أنظمة تتبع التدفئة: دليل اختيار الكابلات والتحكم فيها وتركيبها

خذ بعين الاعتبار خط وقود وزيت من الفولاذ الكربوني بطول 150 مترًا عند محطة طرفية: عند درجة حرارة محيطة تبلغ -10 درجة مئوية، قد يفقد الخط ما بين 2 إلى 4 كيلووات اعتمادًا على العزل والرياح. وبدون أثر التسخين، يبرد الزيت، وترتفع اللزوجة، ويمكن أن تتضور مضخة النقل جوعًا قبل وقت طويل من وصول الخط إلى الخزان. الاستنتاج المفيد هو أن تتبع التسخين عبارة عن دائرة حرارية، وليس ملحقًا للكابل. يجب أن يكون حجمها من فقدان الحرارة، والحفاظ على درجة الحرارة، والبيئة، والتحكم، وطريقة التثبيت. افتقد أيًا من هؤلاء ولا يزال الكابل جيد الصنع يمثل مشكلة صيانة.

تتبع التسخين، والذي يُطلق عليه أيضًا تتبع الحرارة أو التسخين الكهربائي، يطبق حرارة يتم التحكم فيها على أنبوب أو خزان أو أداة أو سطح مجاري الهواء لاستبدال الحرارة المفقودة في المناطق المحيطة. يمكنه القيام بمهمتين مختلفتين: الحماية من التجميد، حيث يكون الهدف هو الحفاظ على السوائل ذات الأساس المائي أعلى من 0 درجة مئوية مع هامش أمان، والحفاظ على درجة حرارة العملية، حيث يكون الهدف هو الاحتفاظ بالمنتج عند حالة اللزوجة أو التدفق أو التفاعل. تبدو الوظيفتان متشابهتين في الرسم ولكنهما تتطلبان كثافة طاقة ونوع كابل وأجهزة استشعار وأجهزة إنذار مختلفة.

ما هو أثر التسخين وما هو ليس كذلك

إنه ليس بديلاً عن العزل. العزل يقلل من فقدان الحرارة. يشكل التسخين التتبعي الخسارة المتبقية. إذا كان العزل رطبًا أو تالفًا أو مفقودًا في الفلنجات والصمامات، فإن دائرة التتبع تعمل لفترة أطول وأكثر سخونة. يؤدي ذلك إلى تقصير عمر الكابل ويمكن أن يدفع كابل التنظيم الذاتي خارج نطاق التعديل المفيد الخاص به. القاعدة العملية هي تثبيت الغلاف الحراري أولاً، ثم تحديد حجم كابل التتبع لفقد الحرارة الحقيقي.

كما أنه ليس منتجًا واحدًا. تتضمن الدائرة الكاملة عادةً كابل التسخين، والرصاص البارد، والغدد، وصناديق التوصيل، والعزل الحراري، ومنظم الحرارة أو مستشعر RTD، وموصل أو وحدة تحكم الحالة الصلبة، وحماية التسرب الأرضي، وأجهزة الإنذار. في المناطق الخطرة، يجب أن تغطي الشهادة الكابل والغدد والمرفقات وخزانة التحكم كمجموعة. لا يعد الكابل الحاصل على شهادة ATEX أو IECEx كافيًا إذا كان صندوق التوصيل أو لوحة التحكم للخدمة العادية.

أنواع الكابلات في لمحة

بالنسبة للدوائر ذات القدرة الكهربائية الثابتة ثلاثية الطور والتي تعمل على تشغيل أطول أو ذات درجة حرارة أعلى، يجب فحص تصميم الكابل والدائرة معًا، وليس تحديدها من درجة حرارة الكتالوج وحدها.

سخان تتبع القوة الكهربائية المستمر على ثلاث مراحل لتشغيل ثلاث مراحل أطول أو أعلى درجة حرارة، يحافظ هذا السخان على ثبات الإخراج لكل متر، ويمكن قطعه في الموقع، ويناسب عملية التسخين اللزجة أو المسببة للتآكل. عرض المنتج →

ابدأ بفقد الحرارة والحفاظ على درجة الحرارة

قبل اختيار الكابل، قم بحساب أو الحصول على فقدان الحرارة لكل متر عند أدنى درجة حرارة محيطة متوقعة ودرجة حرارة المحافظة المطلوبة. الاقتباس الذي يسرد نوع الكابل وواط لكل متر فقط غير مكتمل. عادةً ما تحدد البيانات التالية ما إذا كانت الدائرة ستعمل أم لا:

1. الواجب: الحماية من التجميد، أو التحكم في اللزوجة، أو صيانة درجة حرارة العملية.
2. تفاصيل الأنبوب أو الخزان: القطر، الطول، المادة، سمك العزل، والتوصيل الحراري.
3. فرق درجة الحرارة: الحد الأدنى من البيئة المحيطة، والحفاظ على درجة الحرارة، والحد الأقصى للتعرض إذا تم تطهير الخط أو تنظيفه.
4. كثافة الطاقة والجهد: واط لكل متر، جهد الإمداد، طول الدائرة، وتيار بدء التشغيل.
5. فلسفة التحكم: منظم الحرارة، RTD، التحكم النسبي، الإنذار، المراقبة عن بعد، وإعدادات الرحلة.
6. تصنيف المنطقة وقيود التثبيت: المنطقة الخطرة، أو التآكل، أو الغسل، أو الخط البحري، أو الخط المدفون.

