие и выдерживать температуру в 500 С.
Как правильно выбрать патронный нагреватель?
Выбор патронного ТЭНа связан со многими деталями. Вот несколько рекомендаций, которые вам помогут принять правильное решение.
Когда стоит выбрать патронный ТЭН с внешней заделкой:
Для получения более подробной технической информации обращайтесь к нашим опытным инженерам на polymernagrev.ru.
Преимущества патронных нагревателей
Патронные нагреватели стали неотъемлемой частью промышленных процессов, требующих локального нагрева. Популярность патронных ТЭНов обусловлена их способностью обеспечивать эффективное, точное, быстрое и надежное нагревание.
Патронные нагреватели исключительно долговечны и способны работать в самых разных условиях. Их можно сконфигурировать и спроектировать так, чтобы они соответствовали любым промышленным операциям нагрева, от нагрева расплавленного пластика до поддержания температуры горячих металлических пресс-форм.
Основные преимущества патронных нагревателей можно выделить следующим образом.
Универсальность
Множество размеров, типов, конфигураций и приспособлений патронных нагревателей делают их идеальным методом для обеспечения направленного тепла. Патронные нагреватели подходят для любого технологического процесса, где требуется мощный источник тепла. Они плотно прилегают к области нагрева и передают тепло в требуемой точке фокусировки.
Патронные нагреватели регулируют температуру воздуха в устройствах и компонентах, которые образуют конденсат, который может повредить их, например, панели управления и замкнутые контуры. В процессе упаковки они гарантируют плавное растекание клея.
Высокая мощность
Точность
Некоторые промышленные сферы применения требуют точной и контролируемой фокусировки тепла в соответствии с условиями технологического процесса. Такая точность необходима для обеспечения качества и производительности изготавливаемых деталей и компонентов. Эти требования являются основной причиной того, что патронные нагреватели стали неотъемлемой частью производственного оборудования. Патронные нагреватели обеспечивают мелкую, управляемую и точную подачу тепла с использованием самых передовых технологических разработок.
Экономичность
Низкая стоимость и исключительная производительность патронных нагревателей делают их экономичным решением для производственных нужд теплопередачи. Они потребляют мало энергии, требуют минимального обслуживания и эффективно осуществляют процесс теплопередачи. Беспокойство для современного производства вызывает их воздействие на окружающую среду. Патронные нагреватели не оказывают воздействия на окружающую среду, но эффективно помогают в процессе нагрева.
Перегрев
Важнейшей проблемой для процессов нагрева является перегрев, который может серьезно повредить готовую продукцию и нагревательное оборудование. Возможность измерения температуры патронных нагревателей предотвращает перегрев, устраняя необходимость в мониторинге и управлении. Патронные нагреватели обеспечивают эффективное и неконтролируемое сфокусированное, контролируемое и локализованное тепло.
Функции измерения температуры патронных нагревателей повышают эффективность процесса теплопередачи и продлевают срок службы нагревателя.
Компактная конструкция
Заключение
Обычной функцией патронных нагревателей является нагрев металлических блоков изнутри до заданной мощности для удовлетворения потребностей конкретного процесса нагрева.
Различия в патронных нагревателях включают максимальную температуру, удельную мощность, тип применения, длину нагрева, общую длину нагревателя, диаметр трубки и тип нагревательного элемента.
Патронные нагреватели стали неотъемлемой частью промышленных процессов, требующих локального нагрева. Популярность патронных нагревателей обусловлена их способностью обеспечивать эффективное, точное, быстрое и надежное нагревание.
Мы производим патронные нагреватели под заказ с индивидуальными параметрами в срок от 2 до 5 рабочих дней. Также у нас на складе имеется большой выбор патронных ТЭНов стандартных конструкций, которые можно посмотреть на вкладке с типовыми моделями на странице товара.
Все о патронных нагревателях
Для того, чтобы производимое в пресс-форме изделие получило нужный термический режим, позволяющий правильно выполнить процесс изготовления, используются патронные нагреватели. Обладающие значительным КПД, они способны функционировать длительное время при правильном подключении. Использование температурных устройств в литьевых термопластавтоматах способствует превращению полимерных гранул в жидкую субстанцию путём равномерного нагрева. В итоге получается изделие запроектированной формы, с точным соблюдением линейных параметров.
