Ortam sıcaklığının üzerinde bir sıvı taşıyan her boru, sürekli ve kaçınılmaz bir şekilde duvarlarından ve çevredeki ortama ısı kaybediyor. Çoğu durumda yalıtım bu süreci önemli olmayacak kadar yavaşlatır. Bazı durumlarda bu çok büyük önem taşır: Gece boyunca donan bir su hattı bir tesisi kapatır; akma noktasının altına düşen viskoz bir kimyasal, işlemi saatlerce bloke eder; Buzlanan bir alet darbe hattı mümkün olan en kötü anda yanlış okumalar verir. Elektrikli iz ısıtma, tam olarak bu sorunları çözmek için mevcuttur; boru yüzeyi boyunca, sürekli olarak veya talep üzerine, kaybedilen ısıyla eşleşen hassas miktarlarda telafi edici ısının doğrudan eklenmesiyle.
Isı sıcaktan soğuğa doğru akar. Çevredeki havadan daha sıcak olan sıvıyı taşıyan herhangi bir boru, duvarından, kendisine uygulanan yalıtımdan ve sonuçta atmosferden termal enerji kaybedecektir. Bu kaybın oranı, akışkan ile ortam arasındaki sıcaklık farkına, boru çapı ve et kalınlığına, yalıtım tipi ve kalınlığına, rüzgar hızına ve ortam sıcaklığına bağlıdır.
Yalıtım ısı kaybını azaltır ancak ortadan kaldıramaz. Soğuk bir ortamda iyi yalıtılmış bir boru yine de ısı kaybeder; ancak daha yavaş. Ortam yeterince soğuk olduğunda veya güvenlik veya proses nedenleriyle içerideki sıvının belirli bir sıcaklığın üzerinde kalması gerektiğinde yalıtım tek başına yetersizdir. Bir şeyin, kaybedilen ısının aktif olarak yerini alması gerekir.
Elektrikli iz ısıtma, dengeleyici bir ısı kaynağını doğrudan boru yüzeyine uygulayarak bu sorunu çözer. Borunun dışından (veya bazı konfigürasyonlarda borunun içinden) geçen bir ısıtma kablosu, elektrik direnci yoluyla termal enerji üretir. Bu enerji iletken olarak boru duvarına ve oradan da sıvıya aktarılır. Kablo üzerine uygulanan ısı yalıtımı sayesinde çevreye olan ısı kayıpları en aza indirilir ve akışkan sıcaklığı istenilen aralıkta kalır.
Sonuç, sıvıyı sıfırdan ısıtmayan bir sistemdir; yalnızca normalde kaybolacak olan ısının yerini alır. Bu, özellikle sıvı sıcaklığı hedefinin mütevazı olduğu ve birincil hedefin sıcaklığın yükseltilmesinden ziyade donmaya karşı koruma veya akışın sürdürülmesi olduğu uygulamalarda, toplu ısıtma yaklaşımlarına kıyasla iz ısıtmayı oldukça enerji verimli hale getirir.
Temelinde, elektrikli iz ısıtma, elektrik enerjisini direnç aracılığıyla ısıya dönüştürür; bu, üzerinden akım geçtiğinde bir telin ısınmasını sağlayan fiziksel prensibin aynısıdır. Isıtma kablosu, elektrik akışına direnen, akım ve direnç değeriyle orantılı ısı üreten bir veya daha fazla iletken elemandan oluşur. Bu ısı, kablonun dış kılıfından dışarıya ve temas ettiği boru yüzeyine iletilir.
Kablo, temas alanını maksimuma çıkarmak ve ısı transferini iyileştirmek için alüminyum bant veya bağlantı klipsleri kullanılarak boruya sabitlenir. Daha sonra üretilen ısıyı hapsetmek ve çevreye verilen zararı en aza indirmek için tüm düzeneğe (boru, kablo ve tümü) ısı yalıtımı uygulanır. Bir termostat veya elektronik kontrol cihazı boru veya ortam sıcaklığını izler ve hedef sıcaklık ayar noktasını korumak için kablo devresini açıp kapatır.
