Spracovateľský závod v severnom podnebí stráca spätné vedenie kondenzátu o 4:30. Teplota klesla na -18°C, linka zamrzla a ranná zmena nemôže spustiť výrobu. Tento scenár sa opakuje každú zimu v zariadeniach, ktoré podceňujú náklady na nevykurované potrubie. Zablokovaná linka, vrátane straty výroby, práce a opráv, zvyčajne stojí oveľa viac ako kompletná inštalácia elektrického sprievodného tepla. To je dôvod, prečo je sledovanie tepla špecifikované nie ako pohodlie, ale ako ochranná vrstva pre dostupnosť procesu.
Elektrické ohrievanie je riadený spôsob pridávania tepla do potrubí, nádrží, ventilov a nástrojov zvonku. Udržuje teplotu tekutiny alebo zabraňuje zamŕzaniu kompenzovaním straty tepla cez tepelnú izoláciu. Zvyšok tohto článku vysvetľuje, ako to funguje, aké typy káblov sú k dispozícii, ako vybrať správny systém a čo spôsobuje väčšinu zlyhaní v teréne.
Systém elektrického sledovania tepla pozostáva z vykurovacieho kábla položeného pozdĺž povrchu potrubia, tepelnej izolácie inštalovanej na kábli a riadiaceho systému, ktorý zapína a vypína napájanie. Keď prúd prechádza cez odporový prvok vo vnútri kábla, vytvára teplo. Toto teplo sa prenáša cez stenu potrubia do tekutiny, čím sa vyrovnáva strata tepla cez izoláciu.
Sprevádzanie tepla sa líši od ponorného ohrevu jedným zásadným spôsobom: vykurovací článok sa nedotýka procesnej tekutiny. Vďaka tomu je vhodný na dovybavenie existujúcich vedení, na dlhé potrubia a na zariadenia, kde by vnútorný ohrievač rušil prietok alebo vytváral horúce miesto. Sledovanie funguje aj na ventiloch, prírubách, podperách a nástrojoch, teda v oblastiach, kde nie je možné nainštalovať ponorný ohrievač.
Výber správneho kábla je najdôležitejším rozhodnutím v každom projekte sledovania tepla. Tri dominantné technológie sú samoregulácia, paralelný konštantný výkon a sériový konštantný výkon. Každý z nich má odlišné správanie a výber ovplyvňuje dĺžku okruhu, stratégiu riadenia a prax inštalácie.
Samoregulačné káble používajú vodivé polymérové jadro medzi dvoma vodičmi zbernice. Keď teplota stúpa, odpor polyméru sa zvyšuje a tepelný výkon klesá. Tento spätnoväzbový efekt znamená, že kábel prirodzene obmedzuje svoju vlastnú teplotu. V teréne sa dá skrátiť a prekrývať bez rizika vyhorenia. Je to najbežnejšia voľba na ochranu proti zamrznutiu malých a stredných potrubí.
Káble s konštantným výkonom majú vykurovací drôt navinutý okolo vodičov zbernice a zapájaný v intervaloch. Výkon na meter zostáva stály bez ohľadu na teplotu potrubia. Tieto káble poskytujú vyšší a konzistentnejší výkon ako samoregulačné typy, ale nesmú sa prekrývať a vyžadujú termostat, aby sa zabránilo prehriatiu. Vyhovujú udržiavaniu teploty tam, kde je potrebný stabilný výkon.
Pre aplikácie, ktoré vyžadujú stabilný výkon na stredné vzdialenosti, je k dispozícii flexibilný vykurovací kábel s konštantným výkonom so studenými vodičmi ukončenými v poli a štandardnými pripojovacími súpravami.
