Нагрев с помощью трубчатых электронагревателей

При отсутствии у потребителя пара или перегретой воды, а также в случаях, когда раствор ванны должен иметь температуру выше 100 °С, используют трубчатые электронагреватели, выбираемые по каталогу 12.15.04—77 (Информэлектро, 1977) в зависимости от требуемой удельной мощности, температуры нагрева и среды [2].

Трубчатый электронагреватель (рис. 12) состоит из тонкостенной металлической трубчатой оболочки 1, которая может иметь различную конфигурацию. Внутри оболочки помещается спираль 2 из проволоки высокого удельного электрического сопротивле­ния, концы которой соединены с контактными стержнями 3, выступающими из трубчатой оболочки. Пространство между спиралью и оболочкой заполнено наполнителем 4 с высокими диэлектрическими характеристиками, как правило, периклазом (кристаллической окисью магния). Контактные стержни заделаны в изоляторы 5. Торцы электронагревателей заполняются влагозащитным термостойким лаком (герметиком) 6. Герметик предохраняет наполнитель от проникновения влаги и сохраняет его электроизоляционные свойства при температуре в зоне герметизации до 120 °С. Некоторые ТЭНы имеют крепёжные устройства 7 в виде штуцеров или планок, соединённых с оболочкой различными способами: сваркой, пайкой, прессовкой. Крепление ТЭНов, не имеющих крепёжной арматуры, за контактные стержни категорически запрещается [1].

Для нагрева воды, слабых растворов щелочей и кислот оболочки ТЭНов изготавливают из меди, латуни, углеродистой или коррозионно-стойкой стали. Для нагрева агрессивных сред ТЭНы выполняют с жаропрочной коррозионностойкой оболочкой. ТЭН должен обязательно соответствовать той среде, для работы в которой он предназначен. В от­сутствии ТЭНов с коррозионностойкой оболочкой лучше всего сделать ванну с водяной рубашкой, в которую опустить ТЭНы с обычной обо­лочкой, тщательно выполнив защитные козырьки над клеммами нагревателей.

Рис. 12. Трубчатый элек­тронагреватель: 1 - оболоч­ка. 2 - спираль. 3 - кон­тактный стержень, 4 - на­полнитель, 5 - изолятор, 6 - герметик, 7 - крепежное устройство

Перед монтажом ТЭНов необходимо выполнить следующие подго­товительные операции: удалить с металлической оболочки антикорро­зионный смазочный материал; очистить поверхность изоляторов и на­ружные части контактных стержней; проверить сопротивление изоля­ции в холодном состоянии и. если оно окажется меньшим 1 МОм (но не ниже 0,1 МОм), нагреватель необходимо просушить при температуре 100-120°С в течение 4-6 ч.

Запрещается разгибать готовые нагреватели и сгибать с новым ра­диусом, приваривать или припаивать крепежную арматуру и произво­дить обрезку контактных стержней, так как изменение конфигурации связано с обязательным отжигом оболочки при температуре 900-950 °С для стали 10 или 1050-1100°С для стали 12X18Н10Т. При таких темпе­ратурах неизбежно произойдет нарушение узла герметизации, а при из­гибании ТЭНа без предварительного отжига в его оболочке могут поя­виться трещины, вызывающие падение сопротивления изоляции и про­бой [1 ].

Трубчатые нагреватели монтируют в блоки, один из которых для ванн длиной 1120 мм изображен на рис. 13. Он имеет корпус 5, на нижней плите которого в держателях 2закреплены электронагре­ватели 1. Один ряд концов электронагревателей соединен между собой шиной 3, к которой подключается нулевой провод сети. В корпусе блока размещена также заземляющая шина 9, соеди­ненная с корпусом каждого электронагревателя и имеющая выход на заземляющий болт 7. Провода питающей сети проходят в металлорукаве в трубе 5 от клеммной коробки 6 на стенке ванны. Корпус электронагревателей уголками 4 закрепляется к бортам ванны [2 ].

При применении электрического тока с напряжением выше 36 В корпус ванны и оболочка электронагревателя должны быть заземлены. При подключении ТЭНов подтягивать контактные гайки следует осто­рожно, не допуская проворачивания контактных стержней. Попадание влаги на эти стержни не допускается, поэтому сверху блок электрона­гревателей герметично закрывается крышкой с уплотнительной про­кладкой. При проектировании узлов крепления ТЭНов необходимо обеспечить температуру в зоне узла герметизации не более 120 °С. Для улучшения съёма тепла с поверхности ТЭНов они не должны соприка­саться друг с другом. Минимальное расстояние между оболочками должно быть 30-50 мм [1].

Рис.13 Блок из электронагревателей

Дата добавления: 2015-07-14