התנור חימום חשמלי של חנקןמערכת היא מכשיר הממיר אנרגיה חשמלית לאנרגיה תרמית לחימום החנקן הזורם בצנרת. תכנון מבנה המערכת שלה צריך לקחת בחשבון את יעילות החימום, הבטיחות ובקרת האוטומציה. להלן רכיביה העיקריים והסברים מפורטים:
1【מודול חימום ראשי
1. גוף חימום חשמלי
• רכיבי חימום ליבה:
צינור חימום חשמלי מסוג סנפירעשוי מפלדת אל-חלד (כגון 304/316L) או מסגסוגת עמידה בטמפרטורה גבוהה, עם סנפירים משטחיים לחוצים כדי להגדיל את שטח פיזור החום ולשפר את יעילות חילופי החום. החלק הפנימי עשוי מחוט התנגדות (סגסוגת ניקל-כרום), ממולא באבקת מגנזיום אוקסיד (MgO) כחומר מבודד ומוליך חום, המבטיח בידוד חשמלי ועמידות בטמפרטורה גבוהה (עמידות הטמפרטורה יכולה להגיע ל-500 ℃ ומעלה).
שיטת התקנה:
הצינורות חימוםמפוזרים באופן שווה לאורך כיוון הצינור הצירי ומקובעים לדופן הפנימית או לשרוול החיצוני של הצינור באמצעות אוגנים או ריתוך, ומבטיחים מגע מספיק עם משטח החימום כאשר חנקן זורם.
ניתן לשלב מספר קבוצות של צינורות חימום במקביל/בטור, וניתן להשיג ויסות הספק באמצעות בקרה מקובצת (כגון חימום תלת-שלבי: הספק נמוך, בינוני וגבוהה).
2. גוף הצינור
צינור ראשי:
חומר: נירוסטה 304/316L (עמידה בפני קורוזיה יבשה בחנקן), עם סגסוגת 310S או אינקונל זמינה לתרחישי טמפרטורות גבוהות.
מבנה: ריתוך צינורות פלדה חלקים או חיבור אוגן, טיפול ליטוש דופן פנימית (Ra ≤ 3.2 מיקרומטר) להפחתת התנגדות זרימת הגז, קוטר הצינור מתוכנן בהתאם לקצב זרימת החנקן (מ"ק/שעה) ומהירות הזרימה (מומלץ 5-15 מטר/שנייה), בהתאם לתקני GB/T 18984 או ASME B31.3.
• שכבת בידוד:
עטפו את השכבה החיצונית בצמר סלעים או סיבי אלומיניום סיליקט, בעובי של 50-100 מ"מ, וכסו אותה בפלדת אל-חלד כדי להפחית את אובדן החום (טמפרטורת פני השטח ≤ 50 ℃).
2【מערכת בקרה
1. יחידת בקרת טמפרטורה
• חיישנים:
רכיב מדידת טמפרטורה: תרמיסטור Pt100 (דיוק ±0.1 ℃) או תרמוקפל מסוג K (עמידות לטמפרטורה גבוהה ≥ 1000 ℃), מותקן בכניסה וביציאה של הצינור ובאמצע מקטע החימום, לניטור הטמפרטורה בזמן אמת.
חיישני זרימה/לחץ: מד זרימה מערבולת, מד זרימה מסה תרמית (מדידת זרימה), משדר לחץ (מדידת לחץ), המשמש לחישוב דרישת הספק החימום.
• בקר:
מערכת PLC או DCS: אלגוריתם PID משולב, מתאים אוטומטית את עוצמת החימום בהתאם לטמפרטורה שנקבעה (כגון באמצעות ווסת כוח תיריסטור או ממסר מצב מוצק SSR), תומך בניטור מרחוק ורישום נתונים.
2. מודול בקרה חשמלי
• מערכת חשמל:
◦ ספק כוח קלט: AC 380V/220V，50 הרץ，הגדר מפסקי זרם ומגני דליפה לתמיכה באספקת חשמל מאוזנת תלת פאזית.
בקרת הספק: ממסר מצב מוצק (SSR) או ווסת הספק, מיתוג ללא מגע, מהירות תגובה מהירה, אורך חיים ארוך.