Что представляют собой патронные нагреватели
Нагреватель патронного типа имеет внешнюю и внутреннюю части. Снаружи находится трубка из латуни или нержавеющей стали. Скрытая часть представлена термоэлементом из нихромовой спирали, плотно обматывающим сердечник керамического типа. Для изоляции спирали от корпуса использован периклаз, который сильно уплотняется для достижения качественной теплопередачи. Изделие имеет контактные выводы с одной стороны. Противоположная часть сделана в виде дна с герметичным запаиванием конца.
ТЭНП используется в течении года после приобретения, его ресурс составляет порядка 3000 рабочих часов. Благодаря плотной навивке проволоки продукция обеспечивает равномерный нагрев по всей длине стержней.
Высокомощные нагреватели пальчикового типа обладают значительной электрической прочностью, не разрушаются при высоких температурах, формируют повышенную теплоотдачу. Они предназначены для функционирования в температурном диапазоне +400…+750˚С при выполнении нагрева жидких сред, плавильных, формовочных процессов, термической сварки. Не теряют своих характеристик в условиях вибрации.
Нагреватели средней мощности применяются для ведения аналогичных процессов при температуре до +350˚С. Они обеспечивают равномерный, продолжительный нагрев, исключая жёсткие условия применения.
Схема функционирования
На катушку подаётся переменный ток, что приводит к нагреву резистивного провода. В ходе тепловой проводимости осуществляется ускоренное перемещение молекул. Выделяющаяся энергия нагревает провод, затем металлическую оболочку и прилегающее пространство. Быстрое повышение температуры обеспечивается точной намоткой спирали и конструктивным выбором оптимального межвиточного расстояния. Тепло нигде не рассеивается, передаётся в полном объёме.
Нагреватели патронного типа относятся к одним из лучших методов энергетического нагрева твёрдых масс. Очень важно, чтобы монтажные отверстия были идентичны размерам нагревателя: если выбор сделан ошибочно, контакты перегреваются, что приводит к появлению короткого замыкания.
Нюансы производства
Проводом, состоящим из 2 жил, обматывают сердечник с определённой плотностью. Сердечник, наконечники и диски выбирают керамические, чтобы обеспечить стабильные изоляционные показатели. Внутри нагревателя составляющие густо обсыпают порошком с целью недопущения касания спирали с оболочкой. Наполовину готовое изделие сжимают, после чего вытягивают. Обжим полноценно герметизирует компоненты.
Благодаря расчётам удаётся спроектировать изделие, в котором концентрическая спираль с просчитанным шагом обмотки создаёт условия для равномерной передачи тепла.
Особенности патронных нагревателей
Широкий диапазон использования, предполагающий функционирование в воздушных, газообразных и жидких средах.
Простота конструкции, которая быстро занимает нужное положение и оперативно выполняет поставленную задачу.
Быстрый, равномерный нагрев, вызванный полноценным тепловым переносом энергии.
Точное соответствие патронника отверстию, обеспечивающее плотное размещение ТЭНПа в предназначенной зоне.
Изоляционный материал, выдерживающий термическиe перепады и высокие значения температур.
Возможность выставлять точные значения и осуществлять контроль температуры нагрева.
Использование продукции с мягкими и жёсткими типами выводов.
Заказ ТЭНП под конкретные размеры пресс-форм.
Достижение предусмотренного срока эксплуатации при условии правильного применения нагревателей.
Доступные цены на весь спектр продукции компании «Электронагрев».
Сфера применения
Изготовление точных размеров заготовок и будущих изделий часто сопровождается процессом значительного повышения температуры, при котором следует достичь нужных показателей температуры.
Используются патронные нагреватели в таких направлениях:
— подогрев прессов для вулканизации;
— при горячей штамповке;
— в затяжных машинах для клеевого соединения в носочной части обуви;
— изготовлении пластиковой продукции;
— нагрев экструдера и распределяющих элементов;
— в процессе производства упаковки;
— для подогрева коллекторов, роликов для тиснения, маслосборников, вакуумных печей, сварочных планок, сопел, в калориферах;
— повышения температуры воздуха и технически газов.
