کابل گرمایش با دمای بالا: راهنمای کامل انواع، رتبه‌بندی‌ها و کاربردها

کابل گرمایش با دمای بالا یک کابل ردیابی گرما است که برای سرویس مداوم بالاتر از محدودیت های کابل پلیمری استاندارد مهندسی شده است - در عمل، کابلی که باید دمای فرآیند را بالاتر از حدود 150 درجه سانتیگراد حفظ کند یا در برابر قرار گرفتن در معرض پایدار بالای 200 درجه سانتیگراد مقاومت کند. چهار خانواده تقریباً تمام وظایف دمای بالا را پوشش می‌دهند: کابل‌های عایق‌شده با مواد معدنی (MI)، وات ثابت، خود تنظیم‌کننده دمای بالا، و کابل‌های عایق‌شده با پلیمر (XPI)، با ردیابی اثر پوستی (STS) که برای خطوط بسیار طولانی در دسترس است. نوع مناسب با دمای حفظ، حداکثر دمای قرار گرفتن در معرض، طول مدار و رتبه بندی منطقه خطرناک تنظیم می شود، نه تنها با وات. قبل از باز کردن کاتالوگ، با یادداشت کردن دمای فرآیند و دمای خروج بخار یا بیکار شروع کنید.

کابل گرمایش با دمای بالا دقیقاً چیست؟

یک کابل گرمایش زمانی که سیستم عایق آن برای حداکثر دمای مواجهه مداوم بالاتر از حدود 150 تا 200 درجه سانتیگراد درجه بندی می شود، به عنوان "دمای بالا" شناخته می شود، زیرا عایق پلیمری معمولی نرم شده و استحکام دی الکتریک را در آن ناحیه از دست می دهد.

سازندگان قابلیت دما را به سه روش بیان می کنند و اشتباه گرفتن آنها باعث بیشتر خطاهای مشخصات می شود:

• حفظ دما - دمایی که کابل برای نگه داشتن روی سطح لوله در شرایط عادی طراحی شده است.
• حداکثر دمای نوردهی مداوم - بالاترین دمای محیطی یا فرآیندی که کابل می‌تواند به طور نامحدود بدون تخریب زنده بماند.
• دمای قرار گرفتن متناوب - گشت و گذارهای کوتاه و تیز مانند تصفیه بخار اشباع.

ساخت و ساز چیزی است که یک محصول با دمای بالا را از یک محصول استاندارد جدا می کند: عایق فلوروپلیمر یا سیلیکون، نوار فایبر گلاس، و در انتهای بالایی عایق فشرده اکسید منیزیم در داخل یک غلاف فولادی ضد زنگ یا آلیاژ 825.

کابل های عایق معدنی (MI)

کابل عایق معدنی پیش‌فرض برای کار با دمای بالا واقعی است زیرا اصلاً عایق آلی ندارد - هادی‌ها در اکسید منیزیم فشرده در داخل یک غلاف فلزی قرار می‌گیرند، بنابراین هیچ چیز نمی‌تواند ذوب یا ذوب شود.

کابل MI از جنس استنلس استیل 321 معمولاً تا حدود 400 درجه سانتیگراد در معرض قرار گرفتن مداوم درجه بندی می شود. نسخه آلیاژی 825 مقاومت در برابر خوردگی را در عملکرد شیمیایی تهاجمی اضافه می کند. خروجی خطی بسته به ماده هادی و مقاومت در محدوده 10-250 W/m قرار دارد و هر دو شکل سری و موازی (وات ثابت) وجود دارد. انتظار می رود MI برای لوله کشی بخار، محصولات چسبناک و پلیمری، مدارهای راکتور، و هر خطی که در آن بخار خروجی دمای نوردهی را به بیش از 200 درجه سانتی گراد فشار دهد مشخص شده است.

کابل گرمایش عایق معدنی روکشدار 321 SS برای ردیابی دمای بالا این کابل MI مقاوم در برابر خوردگی برای قرار گرفتن در معرض غلاف مداوم تا دمای 600 درجه سانتیگراد، مناسب پالایشگاه ها، راکتورها و خطوط بخار است. غلاف فلزی آن نیاز به پایان مناسب دارد، و آن را به گزینه ای قوی برای تاسیسات دفن شده یا مسیر سینی تبدیل می کند. مشاهده محصول →

غلاف فلزی MI را از نظر مکانیکی سخت می کند و برای نصب در سینی یا دفن شده مناسب است، اما باید با مهر و موم مناسب گلدان و شعاع خمشی به پایان برسد - اتصالات میدانی جایی برای بداهه سازی نیستند.