Güç kaynağı bağlantıları, bağlantı kutuları ve uç sonlandırmaları elektrik devresini tamamlar. Endüstriyel kurulumlarda topraklama arızası devre koruması standarttır; kaçak akımı tespit eder ve bir arıza hasara neden olmadan veya güvenlik tehlikesi yaratmadan önce devrenin bağlantısını keser.
Bizim endüstriyel boru ve ekipman koruması için heat trace sistemleri hem sınıflandırılmış hem de sınıflandırılmamış kurulum alanlarına uygun konfigürasyonlarla, su hatlarında rutin donmaya karşı korumadan kimyasal boru hatlarında yüksek sıcaklıkta proses bakımına kadar zorlu ortamlar için tasarlanmıştır.
Tüm iz ısıtma kabloları aynı şekilde çalışmaz. Endüstriyel ve ticari uygulamalarda her biri farklı performans özelliklerine, kurulum gereksinimlerine ve optimum kullanım durumlarına sahip üç ana tip kullanılır.
Kendini düzenleyen kablolar Modern iz ısıtma tesisatlarında en yaygın kullanılan tiptir. Tanımlayıcı özelliği, iki paralel veri yolu kablosu arasında yer alan iletken bir polimer çekirdektir (bir polimer malzemeye gömülü karbon parçacıklarından oluşan bir matris). Sıcaklık düştüğünde polimer hafifçe büzülür, karbon parçacıkları birbirine yaklaşır, direnç azalır ve kablo daha fazla ısı üretir. Sıcaklık yükseldiğinde polimer genişler, karbon parçacıkları ayrılır, direnç artar ve çıktı otomatik olarak düşer. Kablo, herhangi bir harici denetleyiciye ihtiyaç duymadan, yerel sıcaklığa göre kendi güç çıkışını düzenler.
Bu kendi kendini sınırlama davranışı, kendi kendini düzenleyen kabloların aşırı ısınamayacağı, üst üste getirilebileceği veya sahada kesilebileceği ve doğası gereği enerji açısından verimli olduğu anlamına gelir. Sıcaklıkların 150°C'nin altına düştüğü su boruları, alet boruları ve genel proses hatlarında donmaya karşı koruma için standart seçimdir. Sınırlamaları üst sıcaklık tavanıdır; çok yüksek sıcaklıktaki proses uygulamaları için uygun değildirler.
Sabit wattlı kablolar (seri direnç veya paralel direnç kabloları da denir) sıcaklıktan bağımsız olarak birim uzunluk başına sabit miktarda ısı üretir. Seri direnç kabloları tek bir sürekli dirençli elemandır; tüm devre boyunca aynı akım geçer ve sahada çıkış değiştirilemez. Paralel dirençli kablolar, iki veri yolu kablosunun etrafına sarılan dirençli bir eleman kullanır ve birim uzunluk başına çıkışı etkilemeden devrenin belirli uzunluklarda kesilmesine olanak tanır. Her iki tip de aşırı ısınmayı önlemek için harici termostatik kontrol gerektirir. Avantajları, uzun mesafelerde ve kendi kendini düzenleyen kabloların sağlayabileceğinden daha yüksek sıcaklıklarda tutarlı, öngörülebilir çıktı sunma yeteneğidir.
Mineral yalıtımlı (MI) kablolar iz ısıtma teknolojisinin yüksek performanslı katmanıdır. Mineral yalıtımlı bir kablo, metal bir kılıf (tipik olarak paslanmaz çelik veya Inconel) içinde sıkıştırılmış magnezyum oksit tozuyla çevrelenmiş bir veya daha fazla direnç telinden oluşur. Sonuç, mükemmel mekanik dayanıklılığa ve kimyasal saldırılara karşı dirence sahip, 600°C'ye veya daha yüksek sıcaklıklarda çalışabilen bir kablodur. MI kabloları, buhar hattı izleme, yüksek sıcaklıkta proses boruları ve polimer yalıtımlı kabloların bozulabileceği agresif kimyasal ortamlardaki uygulamalar için standarttır. Sahada istenilen boyda kesilemezler ve fabrikada üretilmiş sonlandırmalara ihtiyaç duyarlar.