Flexibilný vykurovací kábel s konštantným výkonom na sledovanie procesného tepla Tento kábel s konštantným príkonom udržuje rovnomerný tepelný výkon na jednotku dĺžky a možno ho narezať tak, aby vyhovoval na mieste, vďaka čomu je vhodný pre stredne dlhé potrubia, ktoré vyžadujú stabilnú reguláciu teploty. Zobraziť produkt → Sériové káble používajú jeden odporový vodič po celej dĺžke. Výstupný výkon je na okruhu rovnomerný a okruhy môžu mať dĺžku kilometrov. Vďaka tomu sú ideálne pre dlhé potrubia, nakladacie linky a aplikácie, kde sú elektrické napájacie body ďaleko od seba. Musia však byť navrhnuté a vyrobené na určitú dĺžku, takže plánovanie je dôležitejšie ako pri paralelných kábloch.
| Nehnuteľnosť | Samoregulačný | Konštantný paralelný výkon | Séria Konštantný výkon |
|---|---|---|---|
| Výstupné správanie | Znižuje sa so stúpajúcou teplotou | Pevný výkon na meter | Rovnomerný výstup pozdĺž obvodu |
| Poľné rezanie | Na mieste narežte na požadovanú dĺžku | Odrežte na dĺžku na určených miestach | Továrensky navrhnutá dĺžka |
| Prekrytie povolené | áno | Nie | Nie |
| Typická dĺžka obvodu | Do 100 m | Až 200 m | Možné kilometre |
| Najlepšie sa hodí pre | Ochrana proti zamrznutiu malých potrubí | Udržiavanie teploty | Dlhé potrubia a vysoký výkon |
Začnite s operačným cieľom. Zabraňuje systém zamrznutiu alebo udržiava procesnú teplotu? Ochrana proti zamrznutiu umožňuje širšie teplotné pásmo a jednoduchšie ovládanie. Udržiavanie teploty, najmä v prípade viskóznych kvapalín alebo exotermických procesov, vyžaduje presné riadenie a výkon kábla, ktorý zodpovedá tepelným stratám pri najnižšej teplote okolia.
Výpočet tepelných strát potrebuje štyri vstupy a v praxi nemôžete preskočiť žiadny z nich:
Keď je známa tepelná strata na meter, porovnáte ju s výkonom kábla. Bežná bezpečnostná rezerva je 10 až 20 percent, ale nadimenzovanie nad túto hranicu plytvá energiou a môže poškodiť kvapaliny citlivé na teplotu. Dôležitý je aj typ kvapaliny: ťažký olej potrebuje vyššiu udržiavaciu teplotu ako voda a kvapalina, ktorá tuhne pri okolitých podmienkach, vyžaduje vyšší sledovací výkon, aby sa po odstavení zotavila.
Klasifikácia nebezpečných oblastí všetko mení. Vo výbušnom prostredí musia mať kábel, pripojenia a ovládacia skriňa príslušnú certifikáciu a musia byť inštalované podľa požiadaviek zóny. Štandardný kábel v klasifikovanej oblasti je priamym porušením bezpečnosti.
Pre ochranu pred mrazom, kde okolitá teplota zriedka klesne pod -20 °C a médiom je voda alebo ľahká procesná kvapalina, pokryje vysokoteplotný pásový ohrievač s konštrukciou odolnou voči vlhkosti väčšinu vonkajších inštalácií.
Vysokoteplotný stopový ohrievač na ochranu pred mrazom Tento ohrievač s konštantným príkonom, navrhnutý na ochranu pred mrazom vo vonkajších inštaláciách, spoľahlivo funguje pri vysokých teplotách a je vhodný pre potrubia, ktoré vedú vodu alebo ľahké procesné kvapaliny v mierne chladnom podnebí. Zobraziť produkt → V teréne sa väčšina porúch sledovania tepla spája skôr s chybami pri inštalácii než s chybami káblov. Kábel musí mať úplný kontakt s povrchom potrubia; vzduchová medzera medzi káblom a potrubím pôsobí ako izolačná vrstva a vytvára chladné miesto. Štandardnou praxou je upevnenie kábla každých 300 až 500 mm schválenou páskou alebo popruhmi, nie káblovými zväzkami, ktoré môžu rozdrviť plášť.
Ostré hrany na podperách rúr a prírubách môžu prerezať plášť počas inštalácie alebo počas tepelnej rozťažnosti. Kábel by mal byť vedený tak, aby sa vyhol okrajom, alebo by mal byť chránený kovovým krytom. Spojenia a ukončenia sú najzraniteľnejšie body. Každý spoj a koncové tesnenie musia byť vyrobené so súpravou schválenou výrobcom a utesnené proti vlhkosti. Jedna zle utesnená koncovka je najčastejšou príčinou zemných porúch.
