Патронный ТЭН, работающий до 40 000 часов — миф или реальность?

Средний лимит работы патронных ТЭНов российского производства от 4 000 до 6 000 часов. Европейские производители последние годы предлагают пальчиковые электронагреватели, работающие до 10 000 часов. Откуда же взялась эта цифра в 40 тысяч часов?

Дело в том, что импортные производители выпустили на рынок революционную новинку – патронный ТЭН с раздвоенным корпусом. Уникальный дизайн патронного тэна с раздвоенным корпусом обеспечивает независимое двустороннее расширение каждой половины нагревателя вплоть до стенок окружающего его отверстия. Максимальный контакт металла с металлом сказывается в улучшенной передаче тепла при нормальных условиях посадки от .005 дюйма до .007 дюйма. Тепловое расширение обычных патронников дает ограниченный контакт нагревателя лишь с одной стороной отверстия. Уникальное расширение нагревателей с раздвоенным корпусом обеспечивает лучшую теплопередачу, более равномерное технологическое тепло, большую эффективность и сниженное потребление электричества.

Посадка патронного тэна измеряется как разница между внутренним диаметром отверстия и внешним диаметром нагревателя. Предлагаемая посадка для раздвоенных трубчатых электронагревателей патронного типа на .007 дюйма больше стандартных диаметров. Например, идеальный диаметр отверстия для раздвоенного патронника диаметром ½ дюйма — от 0.502 дюйма до 0.505 дюйма. При максимальном допуске размера нагревателя и минимальном диаметре отверстия нагреватель будет иметь посадку 0.005 дюйма, что обеспечит легкую установку и удаление. Обычно, нагреватели с меньшим диаметром лучше работают при более тесной посадке, а для больших диаметров ее можно немного ослабить. Уникальное действие расширения раздвоенных нагревателей исключает необходимость в плотной посадке. Это делает нагреватели идеальными для использования в отверстиях очень большого размера. Отличное двустороннее расширение позволяет использовать такие патронники в тех отверстиях, где обычные нагреватели ТЭНП не могут работать эффективно.

Между двумя сторонами обычного цилиндрического патронника существует разница температур — она появляется, потому что только одна сторона нагревателя контактирует с отверстием. Как следствие деформация в пределах плотно прилегающего отверстия часто мешает вынуть нагреватель. В случае с раздвоенным патронным тэном каждая половина нагревателя сжимается независимо от другой при отключении энергии, что позволяет свободно вынуть нагреватель.

Раздвоенный патронник представляет собой ТЭН, согнутый и сжатый в форму цилиндра. В отличие от обычных нагревателей в раздвоенных патронниках нет керамического сердечника, который может треснуть при сжатии, поэтому в таких патронных тэнах можно добиться намного больших плотностей. Этот процесс увеличивает и передачу тепла, и изолирующее значение диэлектрика.

Большие изолирующие значения обеспечивает значительно большие удельные мощности. В целом раздвоенные патронники могут выдавать до 50% большие удельные мощности в отличии от обычных и могут работать при намного больших температурах.

Срок службы патронного тэна напрямую связан с его внутренней рабочей температурой. Более плотное и равномерное сжатие диэлектрика обеспечивает большую передачу тепла на корпус раздвоенного патронника. Это в сочетании с более эффективной передачей тепла на окружающий металл с помощью тесного контакта со стенкой отверстия позволяет спирали сопротивления патронника работать достаточно холодным в отличии от спиралей обычных патронников. Результат — почти в 5 раз больший срок службы и меньшую стоимость эксплуатации.

В отличие от обычных патронных тэнов в раздвоенных ТЭНП сплошная нагревательная спираль для более равномерного температурного профиля. Конструкция с такой спиралью исключает холодные точки, которые могут появиться в местах соединении керамического сердечника и нагревателя. В случае с раздвоенным патронным электронагревателем нет независимых секций, которые могли бы перегореть. Поэтому раздвоенные патронники или полностью включены, или полностью выключены. Изменяя удельную мощность температурный профиль можно подогнать под особые требования по запросу клиента. Например, определенные задачи, такие, в которых требуются, чтобы температура была выше на конце формовочного образца, а не по всему корпусу, могут быть выполнены с помощью раздвоенных нагревателей, а не обычными патронниками.

Сегодня европейские производители предлагают патронные тэны следующих стандартных диаметров: 8 мм, 10 мм, 12 мм, 12.5 мм, 15 мм, 16 мм, 20 мм. Минимальная длина таких тэнов составляет 38 мм, максимальная – 1525 мм.

Раздвоенные нагреватели могут быть сконструированы так, чтобы полное тепло генерировалось на верхушке. Раздвоенные патронники можно произвести с канавкой вдоль внешней стороны нагревателя для размещения игольчатой термопары для более точного измерения температуры и контроля. В отличие от патронников с внутренними термопарами, измеряющими температуру внутренней спирали, раздвоенные патронники измеряют температуру в точке передачи тепла от нагревателя к принимающему тепло металлу. Другая черта такого дизайна — то, что температуру можно отслеживать в любой точке вдоль нагревателя, что невозможно со внутренней термопарой с фиксированными положениями. И дизайн раздвоенного ТЭНП позволяет независимое удаление нагревателя или термопары, ненужно выбрасывать рабочий компонент, как в обычных вариантах.

Приобрести патронные тэны с раздвоенным корпусом могут уже и отечетсвенные предприятия. Наша компания уже начала поставки этих электронагревателей в Россию.

Недостатком новой разработки является её высокая стоимость, и хотя лимит работы данных электронагревательных элементов превышает срок работы привычных нам ТЭНП в 4-6 раз, далеко не все готовые к высоким, хоть и окупаемым в дальнейшем, единовременным затратам. Для тех, кто предпочитает использовать в своём оборудовании стандартные модели пальчиковых ТЭНов, инетернет-магазин промышленных нагревательных элементов МирНагрева готов предложить широкий выбор ТЭНП различных производителей (Россия, Германия, Англия), мощностью от 5 до 50 Вт/см кв., диаметром от 4 до 35 мм, длиной от 30 до 1800 мм. Дополнительными опциями к патронным тэнам являются различные виды подсоединениями и изоляции проводов, варианты отводов и встроенных термочувствительных датчиков для ТЭНП.

Статья подготовлена по материалам сайта https://www.mirnagreva.ru/ — промышленные нагревательные элементы, инфракрасные нагреватели высокого качества пр-во Германия, Ирландия.