• התקן הגנה בטיחותי:
הגנה מפני טמפרטורה גבוהה מדי: מצויד בתרמוסטט או מתג טמפרטורה דו-מתכתי מובנה, כאשר הטמפרטורה הנמדדת עולה על הערך שנקבע (כגון 20 ℃ גבוה יותר מטמפרטורת היעד), אספקת החשמל לחימום מנותקת בכוח ומופעלת אזעקה.
הגנה מפני זרם יתר/קצר חשמלי: שנאי זרם + מפסק חשמלי למניעת חריגות במעגל הנגרמות כתוצאה מתקלות בצינור החימום.
הגנת לחץ: מתג הלחץ מקושר לכיבוי כדי למנוע לחץ יתר בצנרת (מופעל כאשר הוא עולה על פי 1.1 מלחץ התכנון).
פונקציית שילוב: מקושר למקור חנקן, חימום אסור כאשר אין זרימת גז כדי למנוע שריפה יבשה.
3【רכיבי עזר
1. חיבור והתקנת רכיבים
אוגנים לייבוא וייצוא: נעשה שימוש באוגנים שטוחים מסוג RF (PN10/PN16), מאותו חומר כמו הצינור, ואטם האיטום הוא אטם עטוף מתכת או אטם PTFE.
• תושבת וחלקי קיבוע: תושבת מפלדת פחמן מגולוונת או מפלדת אל-חלד, התומכת בהתקנה אופקית/אנכית, עם מרווח שתוכנן בהתאם לקוטר הצינור וקיבולת נשיאת העומס (כגון מרווח בין תושבות צינור DN50 ≤ 3 מטר).
2. ממשק בדיקה ותחזוקה
ממשק מדידת טמפרטורה/לחץ: יש לשמור ממשקי הברגה מסוג G1/2" או NPT1/2" בכניסה וביציאה של הצינור לצורך פירוק וכיול קלים של חיישנים.
• פתח פריקה: שסתום פריקה DN20 מותקן בתחתית הצינור לפריקה שוטפת של מים מעובה או זיהומים (אם חנקן מכיל כמויות זעירות של לחות).
• פתח בדיקה: צינורות ארוכים או מבנים מורכבים מצוידים באוגני בדיקה לפתיחה מהירה להחלפה קלה של צינורות חימום וניקוי של קירות פנימיים.
4【תכנון בטיחותי ועמיד בפני פיצוץ (במידת הצורך)
דירוג חסינות פיצוץ: אם משתמשים בסביבות דליקות ונפיצות (כגון בתי מלאכה פטרוכימיים), המערכת חייבת לעמוד בתקן חסינות פיצוץ Ex d IICT6, צינור החימום צריך להיות חסין פיצוץ (עם אישור חסינות פיצוץ עבור תיבות חיבורים), והרכיבים החשמליים צריכים להיות מותקנים בארונות בקרה חסיני פיצוץ.
הגנה מפני הארקה: המערכת כולה מוארקת בצורה אמינה (התנגדות הארקה ≤ 4 Ω) כדי למנוע הצטברות חשמל סטטי וסיכוני דליפה.
5【יישומים אופייניים
תעשייה כימית: טיהור חנקן, חימום מוקדם של הכור, חימום תהליך ייבוש.
תעשיית האלקטרוניקה: חימום בחנקן טוהר גבוה בייצור מוליכים למחצה (דורש ליטוש של הדופן הפנימית כדי למנוע זיהום).
מטלורגיה/טיפול בחום: חימום כניסת התנור, חישול מתכת עם חימום באטמוספירה מגנה.
לְסַכֵּם
החימום חשמלי של צינור חנקןהמערכת מתמקדת בגופי חימום חשמליים ומשיגה עליית טמפרטורה מדויקת באמצעות בקרה חכמה. המבנה שלה צריך לאזן בין יעילות תרמית, בטיחות ואופטימיזציה של דינמיקת נוזלים, מה שהופך אותה למתאימה לתרחישים תעשייתיים הדורשים טמפרטורה, ניקיון ומניעת פיצוץ. בעת התכנון, יש לבחור חומרים, תצורת צריכת חשמל וסכמות בקרה על סמך תנאי הפעלה ספציפיים (קצב זרימה, טמפרטורה, לחץ, סביבה) כדי להבטיח פעולה יציבה לטווח ארוך.
אם אתם רוצים לדעת עוד על המוצר שלנו, אנאצרו קשר!
זמן פרסום: 10 באפריל 2025