| Kablo Tipi | Maksimum Koruma Sıcaklığı | Uzunluğa Göre Tarla Kesimi | Kendini Sınırlayan | En İyisi |
|---|---|---|---|---|
| Kendi Kendini Düzenleyen | ~150°C'ye kadar | Evet | Evet | Donmaya karşı koruma, genel proses bakımı |
| Sabit Watt (Paralel) | ~200°C'ye kadar | Evet (parallel type) | Hayır | Uzun çalışmalar, tutarlı çıktı, daha yüksek sıcaklık uygulamaları |
| Mineral Yalıtımlı (MI) | 600°C'ye kadar | Hayır | Hayır | Yüksek sıcaklıktaki proses hatları, agresif ortamlar |
Elektrikli iz ısıtma, geniş bir endüstri yelpazesinde karşımıza çıkmaktadır. Ortak nokta, ısı kaybının aksi takdirde işletim, güvenlik veya kalite sorunlarına neden olacağı bir sistemde sıvı sıcaklığını koruma ihtiyacıdır.
Petrol ve gaz işleme iz ısıtma sistemlerinin en büyük endüstriyel tüketicisidir. Ham petrol, ağır akaryakıt ve bazı rafine ürünler, ortam sıcaklığında verimli bir şekilde pompalanamayacak kadar viskoz hale gelir. Mumsu ham petroller, kapatma süreleri sırasında boru hatlarında katılaşabilir ve akışın yeniden sağlanabilmesi için saatlerce yeniden ısıtma yapılması gerekir. Transfer hatlarındaki, depolama tankı çıkışlarındaki ve alet impuls hatlarındaki izleme ısıtması, bu akışkanların hareketli olmasını ve ölçüm sistemlerinin üretim süreci boyunca doğru olmasını sağlar.
Kimya ve petrokimya tesisleri Ortam sıcaklığının üzerinde donan veya kristalleşen maddeleri (kükürt, kostik soda, fosforik asit ve yüzlerce özel kimyasal) taşıyan proses borularında iz ısıtmayı yaygın olarak kullanın. Tehlikeli olarak sınıflandırılmış alanlarda patlamaya dayanıklı kablo ve sonlandırma bileşenleri zorunludur.
Su ve atık su altyapısı Boruların ısıtılmamış alanlardan geçtiği, dış mekan koşullarına maruz kaldığı veya donmaya eğilimli topraklara gömüldüğü her yerde donmaya karşı koruma iz ısıtmasından yararlanır. Belediye su şebekeleri, yangın söndürme sprinkler hatları ve dış mekan muhafazalarındaki cihaz algılama hatlarının tümü bu sektördeki yaygın iz ısıtma uygulamalarıdır.
Yiyecek ve içecek imalatı aktarma ve işleme sırasında tanımlanmış viskozite aralıklarında kalması gereken çikolata, yağlar, şuruplar, soslar ve diğer gıda ürünlerini taşıyan hatlarda sıcaklığı korumak için iz ısıtmayı kullanır. Bu ortamlarda sıhhi kalitede kablo yapısı ve CIP uyumlu kurulum gereklidir.
Güç üretimi Tesisler, akaryakıt sistemlerine, soğutma suyu devrelerine ve soğuk iklim kurulumlarındaki enstrümantasyona iz ısıtma uygular. Elektrik santrallerindeki kömür taşıma konveyörleri ve kül çamur hatları da kuzey bölgelerde sıklıkla donmaya karşı koruma gerektirir.
Bina hizmetleri ve ticari uygulamalar çatı ve olukların buzunun çözülmesi, zeminin ısıtılması, sıcak su devridaim bakımı ve iklimlendirilmemiş alanlardaki yağmurlama sistemleri için donmaya karşı koruma içerir.
Küçük boyutlu bir iz ısıtma sistemi sıcaklığı koruyamaz; büyük boyutlu olanı enerji israfına neden olur ve boru kaplamalarına veya contalarına zarar verebilir. Doğru sistem tasarımı, kablo tipini, watt değerini ve kontrol ekipmanını belirtmeden önce birbirine bağlı birçok parametre üzerinde çalışmayı gerektirir.
Sıcaklığı ve minimum ortam sıcaklığını koruyun. Koruma sıcaklığı, tüm çalışma koşullarında korunması gereken minimum sıvı sıcaklığıdır. Minimum ortam sıcaklığı, borunun karşılaşacağı en soğuk ortamdır; genellikle kurulum yeri için tasarım kış mevsiminin en düşük sıcaklığıdır. Bu iki değer arasındaki fark, boru çapı ve yalıtım özellikleriyle birlikte, iz ısıtma sisteminin telafi etmesi gereken ısı kaybı oranını belirler.
Isı kaybı hesabı. Isı kaybı, boru çapı, yalıtım türü ve kalınlığı, ortam sıcaklığı ve rüzgara maruz kalma dikkate alınarak birim boru uzunluğu başına hesaplanır. Vanalar, flanşlar, boru destekleri ve diğer bağlantı parçaları ısıyı düz boru bölümlerine göre daha hızlı kaybeder ve ek kablo uzunluğu veya daha yüksek çıkışlı bölümler gerektirir. Çoğu endüstriyel iz ısıtma tasarımı, performans marjını sağlamak için hesaplanan ısı kaybının üzerinde 1,25 ila 1,5 arasında bir güvenlik faktörü uygular.
Kontrol sistemi seçimi. Basit donmaya karşı koruma uygulamaları, ortam sıcaklığı bir eşiğin altına düştüğünde devreyi açmak için ayarlanmış mekanik termostatları kullanabilir. Proses sıcaklığı bakım uygulamaları daha hassas kontrol gerektirir; RTD'li elektronik sıcaklık kontrolörleri veya doğrudan boru yüzeyine monte edilen termokupl sensörleri. Bizim endüstriyel ısıtma kontrol sistemleri programlanabilir ayar noktaları, alarm çıkışları ve proses dokümantasyonu gereksinimleri için veri kaydı ile hem tek noktalı hem de çok noktalı sıcaklık izlemeyi destekler.
Alan sınıflandırması. Petrol ve gaz, kimya ve petrokimya tesislerindeki boru hatları, yanıcı gaz veya buharların potansiyel varlığı nedeniyle sıklıkla tehlikeli olarak sınıflandırılan alanlardan geçmektedir. Bu bölgelere monte edilen ısıtma bileşenlerinin (kablolar, güç bağlantı kutuları, termostatlar ve bağlantı kutuları) ATEX, IECEx veya Kuzey Amerika Sınıf/Bölüm standartları kapsamında geçerli alan sınıflandırması açısından sertifikalandırılması gerekir.
Endüstriyel ve ticari tesislerdeki elektrikli ısıtma tesisatları, tasarım, kurulum, test ve bakımı düzenleyen bir standartlar çerçevesine tabidir. Bu çerçevede çalışmak isteğe bağlı değildir; sigorta kapsamı, tesis işletim izinleri ve sistemin hizmet ömrü boyunca güvenli bir şekilde çalışacağına dair güven için bir ön koşuldur.
IEEE 515 endüstriyel uygulamalar için elektrik dirençli iz ısıtmayı düzenleyen birincil standarttır. Isıtma kablolarının yeterliliği için test gerekliliklerini belirtir, elektrik ve termal tasarımın temelini oluşturur ve hem sınıflandırılmamış alanlar hem de Kuzey Amerika tehlikeli alan sınıflandırmaları için kurulum ve bakım gerekliliklerini ele alır. Endüstriyel Uygulamalara Yönelik Elektriksel Dirençli Heat Tracing'in Test Edilmesi, Tasarımı, Kurulumu ve Bakımına İlişkin IEEE Standardı Endüstriyel ısıtma sistemlerini belirleyen ve sertifikalandıran mühendisler için yetkili referanstır.
NFPA 70 (Ulusal Elektrik Kodu) Amerika Birleşik Devletleri'ndeki hat ısıtma sistemlerinin elektrik kurulumu hususlarını yönetir - kablolama yöntemleri, aşırı akım koruması, toprak arızası koruması ve tehlikeli olarak sınıflandırılmış konumlardaki kurulum gereklilikleri. ABD kurulumları için NEC Madde 427'ye (boru hatları ve gemiler için sabit elektrikli ısıtma ekipmanı) uygunluk zorunludur.
