Éléments chauffants tubulaires droits et profilés

Straight and Formed Tubular HeatersLes éléments chauffants tubulaires sont hautement adaptables à la plupart des applications nécessitant du chauffage électrique. Ils peuvent être utilisés droits ou formés en plusieurs configurations. Les éléments chauffants tubulaires peuvent être installés à l’air libre, fixés contre une surface, insérés à l’intérieur d’une rainure ou coulés dans certains types de métal. Ces éléments chauffants polyvalents sont offerts avec gaine en : Acier, Cuivre, Acier inoxydable,Incoloy.

Ces éléments peuvent être utilisés à des températures atteignant jusqu’à 1400 ºF.

Les éléments chauffants tubulaires Bucan possèdent un noyau spiralé de résistances chauffantes composées à 80 % de nickel et 20 % de chrome. Aux deux extrémités de ce noyau, des broches sont soudées et constituent une section froide dont la longueur varie en fonction des exigences de l’application. L’ensemble noyau spiralé et broches est centré avec précision à l’intérieur d’un tube de métal surdimensionné de fort calibre, et noyé dans un milieu isolant composé d’oxyde de magnésium pur à 96 %. Cet ensemble est ensuite compacté par laminage pour en  réduire le diamètre extérieur à sa grosseur finale, et transformer la matrice de MgO en un solide extrêmement dur qui agira à la fois comme un excellent médium de transfert de chaleur et comme isolant électrique possédant un excellent pouvoir diélectrique. En dernier lieu, les éléments chauffants sont recuits à l’intérieur d’un four à haute température afin de disperser les contraintes internes accumulées durant les procédés de formage à froid et de laminage afin de leur rendre ductilité et malléabilité. Les éléments chauffants sont ensuite façonnés à la forme voulue ou livrés dans leur forme droite. Des terminaisons électriques appropriées sont ajoutées au produit fini.

 

APPLICATIONS INDUSTRIELLES

  • MACHINES DE FORMAGE

  • CHAUFFAGE DE MOULES ET DE PLATINES

  • IMMERSION DANS DES LIQUIDES

  • CHAUFFAGE RADIANT ET PAR CONVECTION

  • ENFONCÉS OU COULÉS DANS LE MÉTAL

Éléments chauffants tubulaires – Tableau des spécifications

Diamètre du tube (pouces) Tension maximale Ampérage maximum Résistance minimale
Ohms/longueur chauffée (po)
Résistance maximale
Ohms/longueur chauffée (po)
Longueur minimale de la gaine (pouces) Longueur maximale de la gaine (pouces)
0.260 240 15 0.1 17 11 240
0.315 300 30 0.06 20 11 240
0.375 600 30 0.05 20 11 240
0.430 600 40 0.05 20 11 240
0.475 600 40 0.05 20 11 240

 

 

 

Cold section = Section froide  Heated section = Section chauffante  Sheath lenght = Longueur de la gaine

 

Longueur totale (pouces) 11-20 21-40 41-70 71-100 101-140 141-170 171-200 201+
Tolérances – Longueur de la gaine (+/- po) 0.1 0.125 0.16 0.19 0.22 0.25 0.375 0.5
Tolérances – Longueur chauffante (+/- po) 0.25 0.5 0.9 1.130 1.4 1.65 2 2.38
Longueur minimale de la section non chauffée  (po) 1 1.25 1.5 1.625 1.75 2.25 2.25 2.5

 

 

 

 

 

 

 

Puissance surfacique et matériau de la gaine

Les deux facteurs les plus critiques avec incidence sur la durabilité d’un élément chauffant tubulaire sont:

  • Le matériel utilisé pour la gaine
  • La puissance surfacique

Le matériel utilisé dans la fabrication d’un élément tubulaire chauffant dépend de la température de fonctionnement et de la corrosivité du milieu dans lequel fonctionnera l’élément. La distribution de la puissance surfacique à la surface d’un élément chauffant tubulaire est critique pour deux raisons. Premièrement, elle détermine la température qu’atteindra la gaine de l’élément dans les conditions auxquelles l’élément est exposé. La deuxième raison est que tout matériau a une puissance surfacique limite spécifique qu’il peut tolérer durant le cycle de chauffage. Le Tableau 1 ci-dessous présente une liste de matériaux de la gaine, leurs températures maximales admissibles, ainsi que les milieux pour lesquels leur utilisation est recommandée. Le Tableau 2 fournit une liste des puissances surfaciques et de températures de fonctionnement maximales pour différents matériaux. Les graphiques 1, 2, 3 et 4 montrent le rapport entre la température de la gaine d’un élément chauffant tubulaire et sa densité de courant dans différentes conditions.

Matériau de la gaine Température maximale de la gaine Applications
Cuivre 350 0F Immersion dans l’eau et autres liquides non corrosifs à faible viscosité
Acier 750 0F Huile, cire, asphalte, coulé dans l’aluminium ou le fer
Acier inoxydable 304-316 1200 0F Liquides corrosifs, industrie alimentaire, stérilisateurs
Incoloy 1500 0F Air, liquides corrosifs, fixé par serrage à une surface

Densite de courant maximale pour diverses solutions

SOLUTION   Watts/po2  
MAX.
TEMPÉRATURE DE FONCTIONNEMENT ( 0F)
Acide acétique 40 180
Acide chromique 40 180
Acide citrique 23 180
Acide nitrique 20-25 167
Acide phosphorique 25-28 180
Solutions alcalines 40 212
Asphalte, goudron 4-10 200-500
Combustible de soute C 10 160
Hydroxyde de sodium (2 %) 45 210
Hydroxyde de sodium (10 %) 25 210
Hydroxyde de sodium (75 %) 10 180
Éthylène glycol 30 300
Préchauffage du mazout 9 180
Essence 20 300
Huile en mouvement (SAE 30) 18 250
Huile minérale 16-26 200-400
Mélasse 4-5 100
Huiles de transfert de chaleur 12-20 500-650
Huile végétale 30-50 400
Solution de dégraissage 23 275
Huile hydraulique 12-15 100
Phosphate de sodium 40 212
Trichloréthylène 23 150
Eau propre 55-80 212
Eau désionisée 60 212
Eau déminéralisée 60 212
http://www.bucan.com/bucan/images/straight_formed_tubular_heaters/Graphs%20p3.jpg

 

Mounting Accessories and Moisture Proofing for Straight and Formed Tubular Heaters

 

Termination Styles for Straight and Formed Tubular Heaters
 

Le milieu isolant en oxyde de magnésium à l’intérieur d’un élément chauffant tubulaire est hautement hygroscopique et peut absorber l’humidité par les terminaisons aux extrémités. Des scellants sont utilisés pour assurer la résistance contre l’humidité et à la contamination.

Résine de silicone

Le scellant est fabriqué d’une résine à base de silicone appliquée aux extrémités de l’élément chauffant tubulaire. La résine, qui pénètre sur une courte distance à l’intérieur de l’isolant en MgO, forme un scellant contre l’humidité et la contamination sous des températures inférieures à 200 °F.

Scellant RTV

Il s’agit d’un scellant en silicone vulcanisé à la température de la pièce qui peut résister à l’humidité et à la contamination jusqu’à une température de 350 °F.

Scellant époxy

Il s’agit d’un joint solide obtenu par durcissement thermique d’une résine liquide. Cette barrière contre l’humidité convient pour des températures allant jusqu’à 400 °F.