Хомутовые (ХН), кольцевые (КХН) нагреватели

Хомутовые нагревательные элементы, сокращенно ХН, идеальный способ прогрева цилиндрических поверхностей снаружи. Очень удобный способ, если учесть, что не требуется установка дополнительных креплений и специальных конструкций на месте установки, за исключением нестандартных случаев. В обиходе ходит несколько вариантов названия, схожих по смыслу. Так например хомутовые нагревательные элементы еще называют ”кольцевые нагреватели”, или ”кольцевые ТЭНы” или ”хомутовые ТЭНы”, названия разные, но смысл один. Последние варианты больше относятся к отдельной группе ”литые ТЭНы”.

В общей категории кольцевых нагревателей можно выделить отдельную категорию полукольцевые нагреватели.

В ряде случаев, когда установка нагревателей не может быть произведена с торца ”цилиндра” используют именно полухомутовые нагреватели, которые фиксируются друг к другу. Собственно таких нагревателей может быть и больше двух, когда диаметр нагреваемой цилиндрической поверхности слишком большой, а длина развертки одного полукольцевого нагревателя превышает технически допустимые размеры. В таких случаях общее кольцо состоит из 3х и более нагревательных сегментов.

Виды хомутовых нагревателей.

Различают несколько основных типов кольцевых нагревателей и ТЭНов:

• • Миканитовые кольцевые и полукольцевые нагреватели
• • Керамические хомутовые и полухомутовые нагреватели
• • Сопловые нагреватели
• • Литые кольцевые и полукольцевые ТЭНы
• • Силиконовые нагреватели

Каждый тип нагревателя подбирается из условий температурных режимов и мощности.

Миканитовые хомутовые и полухомутовые нагреватели

Миканитовые кольцевые нагреватели, как и полукольцевые, имеют относительно жесткую структуру. Поскольку, после упаковки слоев изолятора в корпус из металла ХН прокатывают в необходимый диаметр, получается эффект опрессовки материалов. Этот процесс уже необратим, а значит попытка значительно ”раскрыть” кольцо обязательно приведут к его повреждению. Для необходимости надеть хомутовый нагреватель сверху на поверхность нужно рассмотреть использование ПХН - полухомутового нагревателя.

Установка ХН и ПХН должна осуществляться на чистую, подготовленную поверхность, а после первого нагрева требует перетяжки нагревателя для устранения зазора от теплового расширения. Не допускаются провисания нагревателя, поскольку это способствует локальному перегреву в этой зоне и, как следствие, выходу нагревателя из строя.

Нужно еще отметить экономическую составляющую использования ПХН перед ХН. Т.к. стоимость одного ПХН ниже стоимости ХН замена полукольцевого нагревателя обойдется дешевле, чем замена хомутового нагревателя. Сюда же можно отнести выгоду в том, что при поломке полукольца вторая часть комплекта все еще продолжает работу, а замена стоит всего несколько минут простоя оборудования.

Мощности миканитовых нагревателей практически всех типов, за исключением специальных сопловых нагревателей, ограничиваются 4 вт/см2. При такой нагрузке и правильной установке любой миканитовый нагреватель будет обеспечен достаточным теплосъемом.

Размеры миканитовых хомутовых и полухомутовых нагревателей ограничены изначальными размерами материалов. При толщине всего в 4 мм, изготовление допускается с параметрами: минимальный диаметр в 30 мм, а максимальный - до 380 мм (возможны и больше). Ширина таких изделий может быть практически любая, но нежелательно превышать этот размер более чем в 2 раза от диаметра ХН, поскольку это скажется на качестве греющей поверхности.

Нагреватели могут быть изготовлены с различными отверстиями, вырезами и дополнительными креплениями.

Керамические кольцевые и полукольцевые нагреватели

Основой керамических хомутовых и полухомутовых нагревателей является лента из множества керамических сегментов со спиралью внутри. Сами сегменты имеют радиусные выступы и пазы, за счет которых сегменты могут двигаться в одной плоскости друг относительно друга. За счет такой структуры и малой ширины сегметнов ленту можно скрутить в кольцо. Для фиксации ленты на цилиндрической поверхности используется корпус - хомут из нержавеющей стали.