إذا لم يتمكن المورد من إظهار افتراضات الحساب، فإن عرض الأسعار يكون مجرد سعر الكابل. وهذا أمر مهم لأن دائرة التتبع غالبًا ما تفشل عند نقطة الضعف بين الكابل والغدة وصندوق التوصيل والثرموستات، وليس عند عنصر التسخين نفسه. للحصول على رؤية أوسع للكابل وأدوات التحكم والملحقات في مكان واحد، راجع موقعنا مجموعة منتجات تتبع الحرارة .

الحماية من التجميد: حيث تختبئ المدخرات

عادةً ما تكون الحماية من التجميد هي التطبيق الأكثر حساسية من حيث التكلفة. الهدف ليس جعل الأنبوب ساخنًا؛ إنه إبقاء السائل فوق درجة التجمد بهامش موثوق. من الأخطاء الشائعة في التصميم تجاهل الصمامات والفلنجات والأرجل الميتة ونقرات الأجهزة. تضيف هذه التركيبات مساحة سطحية وكتلة حرارية، لذا يجب أن يغطيها تخطيط الكابل وبدل الطاقة. قد يكون ضبط منظم الحرارة على 5 درجات مئوية مناسبًا لخط مياه معزول جيدًا، لكن موقع المستشعر مهم: فالمستشعر الموجود على الكابل الدافئ بدلاً من الأنبوب سوف يقوم بتدوير الدائرة بشكل غير صحيح.

يحظى الكابل ذو التنظيم الذاتي بشعبية كبيرة هنا لأن خرجه يتغير مع درجة الحرارة، لكن الدائرة لا تزال بحاجة إلى حماية من التسرب الأرضي، وموصل مُصنف لتيار بدء التشغيل، وإنذار لفقدان الإمداد أو انخفاض درجة حرارة الأنبوب. غالبًا ما يتم استخدام سخانات تتبع الصيانة ذات درجة الحرارة المنخفضة لخطوط المياه وأنابيب الحماية من الحرائق والخزانات الصغيرة حيث تكون درجة حرارة الصيانة متواضعة ويكون التأرجح المحيط معتدلاً.

سخان تتبع صيانة درجة الحرارة المنخفضة عندما تكون درجات الحرارة المعتدلة والحماية من الصقيع كافية، فإن هذا السخان ذو القوة الكهربائية الثابتة يدعم الأنابيب والخزانات والصمامات والمعدات في التدفئة والتهوية وتكييف الهواء ومعالجة المياه ومعالجة الأغذية. عرض المنتج →

صيانة درجة حرارة العملية: اللزوجة والتدفق وجودة المنتج

خطوط العملية أقل تسامحا. قد يحتاج النفط الثقيل، والقار، وخطوط نقل المواد الكيميائية، وخطوط عينات الغاز إلى الحفاظ على درجة حرارة أعلى بكثير من درجة الحرارة المحيطة، وقد يكون الاختلاف المسموح به بضع درجات فقط. في هذه الواجبات، يجب تحديد نوع الكابل وموضع المستشعر ووضع التحكم معًا. قد يكون الكابل المعزول ذو القوة الكهربائية الثابتة أو المعدنية أفضل عندما تكون درجة حرارة الصيانة مرتفعة أو حيث يحتوي الخط على حواف وصمامات متكررة. يعد الكابل ذاتي التنظيم مناسبًا لدرجات الحرارة المنخفضة والبيئة المحيطة المتغيرة، ولكن لا تزال هناك حاجة إلى التحقق من الحد الأقصى لدرجة حرارة التعرض وتيار بدء التشغيل.

لا تقم بالحجم حسب "درجة الحرارة القصوى" وحدها. الرقم ذو الصلة هو الحفاظ على درجة الحرارة في ظل أسوأ ظروف فقدان الحرارة، بالإضافة إلى الهامش الذي يمكن لنظام التحكم إدارته. إن زيادة حجم الكابل لتغطية حالة عدم اليقين يمكن أن يؤدي إلى زيادة سخونة المنتج الراكد، في حين أن تصغير حجمه يترك الخط أقل من اللزوجة المطلوبة في أبرد ساعة من الليل.