Перечислена малая часть направлений, где востребованы ТЭНП. Они применяются в автомобильной, мебельной, медицинской, текстильной, пищевой отраслях, приборостроении, машиностроении, аэрокосмической индустрии, изготовлении лабораторных приборов для исследований.
Типы подключения
Обязательным условием применения патронных нагревателей является их точное соответствие отверстию с целью плотного сопряжения. Цилиндрическая форма представлена линейкой диаметров, поэтому всегда есть возможность заказать подходящие изделия, которые будут с малым натягом проникать в предназначенное место. Отверстия подготавливаются при помощи дрели со сверлом. Для качественного размещения предусмотрены допуски в размере 0,01-0,05 мм.
Проводник тока сделан из никеля
Никелевый кабель, в котором увеличена жёсткость
Винтовой способ соединения
Провод из никеля, дополненный угловым наконечником
Провод, дополненный никелевой пружиной
Резьбовой фланец
Вывод одинарный, выполненный в виде гибкого провода или жёсткого винта
Подключение при работе в вибрационной среде
Если перечисленные способы подключения не удовлетворяют по причине необходимости применения особых подключений, мы готовы учесть ваши пожелания и собственноручно изготовить подходящие патронники. Обратитесь к сотрудникам за консультацией и решением.
Что способно привести к поломке ТЭНП
Несмотря на то, что конструктивно всё просчитано идеально, а заводское изготовление патронных нагревателей обеспечивает высокое качество, иногда сами пользователи способны значительно снизить период эксплуатации изделий и привести к их негодности.
Желание сэкономить на покупке способно сыграть с клиентом злую шутку. Приобретая нагреватели, рассчитанные на спокойный режим эксплуатации (при отсутствии ударного и вибрационного воздействия), вы в скором времени будете вынуждены заменить ТЭНП новыми. Обязательно указывайте при заказе сферу применения нагревателей с учётом критичных показателей эксплуатации. Это позволит изначально правильно подобрать нагреватели.
Использование ТЭНП в жидкостях и газах приводит к их частичному поглощению патронных элементом. MgO впитывает влагу при проведении термических процессов. Неизбежный физический процесс снижает ресурсный период эксплуатации нагревателей.
Установка термоэлементов должна обеспечивать наилучшую подгонку. Это сказывается не только на качестве нагрева пресс-формы, но и на состоянии самого нагревателя: повышение температуры сокращает период его использования. Если корпус входит в предназначенное отверстие криво или не полностью, ТЭНП перегревается и вызывает пробой изоляции.
Запрещается использовать изделия, в которых диаметр не соответствует входному отверстию, а длина превышает установленные размеры. В первом случае избыточный размер приведёт к регулярному дополнительному трению, а во втором не поместившиеся остатки стержней будут перегреваться, находясь вне рабочей зоны.
После нагрева провода формируется оксидная плёнка, которая мгновенно кристаллизуется. В период охлаждения кабель уменьшается в размерах, оксидный слой портится, приоткрывая провод. Чтобы снизить потенциальную опасность его перегрева, изначально учитывают термический и мощностной показатель работы. Цикличное повторение процесса способно негативно повлиять на величину электрического сопротивления нагревателя.
Их располагают на наиболее горячем участка нагрева. В противном случае ТЭНП приходится работать при повышенной нагрузке, что приведёт к необходимости ранней замены.
Неправильный подбор вызывает потерю изоляционной герметичности в результате плавления или замыкания.
Монтажные тонкости
Приобретайте подходящие патронные нагреватели с учётом номинального напряжения.
Подготовьте ровное, соответствующее диаметру патронника отверстие. Среднее расстояние между стержнями составляет 4 см.
Выводы следует располагать снаружи отверстия. Оберегайте провода от маслянистых, жидких, газообразных сред, иначе разрушающие вещества смогут попасть на нагревательные стержни.
Защищайте провода от механических повреждений.
Используйте датчики контроля температуры, которые исключат превышение граничных показателей.
Нагреватель после завершения срока эксплуатации начинает окисляться. Не забудьте про выходное отверстие, через которое будет удалён отработавший свой ресурс ТЭНП.
Сотрудники компании «Электронагрев» помогут купить подходящие патронные нагреватели, которые полноценно проявят свои характеристики и всегда подойдут под производственный термический процесс.