کابل های وات ثابت با دمای بالا

کابل با وات ثابت انتخاب ارجح برای حفظ دما بین 120 درجه سانتیگراد تا 205 درجه سانتیگراد در مدارهای موازی طولانی است، زیرا خروجی خطی آن به جای اینکه با گرم شدن لوله کاهش یابد، ثابت می ماند.

ساخت اتوبوس موازی اجازه می دهد تا آن را در محل برش دهید و سازندگان نسخه هایی با عناصر فایبرگلاس، فلوروپلیمر یا فیبر کربن را ارائه می دهند. نوع فیبر کربن در بالاترین سطح محبوبیت دارد: سبک وزن، انعطاف پذیر است و گرما را به طور مساوی در طول عنصر توزیع می کند و در عین حال دماهای نوردهی بالا را تحمل می کند.

مبادله کنترل است: از آنجایی که خروجی ثابت است، یک ردپای وات ثابت باید توسط یک ترموستات کنترل شود، در غیر این صورت باعث گرم شدن خط متوقف یا بیکار می شود.

کابل گرمایش برق ثابت فیبر کربن برای فرآیندهای با دمای بالا این کابل با وات ثابت با روکش فلوروپلیمر، توان خروجی بالایی را در دماهای بالا ارائه می‌کند و برای لوله‌ها و کشتی‌های تمیز شده با بخار مناسب است. تا 480 ولت با طول مدار طولانی موجود است، به کنترل ترموستاتیک خارجی نیاز دارد و برای مناطق خطرناک تایید شده است. مشاهده محصول →

کابل های خود تنظیم کننده دمای بالا

کابل خودتنظیم دمای بالا برای زمانی که نیاز به محدودیت توان داخلی دارید، ایمن‌ترین گزینه است، اما سقف عملی آن حدود 190 درجه سانتی‌گراد نگهداری می‌شود و نوردهی متناوب آن از تقریباً 232 درجه سانتی‌گراد (450 درجه فارنهایت) بیشتر نیست، بنابراین در انتهای پایین‌تر طیف دمای بالا قرار دارد.

هسته پلیمری رسانای PTC با افزایش دما مقاومت خود را افزایش می دهد که به طور خودکار خروجی را کاهش می دهد. به همین دلیل است که کابل‌های خودتنظیمی را می‌توان بدون گرمای بیش از حد موضعی از روی عایق عبور داد یا در زیر عایق قرار داد - یک مزیت ایمنی واقعی در شیرهای ردیابی حرارتی و هندسه‌های نامنظم. نسخه‌های صنعتی می‌توانند در بسیاری از طرح‌ها در برابر بخار اشباع شده حدود 190 psig مقاومت کنند و نصب برش‌شده موجودی را ساده نگه می‌دارد.

یک محصول خودتنظیمی را از سقف آن عبور ندهید. اگر دمای تعمیر و نگهداری بالاتر از حدود 200 درجه سانتیگراد است، به جای آن از کابل MI با وات ثابت یا MI استفاده کنید.

سیستم‌های عایق‌شده با پلیمر (XPI) و سیستم‌های اثر پوست

کابل عایق‌شده با پلیمر XPI و ردیابی اثر پوست (STS) متخصص هستند: XPI گرمایش دقیق و پایدار خطوط دستگاه‌های کوچک و آنالایزر را فراهم می‌کند، در حالی که STS فاصله‌های اندازه‌گیری شده در کیلومتر را کنترل می‌کند.

کابل XPI از یک عنصر مقاومتی نوع PI با عایق درجه بالا استفاده می کند که خروجی پایدار با جریان نشتی کم تولید می کند. این آن را به یک پاسخ استاندارد برای خطوط نمونه CEMS و آنالیز گاز تبدیل می کند، جایی که افت دما باعث تراکم می شود و اندازه گیری را جعل می کند. از آنجایی که ساختار نازک و منطبق است، لوله های با سوراخ کوچک را در کابینت های گاز نیمه هادی و پناهگاه های آنالیزور نیز قرار می دهد.

