Нагрев рабочей жидкости

Множество технологических процессов в таких отраслях промышленности, как пищевая, химическая и парфюмерно-косметическая должны осуществляться при высоких температурах. Поэтому ряд моделей промышленных ванн оборудован системами для нагрева рабочих жидкостей, а другие необходимо нагревать извне.

Доведение рабочей жидкости до нужной температуры в промышленной ванне может происходить разными способами с использованием дизельного топлива или газа, горячей воды или пара, а также электроэнергии. При этом затраты на воду и газ себя не оправдывают, а применение газа либо дизельного топлива требует дополнительных технических средств для подвода, сгорания и отведения продуктов сгорания.

Сухой ТЭН в металлическом стакане
Рис.2 Сухой ТЭН

В связи с этим на практике большой популярностью пользуется метод нагрева рабочих жидкостей с использованием электричества, а именно с помощью трубчатых электронагревателей (или ТЭНов). Нагрев промышленных ванн посредством ТЭНов может происходить двумя способами. Первый заключается в непосредственном погружении ТЭНа в жидкость, причем, здесь крайне важна прочность материала поверхности электронагревателя.

Второй способ также связан с погружением, однако сам ТЭН помещается в т.н. «стакан», который позволяет избежать прямого контакта его поверхности с жидкостью. Такие нагреватели называют сухими ТЭНами (Рис. 2), а наличие «стакана» обеспечивает им ряд преимуществ.

Во-первых, сухие ТЭНы могут применяться для нагрева различных жидкостей, в том числе и агрессивных, например, концентрированных кислот и щелочей. Во-вторых, подобные электронагреватели без труда можно менять даже в процессе нагрева, т.е. когда в ванной все еще находится рабочая жидкость. А в случае с обычным ТЭНом приходится сначала выпускать внушительный объем жидкости, и только затем заменять его, после чего снова нужно будет наполнять ванну. При работе с опасными химическими веществами это создает определенные трудности.

Сухой ТЭН имеет следующую конструкцию (Рис. 3). Он состоит нескольких керамических элементов круглой формы, соединенных по оси, количество которых зависит от мощности нагревателя, его длины и диаметра. Керамические элементы крепятся к фланцу, сюда же присоединяются и провода электропитания. Каждый керамический элемент внутри содержит нагревательную спираль, которая изготавливается из прочного сплава высокого качества. Величина диаметра проволоки для спирали также подбирается в зависимости от необходимой мощности и размера сухого ТЭНа, а также напряжения.

Рис.3 Устройство сухого ТЭНа

Сухой ТЭН в металлическом стакане
Рис.4 Сухой ТЭН в металлическом стакане

В некоторых моделях между керамическими нагревательными элементами размещают такие же, но без нагревательной спирали внутри, благодаря чему образуются особые зоны, называемые холодными. С их помощью создается неравномерное распределение тепла по всей длине сухого ТЭНа. К примеру, температура в разных частях электронагревателя может варьировать в пределах 300°С.

Наличие таких холодных зон имеет огромное значение в некоторых случаях. Поскольку внешняя поверхность промышленной ванны контактирует с холодным воздухом и охлаждается, то рабочая жидкость, которая находится вблизи краев ванны, нагревается хуже по сравнению с центром. А благодаря холодным зонам можно лучше управлять процессом нагрева.

Стоит отметить и некоторые особенности размещения сухих ТЭНов в промышленных ваннах. Стальные «стаканы», которые служат вместилищем для трубчатых электронагревателей, прикрепляют к внутренним стенкам ванны. При этом в них нужно предварительно сделать отверстия, через которые нагреватели будут погружаться в «стаканы» (Рис. 4). Также в сухих ТЭНах имеются выводы, представленные болтами на торце нагревателя. Благодаря им осуществляется подвод электричества.

Для нагрева рабочих жидкостей мы рекомендуем:
Сухие тэны
Сухой тэн – это нагреватель, который помещается внутрь термопарогильз (термопарагильза – металлическая трубка, закрытая с одного конца и приваренная или прикрученная к емкости, содержащей воздух или жидкость). Цилиндрические керамические тэны идеально подходят для нагрева всевозможных жидкостей и газов.

Остались вопросы?

Заполните форму и мы ответим на все вопросы: