Тэны оттайки для испарителя CО2

Испаритель на CO2 встал коркой льда за четыре часа. Температура в камере — минус 28, а дельта по давлению на входе в испаритель упала до 0,3 бара. Стандартный электрический оттай в 12 кВт не справляется: лёд намерзает быстрее, чем тает. Знакомая картина? Значит, пора разбираться, какие тэны оттайки для испарителя CО2 реально вытянут такой режим.

Почему CO2-испарители убивают обычные ТЭНы

Сублимация углекислоты при рабочем давлении 25-40 бар даёт температуру испарения до минус 50 °C. На трубках теплообменника конденсируется влага — и лёд нарастает слоем 10-15 мм за смену. Обычные ТЭНы из нержавейки AISI 304 с удельной мощностью 6-8 Вт/см² здесь горят за 200-300 часов: перегрев на границе лёд-воздух разрушает оболочку.

Для CO2 нужен нагрев с удельной мощностью не выше 3,5 Вт/см². И диаметр трубки — минимум 12 мм, чтобы тепло распределялось равномерно. Наши ТЭНы для испарителей CO2 делают из стали AISI 321: она держит циклические нагрузки от минус 50 до плюс 150 °C без микротрещин.

Цифры: что ставить и как считать

Берём испаритель на 100 кВт холода. Толщина инея — 8 мм, площадь теплообмена — 40 м². Чтобы снять лёд за 25 минут, нужно 18-22 кВт электрической мощности.

Пример: три ТЭНа по 7 кВт, длина активной части — 1200 мм, диаметр 12,5 мм. Удельная мощность — примерно 1,5 Вт/см². Ресурс — до снижения сопротивления изоляции ниже 10 МОм.

Если поставить ТЭНы из AISI 304 с той же геометрией, но удельной мощностью 5 Вт/см² — через несколько сотен часов можно получить пробой на корпус. На одном из объектов при использовании ТЭНов из AISI 304 потребовалась их частая замена, пока не перешли на 321-ю сталь.

Схема включения и защита от конденсата

ТЭНы оттайки для испарителя CО2 работают в режиме: 20 минут греют, 40 минут стоят. За это время на холодных концах трубки выпадает конденсат. Если не предусмотреть дренаж и герметизацию выводов — вода попадёт в клеммную коробку, и сопротивление изоляции упадёт до нуля.

Решение — ТЭНы с силиконовыми уплотнителями на выводах и длиной холодного конца не менее 100 мм. Клеммная коробка — IP65, кабельный ввод — с сальником под кабель 3×2,5 мм².

Напряжение — 380 В, соединение «звезда». Автомат — на 32 А, УЗО — 30 мА, потому что влажная среда. Термостат — с гистерезисом 5 °C, датчик на обратке хладагента.

FAQ

1. Почему ТЭНы горят, если лёд не полностью растаял? Лёд — теплоизолятор. Если на ТЭНе остался слой льда 3-5 мм, тепло отводится плохо, оболочка перегревается локально до 200-300 °C. Металл теряет прочность, появляются трещины. Решение — увеличить время оттайки или мощность, чтобы лёд уходил полностью.

2. Какой запас мощности закладывать на оттай CO2? Минимум 20% от холода испарителя. Для 80 кВт холода — 16-18 кВт электричества. Если влажность в камере выше 80% — добавляйте ещё 10%.

3. Можно ли ставить ТЭНы из AISI 304 на CO2? Можно, если температура оттайки не выше +80 °C и циклы короткие. Но ресурс будет в 3-4 раза меньше, чем у AISI 321. На объектах с круглосуточной работой — не рекомендую.

4. Как часто включать оттай? Зависит от влажности. В сухих камерах (мясо, рыба) — раз в 8-12 часов. Во влажных (овощи, молочка) — каждые 4-6 часов. Ориентируйтесь по дельте давления на испарителе: если она выросла на 0,5 бара — пора греть.

5. Как проверить ТЭН перед установкой? Мегомметром на 500 В: сопротивление изоляции — не ниже 20 МОм. Сопротивление спирали — по формуле R=U²/P. Для ТЭНа 7 кВт при напряжении 380 В (линейное) и соединении «звезда» (фазное напряжение 220 В) — примерно 6,9 Ом. Если отклонение больше 5% — брак.

Что дальше

Если у вас испаритель на 60-150 кВт холода и лёд встаёт за 2-3 часа — смотрите на ТЭНы с удельной мощностью до 3,5 Вт/см² и оболочкой из AISI 321. На ten-miass.ru подберут типоразмер под ваш теплообменник. Главное — не экономить на материале: CO2 ошибок не прощает.