ردیابی اثر پوستی برق متناوب را از طریق یک رسانا در داخل یک لوله فرومغناطیسی اعمال می کند. اثر پوستی جریان را در نزدیکی دیواره لوله متمرکز می کند و مسیر برگشت را نزدیک نگه می دارد که باعث کاهش مقاومت و تلفات افت ولتاژ در مسیرهای بسیار طولانی می شود. STS راه حل معمولی برای خطوط لوله مدفون یا دور از 5 کیلومتر یا بیشتر است، جایی که کابل های موازی به نقاط تغذیه بیش از حد و هادی های بزرگ نیاز دارند.

کابل گرمایش رشته ای با دمای بالا با روکش نیکل با ژاکت PTFE این کابل که برای خدمات طولانی مدت در محیط های خورنده و با دمای بالا طراحی شده است، دارای رشته های نیکل اندود، عایق فلوئوروپلیمر و روکش بیرونی PTFE است. این یک مسیر زمینی با مقاومت کم و عملکرد با وات ثابت را فراهم می کند و آن را برای کاربردهای ردیابی حرارت صنعتی مناسب می کند. مشاهده محصول →

رتبه بندی کابل های دمای بالا: نحوه خواندن آنها

در برگه داده کابل با دمای بالا، پنج عددی که تعیین می‌کنند آیا محصول کار می‌کند یا خیر عبارتند از: حفظ دما، حداکثر دمای نوردهی مداوم، دمای پیمایش متناوب، خروجی خطی نامی و حداکثر طول مدار - به ترتیب.

دمای نوردهی اغلب از فرآیند به جای کابل ناشی می شود. اگر خط ردیابی شده بیکار بماند در حالی که فرآیند در دمای 350 درجه سانتیگراد اجرا می شود، کابل باید در دمای 350 درجه سانتیگراد بدون انرژی باقی بماند، حتی اگر فقط دمای 150 درجه سانتیگراد را حفظ کند. طراحانی که به تنهایی به حفظ دما نگاه می کنند، این را پس از اولین بخار خروجی به سختی کشف می کنند.

کاربردهای کابل های گرمایش با دمای بالا

کابل‌های با دمای بالا در هر جایی که فرآیند گرم است، خط بخار خارج می‌شود یا گرمای محیط اطراف از درجه‌بندی کابل استاندارد بیشتر است استفاده می‌شود.

• پالایشگاه ها و کارخانه های پتروشیمی: قیر، آسفالت، نفت کوره سنگین، خطوط گوگرد، و پلیمر، به علاوه ردیابی اطراف پمپ ها و شیرهایی که بخار معمولی را مشاهده می کنند.
• تأسیسات نفت و گاز: خطوط سرچاه و سوخت-گاز، سیستم های آب گرم و لوله کشی ایستگاه کمپرسور.
• نیروگاه ها: خطوط ضربه ای ابزار، خطوط نمونه گیری دیگ بخار و تجهیزات کمکی توربین در محفظه های داغ.
• تولید نیمه هادی: خطوط گاز با خلوص بالا و لوله های با سوراخ کوچک که دمای پایدار بالای 150 درجه سانتیگراد را می طلبند.
• پایش محیطی: کاوشگرهای CEMS و خطوط نمونه در بالای نقطه شبنم نگهداری می شوند تا تراکم و رانش را متوقف کنند.
• داروسازی و بیوتکنولوژی: خطوط بخار در محل (SIP) در معرض چرخه های استریلیزاسیون 121-140 درجه سانتیگراد.

قبل از خرید کابل با دمای بالا چه نکاتی را باید بررسی کنید

سریع‌ترین راه برای رسیدن به یک اشتباه گران قیمت، خرید تنها با حفظ دما است، بنابراین قبل از درخواست قیمت، این شش بررسی را انجام دهید.