ATEX ve IECEx Patlayıcı ortamlarda kullanılan elektrikli ekipmanlara yönelik Avrupa ve uluslararası sertifikasyon çerçeveleridir. IEC alan sınıflandırması kapsamında Bölge 0, 1 veya 2 tehlikeli alanlara kurulan iz ısıtma ekipmanı, geçerli ATEX direktifi veya IECEx planı kapsamında sertifikalandırılmalı ve kılıf sıcaklığı limitleri, mevcut tehlikeli maddenin kendiliğinden tutuşma sıcaklığına göre doğrulanmalıdır.
Düzenlemeye tabi pazarlara ürün tedarik eden tesisler için, kablo test sertifikalarının, alan sınıflandırma çizimlerinin, kurulum kayıtlarının ve periyodik denetim raporlarının dokümantasyonunu sürdürmek, sürekli uyumluluğun bir parçasıdır. Ekipmanın tanınmış sertifikalara sahip üreticilerden seçilmesi bu dokümantasyon yükünü önemli ölçüde basitleştirir.
Trace ısıtma, bir boru hattının uzunluğu boyunca veya bir kap yüzeyi boyunca sıcaklığın korunması gibi dağıtılmış zorlukların üstesinden gelir. Tek başına toplu bir ısıtma çözümü değildir. Depolama tanklarında büyük miktarda sıvının ısıtılmasını, proses akışlarının bir boru sistemine girmeden önce ısıtılmasını veya soğuk çalıştırılan ekipmanın çalışma sıcaklığına getirilmesini de gerektiren uygulamalar için, diğer endüstriyel ısıtma teknolojileriyle birlikte ısıtma çalışmalarını takip edin.
Daldırma ısıtıcılar Doğrudan depolama tanklarına monte edilen bu sistem, ağır yakıtların, kimyasal solüsyonların ve proses sıvılarının toplu sıcaklığını korurken, iz ısıtma, bağlı transfer borularını yönetir. Tehlikeli yerlerde (yakıt depolama alanları, kimyasal tesisler, açık deniz platformları) Tehlikeli alan tank ısıtması için patlamaya dayanıklı daldırma tipi ısıtıcılar sınıflandırılmış ortamlarda güvenlik için gerekli sertifikalı yapıyı sağlar. Standart endüstriyel depolama uygulamaları için, depolama tankı sıcaklığı bakımı için flanşlı daldırma ısıtıcıları Kompakt, bakımı kolay bir formatta yüksek güç yoğunluğu sunar.
Proses ısıtıcıları dağıtım boru sistemine girmeden önce özel ısıtma kaplarından akan ısı gazları, sıvılar ve iki fazlı akışlar. Bunlar birincil ısıtma aşamasıdır; İz ısıtma, akış yönündeki sıcaklık muhafaza aşamasıdır. Bizim sıvı ve gaz ısıtma uygulamaları için endüstriyel proses ısıtıcıları Hem hat içi hem de kızağa monteli kurulumlara yönelik konfigürasyonlarla, kompakt basınçlı hava ısıtıcılarından petrol ve gaz hizmetlerine yönelik yüksek kapasiteli patlamaya dayanıklı ünitelere kadar geniş bir güç aralığını kapsar.
En etkili endüstriyel termal yönetim sistemleri, iz ısıtma ve toplu ısıtmayı ayrı çözümler yerine koordineli bir mimari olarak ele alır. Her aşamadaki (depolama tankı, proses ısıtıcısı, transfer hattı, cihaz darbe hattı) ısıtma kapasitesinin o noktadaki gerçek termal yük ile eşleştirilmesi, hem düşük performansı hem de enerji israfını ortadan kaldırır ve tesisin karşılaşacağı tüm ortam koşulları aralığında güvenilir bir şekilde çalışan bir sistem üretir.
Telif Hakkı © Jiangsu Weineng Electric Co., Ltd. Her hakkı saklıdır.
OEM/ODM Elektrikli Isıtıcı Üreticileri
