ما هو أثر الحرارة؟ مبادئ العمل وأنواع الكابلات والتطبيقات ودليل الاختيار

ما هو أثر الحرارة؟

يمكن أن يتجمد خط المكثفات في مصنع كيماويات بشكل صلب طوال الليل عندما تنخفض درجة الحرارة المحيطة إلى أقل من الحد الأدنى التصميمي. قبل أن يلاحظ المشغلون، يتوقف الانسداد عن التدفق، ويعطل المضخة، ويكلف ساعات الإنتاج. يوجد أثر حراري لمنع هذا النوع من الفشل بالضبط. بعبارات بسيطة، تتبع الحرارة هو نظام تسخين كهربائي يتم تركيبه على طول الأنابيب والصمامات والخزانات وغيرها من المعدات لتعويض الحرارة التي تفقدها تلك الأسطح للبيئة. فهو يحافظ على السوائل فوق نقطة التجمد أو يحتفظ بها عند درجة حرارة العملية المطلوبة، سواء كان الأنبوب يحمل الماء أو زيت الوقود أو المواد الكيميائية أو مكثفات البخار.

لا يقتصر أثر الحرارة على الحماية من تجميد الشتاء. في العديد من المصانع، يتم تشغيله على مدار العام للحفاظ على السوائل اللزجة قابلة للضخ، ومنع التكثيف، وتعويض فقدان الحرارة في خطوط النقل الطويلة، والحفاظ على درجة حرارة صهاريج التخزين وخطوط الأجهزة. نظرًا لأن الحرارة يتم توليدها محليًا على طول الأنبوب، فإن نظام تتبع الحرارة يضيف الحرارة بدقة عند الحاجة إليها، باستخدام طاقة أقل بكثير من تسخين غرفة أو مبنى بأكمله.

كيف يعمل نظام تتبع الحرارة؟

جوهر أي نظام تتبع الحرارة هو كابل التدفئة، ويسمى أيضًا كابل تتبع الحرارة أو كابل التتبع. يحتوي الكابل على عنصر مقاوم يولد الحرارة عندما يمر التيار الكهربائي من خلاله. يتم تثبيت الكابل على طول الجزء الخارجي للأنبوب أو الوعاء، وعادة ما يكون تحت العزل الحراري، وبالتالي فإن الحرارة التي ينتجها تنتقل مباشرة إلى جدار الأنبوب ثم إلى السائل الموجود بداخله. يشتمل النظام الكامل أيضًا على مصدر طاقة، وجهاز تحكم مثل منظم الحرارة أو جهاز التحكم، وملحقات مثل مجموعات التوصيل، والأختام الطرفية، وشريط التثبيت.

يتم التعبير عن كمية الحرارة التي يتم تسليمها على طول الأنبوب بـ واط لكل متر . وتعتمد القيمة المطلوبة على فقدان الحرارة للأنبوب، والذي يعتمد بدوره على قطر الأنبوب، وسمك العزل، ودرجة حرارة السائل، والحد الأدنى لدرجة الحرارة المحيطة، والتعرض للرياح. الغرض من سخان التتبع هو موازنة فقدان الحرارة هذا والحفاظ على درجة حرارة السائل عند نقطة التحديد.

الأنواع الرئيسية لكابلات التتبع الحراري

تهيمن ثلاث عائلات من الكابلات على تطبيقات تتبع الحرارة الصناعية، والفرق بينها مهم أكثر مما يتوقع معظم المشترين. يمكن أن يؤدي اختيار النوع الخاطئ إلى ارتفاع درجة الحرارة أو إهدار الطاقة أو عدم كفاية إنتاج الحرارة.

الكابلات ذاتية التنظيم

يستخدم الكبل ذاتي التنظيم نواة بوليمر موصلة بين سلكين للحافلة. مع ارتفاع درجة الحرارة، تزداد مقاومة البوليمر وينخفض ​​​​إنتاج الحرارة تلقائيًا. ومع انخفاض درجة الحرارة، يرتفع الإنتاج. ويعني هذا السلوك المدمج أنه يمكن قطع الكابل إلى الطول في الحقل وتداخله دون أن يحترق، مما يجعله الخيار الأكثر تسامحًا للتثبيت. للحصول على إرشادات عملية، راجع هذا دليل تركيب كابل تتبع الحرارة ذاتي التحديد .

