คู่มือระบบติดตามความร้อนทางไฟฟ้า: ส่วนประกอบและการเลือก

ส่วนประกอบหลักที่ประกอบกันเป็นระบบที่มีประสิทธิภาพ

ทุกระบบการทำงานอาศัยสี่ส่วนที่ทำงานร่วมกัน: ตัวสายเคเบิลทำความร้อน ฉนวนกันความร้อน เสื้อป้องกัน และวงจรควบคุมหรือตรวจสอบ สายเคเบิลถูกยึดเข้ากับพื้นผิวท่อโดยตรง โดยปกติจะติดเทปอะลูมิเนียมตามช่วงเวลาที่กำหนด จากนั้นหุ้มด้วยฉนวนและชั้นนอกที่ทนฝนและแดดซึ่งช่วยป้องกันไม่ให้ความชื้นและความเสียหายทางกลไปจากส่วนประกอบทางไฟฟ้า

การเลือกสายเคเบิลอยู่ที่ศูนย์กลางของรายการนี้ เนื่องจากจะเป็นตัวกำหนดทั้งความร้อนที่ปล่อยออกมาและโหมดความล้มเหลวที่คุณจะจัดการในภายหลัง ตัวเลือกมีตั้งแต่ สายเคเบิลทำความร้อนแบบควบคุมตัวเองและกำลังไฟคงที่ ไปยังสายเคเบิลหุ้มฉนวนแร่สำหรับสายการผลิตที่มีอุณหภูมิสูงกว่า แต่ละประเภทมีพฤติกรรมแตกต่างกันภายใต้ความยาวของท่อ การแกว่งของสภาพแวดล้อม และสภาวะแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกัน ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมการเลือกสายเคเบิลจึงควรเป็นไปตามการคำนวณการสูญเสียความร้อนมากกว่าการเดาตามแค็ตตาล็อก

ชุดปลายสาย ขั้วต่อประกบ และซีลปลายปิดรอบโครงสร้างทางกายภาพ ส่วนประกอบขนาดเล็กเหล่านี้ทำให้เกิดความล้มเหลวในสนามไฟฟ้าอย่างไม่สมส่วน การประกบที่หลวมหรือการซีลปลายที่เสียหายจะทำให้ความชื้นเข้าไปในวงจร และนั่นมักจะเป็นสิ่งแรกที่การทดสอบเมกโอห์มมิเตอร์จะทำเครื่องหมายระหว่างการทดสอบเดินเครื่อง

ระบบรักษาอุณหภูมิเป้าหมายอย่างไร

หลักการพื้นฐานนั้นตรงไปตรงมา: ความร้อนที่ปล่อยออกมาของสายเคเบิลจะต้องเท่ากันหรือเกินกว่าความร้อนที่สูญเสียไปจากท่อสู่สิ่งแวดล้อมเล็กน้อย การสูญเสียความร้อนขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางท่อ ความหนาของฉนวน อุณหภูมิโดยรอบ และการสัมผัสลมสำหรับการวิ่งกลางแจ้ง วิศวกรคำนวณค่านี้เป็นวัตต์ต่อฟุตเชิงเส้น จากนั้นเลือกสายเคเบิลที่มีพิกัดเพื่อส่งเอาต์พุตนั้นในสภาวะที่เย็นที่สุดที่คาดไว้

สายเคเบิลแบบควบคุมตัวเองจะปรับเอาต์พุตโดยอัตโนมัติเมื่ออุณหภูมิโดยรอบเปลี่ยนแปลง โดยดึงกระแสไฟได้มากขึ้นในจุดที่เย็น และดึงกระแสไฟน้อยลงในบริเวณที่ท่ออุ่นอยู่แล้ว สายไฟที่มีกำลังไฟคงที่ไม่สามารถปรับเองได้ จึงต้องอาศัยเทอร์โมสตัทหรือระบบควบคุมทั้งหมดเพื่อเปิดและปิดเครื่อง ความแตกต่างนี้มีความสำคัญมากกว่าที่ผู้ซื้อส่วนใหญ่ตระหนัก — สายเคเบิลแบบควบคุมตัวเองในระยะยาวโดยเปิดรับแสงไม่สม่ำเสมอจะมีประสิทธิภาพเหนือกว่าสายเคเบิลที่มีกำลังวัตต์คงที่ซึ่งมีกำลังไฟต่ำกว่าที่ปลายเย็นหรือมีความร้อนสูงเกินไปที่ปลายอุ่น