Поскольку керамические нагреватели не имеют жесткой структуры они могут быть растянуты и одеты на поверхность сверху, а не с торца. Требования к установке не такие строгие, как для миканитовых ХН, но наличие грязи и неровностей не допускается, поскольку это может нарушить целостность керамических сегментов при затягивании.

По мощности керамические нагреватели превосходят миканитовые практически в 2 раза, до 8 вт/см2, а температура нагрева допускается до 750С.

Размеры керамических ХН более ограничены, по сравнению с миканитовыми. Минимальный диаметр не должен быть менее 50 мм, а ширина - не менее 15 мм. Максимальные размеры ограничены только технической сложностью

Сопловые нагреватели

Отдельной группой ХН являются сопловые нагреватели. Как понятно из названия эти нагреватели используются на соплах термопластавтоматов. Главное отличие - это завышенная мощность относительно миканитовых нагревателей. Специальная обработка и завальцовка корпуса сопловика фиксируют внутреннее наполнение изделия так, что оно может более активно отдавать тепловую энергию без выхода из строя. Если конкретнее, то мощность соплового нагревателя от разных производителей может достигать 7 вт/см2.

Ввиду специфики использования сопловики изготавливаются в герметичном исполнении, во избежание попадания расплавленной массы на его токоведущие части.

В подавляющем большинстве изготавливается с метровым проводом в защитной металлической оболочке, который закреплен на нагревателе при помощи металлической втулки.

По размерам принято брать стандартную линейку нагревателей, которая практически одинаковая на всех производствах. Как правило размерный ряд начинается от 25 мм диаметром и 20 мм по ширине, а достигают 100 мм диаметром и 60 мм шириной. Под заказ может быть больше.

Мощность зависит от размера нагревателя, а напряжение стандартно - 230 в.

Литые хомутовые и полухомутовые ТЭНы

Нагреватели несложной конструкции, но затратные в производстве. Для производства требуется не только изготовить трубчатый нагреватель, но плавильню. Для создания нагревателя создается форма, помещается в нее трубчатый нагреватель и заливается алюминием или латунью. Поскольку в процессе используется много цветного металла, а изготовление достаточно проблемное, хомутовые ТЭНы стоят достаточно дорого.

Силиконовые нагреватели

Силикон - гибкий материал, поэтому применяется для нагрева как плоских, так и цилиндрических поверхностей. Для установки и фиксации, например на бочке, на концах нагревателя установлены крючки. При помощи этих крючков нагреватель стягивается за счет пружины, натянутой между ними.

Изделие относительно новое и, пока еще, не популярно. Дорогое изготовление и малая удельная мощность, всего до 3 вт/см2.

Типы подключения хомутовых нагревателей

Для подключения питания к хомутовым нагревателям используют шпильки, провода, клеммные колодки, вилки двух- или трехконтактные. Может быть предусмотрено заземление. Установка типа, направления и места подключения оговаривается заранее.

Способы установки и фиксации кольцевых и полукольцевых нагревателей

Чтобы НХ и НПХ закрепить на поверхности на них устанавливают винтовые крепежные элементы. Монтаж производится по смыслу ”хомута”, когда концы нагревателя стягиваются друг к другу винтами, а полукольцевые нагреватели притягиваются друг другу. В иных случаях, когда это невозможно способ фиксации оговаривается отдельно.

Напряжение нагревателей

По стандарту напряжение берется 220 в или 230 в, но не обязательно. Процесс производства способен обеспечить изготовление нагревателей с питающим напряжением от 12 в до 600 в, постоянного или переменного тока в работе с двух- или трехфазной сетью питания.

Применение

Основную долю использования хомутовых нагревателей занимает полимерная промышленность. ХН устанавливают на шнеках термопластавтоматов. Постоянно используют на экструдерах. Собственно применение хомутовых нагревателей актуально при нагреве любых цилиндрических поверхностей и труб.

Купить хомутовый нагреватель

Для заказа хомутового нагревателя нужно знать посадочный диаметр, ширину, мощность и напряжение. Потребуется выяснить тип и место подключения, если это важно. При наличии конструктивных особенностей - отобразить все необходимое на эскизе и, вместе с формой заявки, выслать на электронный адрес.