كابلات القوة الكهربائية الثابتة

تستخدم كابلات القوة الكهربائية الثابتة عنصر تسخين ذو مقاومة ثابتة وتوفر خرج طاقة ثابتًا بغض النظر عن درجة الحرارة. نظرًا لأنها لا تنظم نفسها ذاتيًا، يجب قطعها إلى أطوال متطابقة والتحكم فيها باستخدام منظمات الحرارة أو وحدات التحكم لتجنب ارتفاع درجة الحرارة. إنها خيار قوي عندما تحتاج إلى طاقة موحدة يمكن التنبؤ بها، على سبيل المثال في خطوط المعالجة الطويلة ذات ظروف التشغيل المستقرة. المنتج في هذه الفئة هو سخان كهربائي ثابت على ثلاث مراحل ، مصمم لتلبية الطلب العالي على الطاقة على الأنابيب ذات القطر الكبير والمسافات الطويلة.

موردو سخانات التتبع ذات القوة الكهربائية الثابتة ثلاثية الطور، الشركة - Jiangsu Weineng E Weineng Electric هي موردي سخانات التتبع ثلاثية الطور ذات القوة الكهربائية الثابتة بالجملة في الصين وشركة... عرض المنتج →

سلسلة كابلات المقاومة

تستخدم كابلات المقاومة المتسلسلة، والتي تسمى أحيانًا كابلات سلسلة الطاقة الثابتة، سلكًا مقاومًا مستمرًا بطول كامل. إنها أقل شيوعًا ولكنها عملية لخطوط الأنابيب والتطبيقات الطويلة جدًا التي تتطلب مخرجات دقيقة. يكون خرج الطاقة ثابتًا لكل متر، لذلك يجب أن يكون تصميم الدائرة دقيقًا.

ويلخص الجدول أدناه الاختلافات الرئيسية.

أين يتم تطبيق تتبع الحرارة؟

يتم تطبيق التتبع الحراري على مجموعة من المشكلات الصناعية المتكررة، ويغير كل تطبيق طريقة تحديد حجم النظام والتحكم فيه.

الحماية من التجميد

التطبيق الأكثر شيوعًا هو الحماية من التجمد لخطوط المياه، وأنظمة إخماد الحرائق، وخطوط المكثفات، وأنابيب المعالجة التي يمكن أن تتضرر بسبب تكوين الجليد. يحافظ الكابل على درجة حرارة سطح الأنبوب أعلى من 0 درجة مئوية حتى لا يتجمد الماء بداخله. للواجبات الخارجية ودرجات الحرارة المرتفعة، أ حماية من التجميد، سخان تتبع درجة الحرارة العالية يمكنه التعامل مع الظروف المحيطة الباردة ودرجات حرارة سطح الأنبوب المرتفعة.

الحماية من التجميد High Temperature Trace Heater Suppliers, Company - Jiangsu Wei Weineng Electric هي موردي سخانات تتبع درجة الحرارة العالية للحماية من التجميد بالجملة في الصين وموردي سخانات تتبع درجة الحرارة العالية للحماية من التجميد... عرض المنتج →

صيانة درجة الحرارة

تصبح العديد من السوائل لزجة للغاية بحيث لا يمكن ضخها عندما تبرد. يجب الاحتفاظ بالزيت الثقيل وزيوت التشحيم والراتنج وبعض المواد الكيميائية عند درجة حرارة مرتفعة. يعوض أثر الحرارة فقدان الحرارة على طول الخط ويحافظ على السائل في درجة حرارة المعالجة، مما يقلل من طاقة المضخة والانسدادات.

التحكم في درجة حرارة العملية

في بعض المنشآت، لا يكون الهدف مجرد منع التجمد أو الحفاظ على اللزوجة، بل الحفاظ على درجة حرارة دقيقة للتفاعل الكيميائي أو متطلبات الجودة. وهذا يتطلب مستوى أعلى من التحكم، بما في ذلك أجهزة الاستشعار وأجهزة التحكم، وأحيانًا أنظمة المراقبة.

استخدامات أخرى

يُستخدم التتبع الحراري أيضًا في إزالة الجليد من الأسطح والمزاريب، وللحماية ضد التجويف في بعض الأنظمة الهيدروليكية، وللحفاظ على درجة حرارة صهاريج التخزين، والقواديس، والصمامات.

كيفية اختيار نظام تتبع الحرارة المناسب

يبدأ الاختيار بفقد الحرارة، وليس بكتالوج الكابلات. يحدد فقدان الحرارة للأنبوب عدد الواط لكل متر الذي يجب على سخان التتبع توصيله. يتم حساب ذلك من قطر الأنبوب، ونوع العزل وسمكه، والفرق بين درجة حرارة الصيانة والحد الأدنى لدرجة الحرارة المحيطة، وعوامل التعرض مثل سرعة الرياح وما إذا كان الأنبوب داخليًا أم خارجيًا.

