Что такое патронный нагреватель и как он работает?

Патронный нагреватель - это промышленный нагревательный элемент в форме трубки, который можно вставить в просверленные отверстия на оборудовании или металлическом элементе. Патронные нагреватели обеспечивают локализованный и точный нагрев и обычно используются в производственной промышленности. Чаще всего патронные ТЭНЫ  используются для нагрева металлического блока изнутри и могут быть изготовлены по индивидуальному заказу с определенной удельной плотностью мощности в зависимости от требований сферы использования.

Патронные нагреватели в большинстве случаев используются для нагрева металлических деталей путем вставки в просверленные отверстия. Для облегчения установки нагреватели сделаны немного меньше номинального диаметра.


Патронные нагреватели от компании ТЭН 24


Как работает нагреватель ТЭНП?

Патронный нагреватель состоит из резистивной спирали, намотанной на керамический сердечник, окруженный диэлектриком и заключенный в металлическую оболочку. Энергетическое тепло, передаваемое через греющую спираль на оболочку, вызывает нагрев элемента. Затем это тепло передается внутренней металлической части, требующей тепла.

Чтобы установить патронный нагреватель в условиях низких или средних температур (150 ° С или меньше), обычно достаточно сверл общего назначения для высверления отверстий. Отверстия можно просверлить на 0,07–0,2 мм сверх номинального размера сверла, в результате чего получится посадка от 0,2 до 0,35 мм. Хотя эта посадка немного шире, чем та, что обеспечивает оптимальную теплопередачу, она помогает при установке и снятии патронных нагревателей, особенно с длинными кожухами. При высокой плотности мощности гораздо важнее точная подгонка. Отверстия следует просверливать и расширять, а не просто сверлить с помощью сверла общего назначения. При более плотной посадке нагреватель будет нагреваться меньше и иметь более длительный срок службы.

При монтаже патронных ТЭНов очень важно использовать высокотемпературную монтажную пасту. Эта термопаста не только повысит теплопередачу от нагревателя, но и поможет легко извлечь нагреватель в случае необходимости замены.

Каковы рабочие температуры патронного нагревателя?

Патронные нагреватели могут работать при низкой, средней и высокой плотности мощности. Они разработаны, чтобы выдерживать рабочую температуру до 500 ° С. Однако оптимальная рабочая температура будет зависеть от области применения, для которой вы используете патронный нагреватель.

Также важно отметить, что существует множество факторов, таких как удельная мощность нагревателя, плотность установки патронника внутри отверстия и теплопроводность нагреваемого материала, которые могут влиять на фактическую температуру промышленного нагревателя, а также контролируемая температура материала во время цикла нагрева.

Также важно учитывать электрическую оконечность патронника с учетом рабочей температуры. Когда патронные нагреватели используются при относительно высоких температурах, электрические клеммы должны либо отличаться от обычных высокотемпературных выводных проводов, либо ТЭН должен быть спроектирован таким образом, чтобы температура вокруг выводных проводов поддерживалась на уровне более низкой температуры, чем температурный предел выводного провода.

Для чего используются нагреватели патронного типа?

Патронные нагреватели чаще всего используются для нагрева штампов, плит, форм и других металлических деталей путем их вставки в просверленные отверстия. Их также можно использовать при погружении в жидкость. Ниже приведены некоторые примеры конкретных областей применения:

  • Нагрев газов и жидкостей

  • Формы для горячеканальных систем

  • Клише для горячего тиснения

  • Ламинирующие прессы

  • Медицинское оборудование

  • Производство полупроводников

  • Производство пластиковых изделий

  • Научное оборудование

Регуляторы температуры и датчики для нагревателей картриджей

Датчик для контроля температуры (термопара) также является важным фактором и должен располагаться между рабочей поверхностью детали и нагревателями. Температура детали, расположенной примерно на 12 мм от нагревателей, используется для выбора максимально допустимой плотности мощности по графику. Контроль мощности является важным фактором в оборудовании с высокой плотностью мощности. Часто используется двухпозиционное управление, но оно может вызывать большие отклонения температуры нагревателя и рабочих частей.

Тиристорные регуляторы мощности важны для продления срока службы нагревателей с высокой плотностью мощности, поскольку они эффективно исключают циклическое включение / выключение. Существует множество контроллеров и датчиков температуры, которые можно использовать в зависимости от области применения. Одним из наиболее популярных типов датчиков для применения в нагревателях картриджей являются датчики температуры для поверхностного монтажа. Термопары , ТДС или термисторы доступны с клейкой основой или с возможностью приклеивания к нагреваемой поверхности. Также мы можем изготовить патронные ТЭНы со встроенной термопарой типа К.

Доступны также датчики температуры с болтовым креплением и магнитные датчики для поверхностного монтажа. Цифровые регуляторы температуры бывают разных размеров с большим выбором выходов и входов. Входы термопар и термометров сопротивления являются наиболее популярными среди импульсных выходов постоянного тока. Импульсные выходы постоянного тока позволяют пользователю перейти к более крупному реле для переключения нагрузки нагревателя и использовать пропорциональное управление вместо управления включением / выключением, что может сократить срок службы нагревателя.

Определение плотности мощности нагреватели

Термин «плотность мощности» относится к скорости теплового потока или поверхностной нагрузке. Это количество мощности на квадратный см нагреваемой поверхности. 

Для расчетов возьмем стандартные патронные нагреватели, которые имеют неотогреваемую длину 6 мм на каждом конце. Таким образом, для нагревателя 12 мм x 300 мм с номинальной мощностью 500 Вт расчет плотности мощности будет следующим:


Плотность мощности = Вт / ( Π x D x HL)

 

Где:

W = мощность = 500 Вт

Π = pi (3,14)

D = диаметр = 12 мм = 1,2 см

HL = длина с подогревом = 288 мм = 28,8 см

Плотность = 500 / (3,14 x 1,2 x 28,8) = 4,6 Вт / см2

 

Для большинства случаев применения не требуется максимальная мощность. Используйте только необходимую плотность мощности. Воспользуйтесь запасом прочности, обеспечиваемым при использовании мощности ниже максимально допустимой. Выбирайте нагреватели для более равномерного распределения тепла, а не для получения максимально возможной мощности на ТЭН.





Возврат к списку


.

Задать вопрос

Логотип ТЭН 24
Для того, чтобы купить нагреватели или задать вопрос специалисту заполните форму или просто позвоните по телефонам