Множество производственных процессов в химической, пищевой, парфюмерной и косметической отрасли промышленности производятся при высокой температуре. Поэтому многие модели промышленных ванн оснащены специальными нагревательными элементами, которые могут быть частью конструкции ванны, а также располагаться извне.
Процедура нагрева рабочего раствора в промышленных ваннах может производиться с применением различных источников энергии - газа, дизтоплива, горячей воды, пара, либо электричества. Использование пара или горячей воды является устаревшим и неэкономичным методом, и практически не применяется в последнее время. Применение нефтепродуктов или газа для подогрева рабочей жидкости требует наличия магистралей для подвода топлива, систем дымохода, и поэтому является неудобным.
Самым оптимальным вариантом является подогрев рабочей жидкости в промышленных ваннах электрическим способом. В большинстве случаев, нагрев электрическим способом производится посредством применения специальных нагревательных элементов - ТЭНов (электрический нагреватель трубчатого типа). Существует два основных метода нагрева ванн при помощи ТЭНа.
Первый предполагает полное погружение элемента нагрева в рабочую среду, и поэтому внешняя оболочка нагревателя, контактирующая с жидкостью, должна быть произведена из стойких к коррозии и химическому воздействию материалов.
Нагрев вторым методом производится при помощи нагревательного элемента, который расположен в специальной оболочке - "стакане" и не имеет контакта с рабочей жидкостью. "Стакан" может быть выполнен из металла и других материалов с хорошей теплопроводностью. Жидкость получает тепло от стенок "стакана", которые не подвержены влиянию коррозии и окислению. Нагревательные элементы этого типа получили название - "сухие ТЭНы".
ТЭНы сухого типа обладают очевидными преимуществами. При помощи этих элементов можно производить нагрев рабочей среды любого предназначения, начиная от обычной воды и заканчивая химически агрессивными щелочами и кислотами. При выходе из строя элемента можно быстро и легко произвести его замену, даже при заполненной рабочей жидкостью ванне. При случае замены нагревателя, который контактирует с жидкостью, выполнение его замены становиться довольно серьезной проблемой, так как потребуется осуществить слив жидкости из ванны большого объема, а только затем приступить к выполнению работ по замене детали. Далее потребуется повторное заполнение ванны, а в случае использования в качестве рабочей среды вещества опасного для здоровья, проведение такой процедуры необходимо со строгим соблюдением техники безопасности.
Строение и особенности конструкции
ТЭН сухого типа представляет собой конструкцию из круглых керамических элементов, которые расположены по оси. Элементы могут находиться в различном количестве, которое зависит от мощности, диаметра и длины устройства. Завершающие керамические элементы зафиксированы на фланце нагревателя, к которому подведены два провода электрического питания. Сквозь корпус каждого элемента проходит нагревательная спираль, произведенная из высококачественного сплава. Спираль может быть различной толщины в зависимости от мощности, размера, и рабочего напряжения устройства.
В некоторых модификациях выполняется установка отдельных элементов, не оборудованных спиралью. Это необходимо для получения так называемых холодных зон. Холодные зоны необходимы для неравномерного теплораспределения по длине нагревателя. Например, в одной части устройства температура может достигать 500°С, а в другой только 200°С. Такой неравномерный нагрев необходим для создания более высокой температуры у краев ванны. Дело в том, что наружные стенки ванны получают охлаждение от атмосферного воздуха, поэтому жидкость у краев нагревается медленнее, а в центре ванны прогрев осуществляется намного быстрее. Применение холодных зон в конструкции ТЭНа делает более управляемым процесс нагрева рабочей жидкости.
"Стаканы" сухих ТЭНов для жидкостей фиксируются ко внутренним стенкам промышленной ванны, при этом заранее выполняется производство специальных отверстий в стенке, через которые нагреватель будет вставляться в "стакан". Электропитание устройства подключается к специальным выводам на торцевой части ТЭНа, которые выполнены в виде болтов.