การเลือกประเภทสายเคเบิลทำความร้อนที่เหมาะสม

สายเคเบิลสามตระกูลครอบคลุมการใช้งานทางอุตสาหกรรมและเชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่ และแต่ละตระกูลเหมาะกับช่วงอุณหภูมิ ความยาววงจร และงบประมาณที่แตกต่างกัน

สำหรับโรงงานที่ทำงานในสภาวะผสม — บางสายการผลิตต้องการการป้องกันการแข็งตัวอย่างง่าย และบางสายการผลิตมีอุณหภูมิกระบวนการสูงกว่า 100°C — เป็นเรื่องปกติที่จะรวมสายเคเบิลประเภทต่างๆ เข้าด้วยกัน แทนที่จะบังคับสารละลายเดียวทั่วทั้งโรงงาน ก สายเคเบิลทำความร้อนพลังงานคงที่แบบยืดหยุ่น รองรับความยาวของวงจรที่ยาวขึ้นได้ดี ในขณะที่ เครื่องทำความร้อนแบบติดตามสามเฟสกำลังวัตต์คงที่ เหมาะกับโหลดทางอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ซึ่งวงจรเฟสเดียวไม่สามารถใช้งานได้จริง

การจับคู่ระบบควบคุมกับแอปพลิเคชัน

กลยุทธ์การควบคุมมีตั้งแต่เทอร์โมสแตทแบบธรรมดาไปจนถึงแผงแบบเต็มพร้อมการบันทึกข้อมูลและการเตือนระยะไกล วงจรป้องกันการแช่แข็งมักจะเกิดขึ้นโดยเทอร์โมสแตทตรวจจับสภาพแวดล้อมที่จะเปลี่ยนวงจรทั้งหมดให้ต่ำกว่าอุณหภูมิที่ตั้งไว้ โดยทั่วไป 3–5°ซ . การบำรุงรักษาอุณหภูมิกระบวนการมักจะต้องมีการควบคุมที่ใกล้ชิดยิ่งขึ้น โดยมีเซ็นเซอร์ติดตั้งอยู่บนท่อโดยตรงและตัวควบคุมจะยึดแถบรัดที่แน่นกว่า

สถานที่ตั้งเปลี่ยนแปลงข้อกำหนดด้วย แผงควบคุมที่ติดตั้งในพื้นที่อันตรายที่ได้รับการจัดประเภท — ซึ่งพบได้ทั่วไปในโรงกลั่นและโรงงานเคมี — จำเป็นต้องมีโครงสร้างที่ป้องกันการระเบิดหรือความปลอดภัยจากภายใน ไม่ใช่เพียงตู้มาตรฐานที่มีระดับ IP ที่สูงกว่า ก ตู้ควบคุมการติดตามความร้อนที่ออกแบบมาสำหรับสถานที่อันตราย แก้ไขปัญหานี้โดยตรงด้วยรายการที่ปิดผนึกและส่วนประกอบที่ได้รับการรับรอง แทนที่จะแก้ไขภาคสนามในแผงวัตถุประสงค์ทั่วไป

การใช้งานทางอุตสาหกรรมทั่วไป

การติดตามความร้อนด้วยไฟฟ้าจะปรากฏขึ้นทุกที่ที่ของเหลวไม่สามารถปล่อยให้แข็งตัว ทำให้ข้นขึ้น หรือลดลงต่ำกว่าค่าขั้นต่ำของกระบวนการได้ แอปพลิเคชันที่พบบ่อยที่สุด ได้แก่ :

• การป้องกันความเย็นจัดสำหรับน้ำกลางแจ้ง ระบบดับเพลิง และสายอุปกรณ์ในสภาพอากาศหนาวเย็น
• การควบคุมความหนืดของน้ำมันดิบ เชื้อเพลิงหนัก และเส้นยางมะตอยที่ซึ่งการไหลหยุดต่ำกว่าอุณหภูมิเกณฑ์
• การบำรุงรักษาอุณหภูมิกระบวนการในการผลิตสารเคมีและยา
• การขจัดน้ำแข็งบนหลังคาและรางน้ำในอาคารพาณิชย์
• การทำความร้อนถังสำหรับภาชนะจัดเก็บที่บรรจุของเหลวที่ไวต่ออุณหภูมิ

โรงงานผลิตน้ำมันและก๊าซมีส่วนแบ่งขนาดใหญ่ของกำลังการผลิตติดตั้ง โดยส่วนใหญ่เป็นเพราะสายการผลิตที่ค้างเพียงสายเดียวในระหว่างช่วงเย็นสามารถหยุดการทำงานของขบวนการผลิตทั้งหมดได้ ขนาดพอเหมาะ เครื่องทำความร้อนติดตามอุณหภูมิสูงป้องกันการแช่แข็ง มีค่าใช้จ่ายน้อยกว่าการหยุดทำงานที่ป้องกันได้มาก

แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในการติดตั้งและการตรวจสอบ

ระยะห่างของสายเคเบิล วิธีการต่อ และลำดับฉนวนล้วนส่งผลต่อประสิทธิภาพขั้นสุดท้าย ซึ่งเป็นสาเหตุที่ข้อกำหนดส่วนใหญ่อ้างอิงถึงมาตรฐานที่เป็นที่ยอมรับ แทนที่จะปล่อยให้รายละเอียดเหล่านี้ถูกตีความ ที่ มาตรฐาน IEEE ครอบคลุมการทดสอบ การออกแบบ การติดตั้ง และการบำรุงรักษาการให้ความร้อนตามรอยความต้านทานไฟฟ้า เป็นเอกสารที่มีการอ้างถึงบ่อยที่สุดในข้อกำหนดทางอุตสาหกรรมด้วยเหตุผลนี้

ก่อนที่ฉนวนจะทำงาน ทุกวงจรควรผ่านการทดสอบความต้านทานฉนวนอิเล็กทริก — โดยทั่วไปจะอยู่ที่ 2500โวลต์ดีซี สำหรับสายเคเบิลหุ้มฉนวนโพลีเมอร์ — เพื่อยืนยันว่าไม่มีความเสียหายจากการติดตั้ง การข้ามขั้นตอนนี้เป็นสาเหตุหนึ่งที่พบบ่อยที่สุดของความล้มเหลวในวัยเด็ก เนื่องจากปลอกหุ้มเคเบิลที่มีรอยขาดมักจะไม่แสดงอาการจนกว่าความชื้นจะหมดไปในอีกไม่กี่เดือนต่อมา หากต้องการดูวิธีการต่อรอย พิกัดความเผื่อของระยะห่าง และจุดตรวจสอบการตรวจสอบอย่างละเอียดยิ่งขึ้น โปรดดูรายละเอียดแยกย่อยของเรา เทคนิคการก่อสร้างและมาตรฐานการตรวจสอบการติดตามความร้อนไฟฟ้า ครอบคลุมลำดับทั้งหมดโดยละเอียดมากขึ้น

ฮาร์ดแวร์การเลิกจ้างที่เหมาะสมมีความสำคัญพอๆ กับตัวสายเคเบิลเอง การใช้ ชุดติดตั้งและอุปกรณ์เสริมเครื่องทำความร้อนแบบติดตาม ได้รับการจัดอันดับสำหรับประเภทสายเคเบิลเฉพาะเพื่อหลีกเลี่ยงตัวเชื่อมต่อที่ไม่ตรงกันซึ่งเป็นสาเหตุให้เกิดการเรียกใช้บริการหลังการติดตั้งจำนวนมาก

เคล็ดลับการบำรุงรักษาเพื่อยืดอายุระบบ

ปัญหาการติดตามความร้อนส่วนใหญ่เกิดจากสาเหตุสองประการ: ฉนวนเสียหายหรือเปียก และความล้มเหลวในการเชื่อมต่อที่รอยต่อหรือส่วนปลาย การตรวจสอบด้วยภาพก่อนที่จะเรียกเข้ารับบริการพบปัญหามากมาย เช่น ฉนวนที่เดินทับ แจ็คเก็ตขาดระหว่างงานท่อในบริเวณใกล้เคียง หรือกล่องรวมสัญญาณเปิดทิ้งไว้หลังการบำรุงรักษา

การทดสอบเมกโอห์มมิเตอร์ประจำปีในแต่ละวงจร จับคู่กับการตรวจสอบค่าที่ตั้งไว้ของแผงควบคุม จะตรวจจับการเสื่อมสภาพก่อนที่จะกลายเป็นเส้นหยุดนิ่งในระหว่างการแข็งตัวครั้งแรก วงจรที่ตัดการทำงานซ้ำๆ บนการป้องกันข้อผิดพลาดกราวด์มักจะชี้ไปที่ฉนวนสายเคเบิลที่เสียหาย มากกว่าที่จะสร้างความรำคาญในเบรกเกอร์เอง ดังนั้น ให้ถือว่าการเดินทางซ้ำๆ นั้นเป็นสัญญาณในการทดสอบสายเคเบิล ไม่ใช่แค่รีเซ็ตแผงเท่านั้น