Как да изберем PTFE нагревател с дълга, гъвкава студена зона за труднодостъпен--резервоар?

Процесен резервоар може да се помещава дълбоко в претоварена рамка на машината или под нисък таван с врата за достъп, затворена с тръби. Има чисто и отлично място за потопяемия нагревател, но разумното място за електрическата съединителна кутия – на открито, хладно и лесно достъпно за поддръжка – е на метър или повече разстояние, нагоре и зад ъгъла. Нормален твърд тефлонов нагревател с къс край на края няма да работи. Решението е специално-направен нагревател с дълга, гъвкава, неотопляема студена зона, като перископ, позволяваща горещият елемент да бъде потопен дълбоко в резервоара, докато електрическият мозък е сигурно и лесно държан отгоре.

Предизвикателството за достъп до индустриални резервоари
Много резервоари за химически процеси са разположени в зони, които не са идеални за поддръжка на нагревателя. Примери:

Резервоари, разположени в дълбоки шахти или ями с горен фланец на или под нивото на пода.

Резервоари, монтирани в стоманени машинни рамки, с напречни греди и водопровод точно над отвора на резервоара.

Линии за покритие с няколко резервоара в непосредствена близост, с минимално пространство, необходимо за електрически връзки.

Резервоари с малък просвет отгоре (напр. под мецанин или изпускателен канал).

При всички тези обстоятелства самият резервоар може да бъде приближен-нагревателят може да бъде пуснат в течността. Въпреки това, електрическата съединителна кутия (клемна глава) на конвенционален потопяем нагревател ще бъде в тясна, влажна или корозивна атмосфера. Това прави нормалната поддръжка (напр. тестване на мегомер, повторно окабеляване или смяна на предпазител) трудна, рискована или невъзможна. Също така съединителната кутия е подложена на корозивни изпарения, които могат бавно да разядат електрическите уплътнения и клемните връзки.

Решението: Дълга, гъвкава студена зона
Конвенционален PTFE потопяем нагревател се състои от три секции:

Нагрята част: покритият с PTFE-елемент, потопен в течността и произвеждащ топлина.

Студена зона (ненагрят стебло): Къса, твърда PTFE тръба (обикновено 150-300 mm) над нивото на течността. Има изолирани захранващи проводници и отива към клемната кутия.

Клемна кутия (съединителна кутия): Корпус, където захранващите проводници са свързани към външния захранващ кабел.

В PTFE нагревател студената зона е удължена драстично - до 1, 2 или дори 3 метра дължина - и е направена гъвкава в труднодостъпен формат на резервоара. Отопляемата част е с нормални размери за дълбочината на резервоара. Студената зона е изградена от дебелостенна или гофрирана или подсилена с оплетка PTFE тръба. Тръбата е механично достатъчно гъвкава, за да се огъва плавно около препятствия, но достатъчно здрава, за да запази формата си и да издържи тежестта на клемната кутия. След това клемната кутия може да се монтира на удобна стена, опорна скоба или рамка на машината на чисто, сухо, добре-осветено и лесно достъпно място.

Дългата гъвкава шийка на нагревателя се извива от ограничената, киселинна яма, извеждайки електрическите си връзки нагоре към чистия въздух и светлината.

Проектни параметри за гъвкава студена зона
При определянето на такъв нагревател трябва да се осигурят редица технически характеристики, за да се осигури безопасно и надеждно функциониране.

Минимален радиус на огъване
Гъвкавата PTFE тръба не трябва да се прегъва или огъва твърде силно, тъй като това може да смачка вътрешното пространство или да повреди изолацията на електропроводите. Минималният радиус на огъване ще бъде предоставен от производителя (обикновено 5–10 пъти външния диаметър на тръбата на охладителната зона). Например, тръба за студена зона с OD 25 mm може да има минимален радиус на огъване от 150 mm. Това трябва да се спазва при монтажа. Маршрутът трябва да бъде извит и да не съдържа остри завои. При промяна на посоката от 90 градуса, студената зона трябва да бъде извита в широка дъга на разстояние най-малко 150-200 mm.

Граница на температурата на студената зона
By definition, the cold zone is not heated. But it is still influenced by the ambient heat coming from the tank wall, from the heated part below and from the surface of the hot liquid. The cold zone must be kept at a safe temperature (usually 80°C at the point of contact of the PTFE with the terminal box) in an effort to safeguard the PTFE material and internal insulation. The length of the cold zone and the nature of the heat sink (e.g. a metal or PTFE heat shield) shall be determined by the manufacturer such that the terminal box mounting flange does not go beyond this limit. For very lengthy cold zones (e.g. >1,5 m) естествената топлопроводимост през PTFE тръбата е малка и температурата на клемната кутия може да бъде съвсем малко над околната.

Студена зона за строителни материали
Гъвкавата тръба за студена зона обикновено се изгражда от:

Гофриран PTFE: Увита тръба във всички посоки за гъвкавост. Той е устойчив на химически атаки и е лек. Но по-лесно се наранява от остри предмети.

PTFE with braid or reinforcement: A smooth bore PTFE tube with a braid of stainless steel or polyester on the outside. The braid provides additional tensile strength, abrasion resistance and kink resistance. This is preferred for extended cold zones (>1m) или когато има възможност за механичен удар.

Метални силфони с PTFE: PTFE върху-формовани върху метални силфони (т.е. неръждаема стомана). Това дава добра механична якост и много малък радиус на огъване, но е по-тежък и по-скъп.