Pred pokrytím kábla tepelnou izoláciou zmerajte izolačný odpor každého obvodu. Tento test včas zachytí poškodenie kábla a vniknutie vlhkosti. Všeobecne akceptovaná minimálna hodnota je 20 megaohmov, hoci nové inštalácie často čítajú niekoľko stoviek. Zaznamenajte hodnotu pre každý okruh; stáva sa základom pre budúcu údržbu.
Konštrukčné a kontrolné normy pre elektrické ohrievanie podrobne pokrývajú tieto body a stojí za to ich preskúmať pred začatím prác na mieste.
Stavebné techniky a inšpekčné normy pre elektrické ohrievanie .
Kábel sledovania tepla bez regulátora je ohrievač pracujúci na plný výkon bez ohľadu na potrebu. V aplikácii ochrany pred mrazom to môže znamenať plytvanie energiou na celé mesiace. Riadkový termostat umiestnený na povrchu potrubia preruší napájanie, keď je teplota potrubia nad nastavenou hodnotou, zatiaľ čo ovládač so snímaním okolia reaguje na vonkajšiu teplotu. Na udržiavanie teploty poskytuje regulátor so snímačom umiestneným na potrubí alebo priamo na kvapaline prísnejšiu kontrolu.
Všetky okruhy doprovodného otepľovania by mali obsahovať ochranu proti zemnej poruche. Zvodový prúd v zdravom vykurovacom kábli je malý, ale poškodený plášť môže vytvoriť cestu k zemi, ktorú štandardné ističe nezistia. Zariadenie so zemným prúdom 30 mA chráni personál aj systém. V nebezpečných priestoroch musí byť riadiaca skriňa schválená pre zónu a integrovaná so zvyškom filozofie ochrany.
Ak trasovanie prebieha cez klasifikovanú oblasť, napájacie a monitorovacie komponenty patria do certifikovaného krytu navrhnutého pre danú lokalitu.
Riadiaca skriňa vykurovania pre nebezpečné miesta Táto certifikovaná riadiaca skriňa integruje monitorovanie teploty a správu napájania pre okruhy doprovodného ohrievania, čím poskytuje bezpečnú prevádzku v klasifikovaných prostrediach a podporuje spoľahlivé kontroly údržby. Zobraziť produkt → Náročnosť údržby dobre nainštalovaného systému doprovodného vykurovania je nízka, ale nie je nulová. Každoročná kontrola pred chladným obdobím by mala zahŕňať vizuálnu kontrolu plášťa kábla, či nie je porezaný, odieraný alebo chemickým napadnutím; overenie, že izolácia je neporušená a vodotesná; a test izolačného odporu v porovnaní so základnou líniou inštalácie. Hodnota, ktorá klesne o viac ako 25 percent oproti východiskovej hodnote, signalizuje rozvíjajúci sa problém.
Bežné poruchové režimy sú vlhkosť na koncovkách, mechanické poškodenie pri údržbových prácach na potrubí a zlyhané termostaty. Keď sa obvod vypne, skontrolujte najskôr ovládač, potom koncovku a potom kábel. Neresetujte jednoducho istič a neodíďte, pretože zemná porucha, ktorá nie je lokalizovaná, sa vráti.
Výmena poškodenej časti samoregulačného kábla je pri použití spojovacej súpravy od výrobcu jednoduchá. Pre sériové káble s konštantným napájaním sú možnosti opravy obmedzenejšie, pretože môže byť ovplyvnený celý obvod.
Návrh systému by už mal zohľadňovať udržiavateľnosť. Prístupné spojovacie boxy, označené obvody a záznam konštrukčných výpočtov robia každý budúci zásah rýchlejším a bezpečnejším. Dobre zdokumentovaný systém sledovania tepla je výhodou; nezdokumentovaný je pasíva čakajúca na chladnú noc.
Autorské práva © Jiangsu Weineng Electric Co., Ltd. Všetky práva vyhradené.
Výrobcovia OEM/ODM elektrických ohrievačov