1. هم دمای نگهداری و هم قرار گرفتن در معرض، از جمله سناریوهای پاکسازی بخار و حالت بیکار با فرآیند داغ را تأیید کنید.
2. طبقه بندی مناطق خطرناک را بررسی کنید. در مناطق منطقه 1 یا منطقه 2 به کابل تأیید شده، جعبه های اتصال ضد انفجار و یک کنترل کننده تأیید شده نیاز دارید - ترموستات همه منظوره قابل قبول نیست.
3. تعیین ولتاژ تغذیه و ظرفیت شکن؛ خروجی خطی بالاتر به معنای جریان مدار بالاتر است.
4. استراتژی کنترل را تعیین کنید. کابل MI و وات ثابت باید به صورت ترموستاتیک کنترل شود. کابل خودتنظیمی ممکن است بدون کنترل در خطوط کوتاه اجرا شود، اما یک کنترل کننده در مصرف انرژی صرفه جویی می کند.
5. حداکثر طول مدار را بررسی کنید. مسیرهای طولانی شما را از خودتنظیمی به سمت سیستم‌های با وات ثابت یا اثر پوست سوق می‌دهند.
6. حفاظت مکانیکی و شیمیایی را ارزیابی کنید: غلاف فلزی، قیطان یا مجرای جایی که کابل روی آن راه می رود، دفن می شود یا در معرض جوهای تهاجمی قرار می گیرد.

اگر شما وات ثابت را در مقابل خود تنظیمی در بالای محدوده وزن می کنید، بررسی ما از آیا کابل برق ثابت درجه حرارت بالا بهترین انتخاب برای بهره وری گرمایش صنعتی است؟ دو گزینه را در کنار هم مقایسه می کند.

سوالات متداول

اینها سوالاتی است که مهندسان زمانی که شروع به تعیین ردیابی دمای بالا می کنند بیشتر از آنها می پرسند.

تفاوت بین دمای حفظ و دمای نوردهی چیست؟

حفظ دما چیزی است که کابل در طول کار معمولی روی سطح لوله نگه می دارد. دمای نوردهی همان چیزی است که کابل از نظر فیزیکی زمانی که فرآیند یا محیط گرمتر است - معمولاً در طول دوره‌های خاموش شدن بخار یا بی‌کاری - زنده می‌ماند. هر دو باید زیر حد مجاز در برگه داده باقی بمانند.

آیا کابل خودتنظیم می تواند دمای 200 درجه سانتیگراد را تحمل کند؟

فقط کابل درجه حرارت بالا می تواند، و به سختی: تا حدود 190 درجه سانتیگراد را با گشت و گذار تا حدود 232 درجه سانتیگراد حفظ می کند. بالاتر از آن، به کابل با وات ثابت یا MI بروید.

آیا کابل های با دمای بالا به ترموستات نیاز دارند؟

کابل‌های وات ثابت و MI به یک کنترل‌کننده نیاز دارند، زیرا هر زمان که برق دارند، قدرت کامل را ارائه می‌دهند. کابل خودتنظیم دمای بالا می تواند بدون اتصال در مدارهای کوتاه کار کند، اما یک کنترلر کارایی را بهبود می بخشد و هشدارهای دمای پایین را اضافه می کند.

چه زمانی کابل عایق معدنی اجباری است؟

زمانی که دمای نگهداری از حدود 200 درجه سانتیگراد فراتر می رود، زمانی که خط بخار بالای 200 درجه سانتیگراد است، یا زمانی که محیط به ساختاری تمام فلزی و مکانیکی ناهموار نیاز دارد، MI را انتخاب کنید. در دمای زیر 200 درجه سانتیگراد، کابل خودتنظیمی با وات ثابت یا با دمای بالا معمولاً انتخاب اقتصادی تری است.

چرا باید به جای کابل موازی از ردیابی اثر پوستی استفاده کنم؟

STS گرما را در طول یک مدار طولانی 5 کیلومتری یا بیشتر ارائه می دهد و از چندین نقطه تغذیه، هادی های بزرگ و مشکلات افت ولتاژ جلوگیری می کند. این پاسخ عملی برای خطوط لوله طولانی و از راه دور است.

هنگامی که چهار پارامتر - حفظ دما، دمای قرار گرفتن در بدترین حالت، طول ردیابی و کلاس منطقه خطرناک - را اصلاح کردید - خانواده کابل مناسب به یک یا دو گزینه محدود می شود. MI برای 200 درجه سانتی‌گراد و بالاتر، وات ثابت برای خروجی ثابت در باند 150 تا 205 درجه سانتی‌گراد، خودتنظیم دمای بالا برای کار ایمن پایین‌تر، و XPI یا STS برای خطوط ابزار و خطوط لوله در مقیاس کیلومتر. اگر به یک توصیه مدل به مدل نیاز دارید، با a صحبت کنید مهندس SANTO و با دمای کارکرد، دمای خروج بخار و طول مشخص شده آماده باشید.