تفاصيل التحكم والمنطقة الخطرة التي تحدد الموثوقية

خزانة التحكم ليست صندوقًا من الموصلات. يجب أن يحدد كيف تبدأ الدائرة، وكيف تنذر، وكيف تفشل. للحماية من التجمد، قد يكون منظم الحرارة البسيط كافيًا، بشرط أن يكون المستشعر على الأنبوب وأن يكون الإنذار مرئيًا. بالنسبة لصيانة العملية، عادةً ما تعطي وحدة التحكم RTD ووحدة التحكم التناسبية نتائج أفضل، خاصة عندما يكون الخط خاملاً جزئيًا. تعد الحماية من التسرب الأرضي أمرًا ضروريًا، ولكن التعثر المزعج شائع عند تلف عزل الكابل أثناء التثبيت أو عندما تدخل الرطوبة إلى غدة محكمة الغلق بشكل غير صحيح.

في المنطقة الخطرة، تحقق من التجميع الكامل: الكابل، والغدد، وصناديق التوصيل، وخزانة التحكم، ومستشعر درجة الحرارة. يجب تأكيد تصنيف المنطقة ومجموعة الغاز وفئة درجة الحرارة قبل الانتهاء من عرض الأسعار. يجب أن تشتمل خزانة التحكم في تتبع المواقع الخطرة على الشهادة المطلوبة، وحماية العلبة الصحيحة، وتخطيط طرفي واضح للاختبار الميداني.

خزانة التحكم في أثر التدفئة للمواقع الخطرة بالنسبة لتجميعات التسخين في المناطق الخطرة، تجمع هذه الخزانة بين التحكم في درجة الحرارة والمراقبة وإدارة الطاقة عبر 1 إلى 72 دائرة للحماية من التجميد وصيانة العملية. عرض المنتج →

التركيب والتشغيل: الأعطال التي يمكنك منعها

تظهر معظم مشاكل التسخين عند بدء التشغيل أو بعد موجة البرد الأولى. قد يكون الكابل سليمًا كهربائيًا ولكنه غير فعال حرارياً لأنه غير محكم على الأنبوب، أو لأن العزل رطب، أو لأن المستشعر في المكان الخطأ. أثناء التثبيت، احتفظ بالكابل بعيدًا عن الحواف الحادة، واتبع نصف قطر الانحناء المحدد، واستخدم الشريط الصحيح والمركب الحراري، وأغلق كل غدة. لا تقم بتنشيط الدائرة حتى يتم اجتياز اختبارات مقاومة العزل والاستمرارية.

• تسجيل مقاومة العزل ومقاومة الحلقة قبل وبعد أعمال العزل.
• قم بتسمية كل دائرة على كلا الطرفين وقم بتحديث جدول اللوحة.
• تحقق من معايرة منظم الحرارة وRTD مقابل مقياس حرارة مرجعي.
• قم بتأكيد إعدادات الإنذار والرحلة باستخدام إشارة مستشعر محاكاة.
• قم بتصوير تخطيط الكابل قبل إغلاق العزل.

ملاحظاتنا على معايير البناء والتفتيش تقديم قائمة مرجعية على المستوى الميداني لهذه الخطوات.

ما الذي يجب وضعه في استفسار تتبع التدفئة

يوفر الاستفسار المفيد للمورد معلومات كافية لتحديد حجم الدائرة، وليس فقط بيع الكابل. قم بتضمين حجم الأنبوب وطوله والمواد ونوع العزل وسمكه والحد الأدنى من البيئة المحيطة والحفاظ على درجة الحرارة والحد الأقصى لدرجة حرارة التعرض وجهد الإمداد وتصنيف المنطقة ومتطلبات التحكم وأي حدود للتركيب مثل النقل البحري أو الوصول المقيد. إذا كان الخط يحتوي على صمامات، أو حواف، أو دعامات، أو أدوات، فاذكر ذلك. تغير هذه التفاصيل طول الكابل وبدل الطاقة.

يجب أن يعتمد القرار النهائي على الواجب الحراري ووضع الفشل الذي يمكنك تحمله. غالبًا ما تقبل الحماية من التجميد منظم حرارة بسيط وكابلًا ذاتي التنظيم. قد يحتاج خط المعالجة ذو درجة الحرارة العالية إلى قوة كهربائية ثابتة أو كبل معزول معدني، وخزانة تحكم مخصصة، وسجلات تشغيل أكثر صرامة. في كلتا الحالتين، يعمل تتبع التسخين بشكل أفضل عندما يتم التعامل مع الكابل والعزل والمستشعر والتحكم والتركيب كنظام واحد.