بمجرد معرفة القوة الكهربائية المطلوبة لكل متر، فإن الخطوة التالية هي اختيار عائلة الكابل. تعتبر الكابلات ذاتية التنظيم مثالية للحماية العامة من التجميد والظروف المتغيرة. تعمل كابلات القوة الكهربائية الثابتة بشكل جيد للحفاظ على درجة حرارة العملية حيث يكون الحمل مستقرًا ويمكن التنبؤ به. الخطوة الأخيرة هي اختيار نظام التحكم. يعد منظم الحرارة البسيط كافيًا للعديد من وظائف الحماية من التجميد، لكن تطبيقات العمليات تحتاج عمومًا إلى وحدة تحكم في درجة الحرارة مزودة بمستشعر ومخرج إنذار. بالنسبة للتركيبات في المناطق الخطرة، يجب أن تفي معدات التحكم والطاقة بمتطلبات الحماية من الانفجارات، وتصبح شهادة الدائرة بأكملها جزءًا من المواصفات.

لا تنسى التفاصيل الميكانيكية. تتمتع السخانات النزرة بحد أدنى من نصف قطر الانحناء، وتتطلب مجموعات توصيل وأختام نهائية معتمدة، ويجب وضعها لتغطية التركيبات والفلنجات وأجسام الصمامات حيث يكون فقدان الحرارة أعلى. ال تقنيات البناء ومعايير التفتيش لتتبع الحرارة الكهربائية تستحق المراجعة قبل بدء التثبيت، لأن سوء الصنعة عند الإنهاء والوصلات هو السبب الأكثر شيوعًا لفشل النظام المبكر.

اعتبارات السلامة والسيطرة والمناطق الخطرة

يعمل الأثر الحراري عند ملامسة الأنابيب التي قد تحمل سوائل قابلة للاشتعال، لذا فإن السلامة الكهربائية ليست اختيارية. يتضمن التثبيت الصحيح أ جهاز حماية الأعطال الأرضية وجهاز حماية التيار الزائد والتحكم الموثوق في درجة الحرارة. في المناطق المعرضة لخطر الانفجار، يجب أن تكون كابلات التدفئة والتوصيلات الكهربائية معتمدة للمنطقة التي تم تركيبها فيها، ويجب أن توفر خزانة التحكم الحماية المطلوبة. مخصص خزانة التحكم في التتبع الحراري للمواقع الخطرة يبسط هذا الجزء من العمل لأن العلبة وأجهزة الحماية والترتيبات الطرفية مصممة لنفس المهمة.

خزانة التحكم في أثر التدفئة لموردي المواقع الخطرة، الشركة - Jiangs Weineng Electric هي خزانة التحكم في أثر التدفئة بالجملة في الصين لموردي المواقع الخطرة وخزانة التحكم في أثر التدفئة للمواقع الخطرة. عرض المنتج →

توفر الشركات المصنعة الحاصلة على شهادات معترف بها طبقة إضافية من الثقة. عند تقييم الموردين، تحقق من الشهادات التي يحملونها وما إذا كانت نماذج الكابلات والخزائن المحددة المخصصة لمشروعك تحمل الموافقات المطلوبة. تعد مؤهلات المورد أحد التفاصيل التي تمت مراجعتها في صفحة شرف الشركة والشهادات . بعد الموافقات، خطط لإجراء فحوصات: اختبارات مقاومة العزل، واختبارات الاستمرارية، والتحقق من الإخراج الحالي لكل دائرة قبل إغلاق العزل.

الأفكار النهائية

التتبع الحراري ليس منتجًا واحدًا ولكنه طريقة كاملة للحفاظ على الأنابيب والخزانات ومعدات المعالجة في درجة الحرارة المناسبة. تعمل هذه التقنية بشكل جيد فقط عندما تتطابق مجموعة الكابلات مع التطبيق، وتتوافق القوة الكهربائية مع فقدان الحرارة، وتتوافق معدات التحكم والحماية مع البيئة. ابدأ بفيزياء الأنبوب، واختر نوع الكابل بناءً على سلوك الإخراج وحدود درجة الحرارة، وانتهي بممارسات التحكم والتركيب المعتمدة. هذا التسلسل هو الفرق بين نظام التتبع الذي يستمر لمدة عشرين عامًا ونظام آخر يفشل في الشتاء الأول.