Вътрешните захранващи кабели (обикновено никелирана мед или чист никел за устойчивост на висока температура) са изолирани с PTFE или FEP обвивка. Те трябва да са достатъчно дълги, за да достигнат цялата дължина на студената зона плюс още 200-300 mm в клемната кутия за свързване.

Местоположение на клемната кутия
Самата клемна кутия трябва да бъде инсталирана на място, което отговаря на следните критерии:

Температура на околната среда: Под 50 градуса (за да се избегне прегряване на електрическите клеми).

Атмосфера: Чиста, суха, без корозивни изпарения. Ако кутията ще бъде в леко корозивна среда, изберете NEMA 4X (IP66) или по-висок корпус с корозионно-устойчиво покритие.

Достъпност. Достатъчно пространство за отваряне на капака, премахване на мегомерния тестер и издърпване на кабелите. Препоръчваме свободно пространство от поне 500 mm пред кутията.

Вибрация: Ниски нива на вибрация. Ако устройството е монтирано върху рама на вибрираща машина, използвайте гасители на вибрации или отделна стойка.

Пример за реална инсталация
Представете си бетонна яма с вграден в нея резервоар от хромирано покритие. Горната част на резервоара е равна на пода. Ямата е покрита с метална решетка. Има горен вентилационен канал, който оставя едва 800 мм свободно пространство над решетката. Един нормален PTFE нагревател ще има клемната кутия в ямата, под решетката, където ще бъде изложен на хромирана мъгла и ще бъде почти невъзможно да се стигне до него за поддръжка.

Внедряваме решение с дълга гъвкава студена зона:

Отопляемата част е с дължина 900 mm и е подходяща за резервоар с дълбочина 1 m (100 mm разстояние от дъното).

Студената зона е с дължина 1,8 метра с подсилена PTFE тръба.

Студената зона се насочва нагоре през отвор в решетката и след това се извива с леко завъртане на 90 градуса настрани, около опорна колона и завършва в клемна кутия, разположена на стената на височината на кръста, 1,2 m над решетката.

Минималният радиус на огъване (150 мм) се поддържа по трасето.

Клемната кутия има шарнирен капак и ясен етикет, показващ напрежението, мощността и серийния номер на нагревателя.

Резултатът: безопасен и лесен достъп за тримесечно тестване на мегомер и всякакви необходими настройки на окабеляването. Неотопляемата студена зона остава под 60 градуса на повърхността, тъй като дължината предлага достатъчно поглъщане на топлина.

Кога не се препоръчва гъвкава студена зона?
Регулируемата студена зона преодолява няколко проблеми с достъпа, но има ограничения:

Много високи температури: Когато температурата на течността е по-висока от 100 градуса (максимум за PTFE потопяеми нагреватели), е необходим друг тип нагревател, независимо от студената зона.

Агресивно механично износване: Ако студената зона трябва да премине през дупка в метална плоча или е подложена на редовно износване (напр. хора, които минават по нея), здрава неръждаема стомана или метална тръба с покритие от PTFE може да е по-подходяща.

Extreme lengths >3m: За студени зони, по-дълги от ~3m, загубата на напрежение в захранващите кабели става голяма и механичната опора на тръбата е предизвикателство. Предпочита се твърда тръба или удължител на съединителна кутия с отделен тръбопровод.

Среда с висока вибрация: Повтарящото се огъване може да доведе до повреда от умора на кръстовището на студената зона към нагрятата област. Използвайте скоби, за да задържите гъвкавата студена зона на място, за да предотвратите движение.

Списък за проверка на спецификациите -
При искане на оферта за PTFE потопяем нагревател с дълга, гъвкава студена зона, следните елементи трябва да бъдат предоставени в RFQ:

Параметър Описание
Обща дължина на нагряване (Lh) Дължина на PTFE обвивката, която трябва да бъде потопена в течността
Обща дължина на студената зона (Lc) Разстояние от повърхността на течността до фланеца на крайната кутия (включително завои)
Материал на тръбата студена зона PTFE върху-силфон, плетен PTFE или гофриран PTFE
Минимален радиус на огъване, предоставен от-производителя; трябва да се спазва при проектирането на маршрута
Клемна кутия тип NEMA 4X (IP66) или нормална, с или без термостат, предпазител или пилотна лампа
Дължина на захранващия проводник в клемна кутия. Обикновено допълнителни 300 mm за конектор
Стандартни стойности за мощност и волтове (напр. . 2 kW, 240 V монофазно)
Сертификация CE, UL или друго необходимо одобрение
Производителят предоставя размерен проект, показващ дължината на нагрятата, дължината на студената зона и препоръчителния радиус на огъване. Инструкциите за монтаж трябва да съдържат предупреждение да не се превишава минималният радиус на огъване и да не се прилага сила върху клемната кутия.

ИЗВОД: РАЗДЕЛЕНИЕ НА ПОСТАВЯНЕ И ВРЪЗКА
Интелигентното, персонализирано решение, което разделя физическото разположение на нагревателя от неговата електрическа връзка, е дългата, гъвкава студена зона, която решава най-неудобните предизвикателства за достъп до резервоара. „Резервоарът е подходящата зона за горещия елемент за процеса. Електрическият мозък (терминална кутия) е разположен на безопасно, достъпно място, далеч от корозивни химикали, запушвания и тесни зони. Те са свързани с гъвкава PTFE шийка, която осигурява химическа устойчивост и механично съответствие. Най-доброто техническо решение често е това, което прави инсталацията по-лесна и по-безопасна. клемна кутия, нагревател с дълга, гъвкава студена зона не е лукс, а необходимост, която превръща опасната, тежка работа в рутинна, безопасна и ефективна работа.