Elescalfador de canonades de nitrogen per a calefacció elèctricaUn sistema és un dispositiu que converteix l'energia elèctrica en energia tèrmica per escalfar el nitrogen que flueix per la canonada. El disseny de l'estructura del sistema ha de tenir en compte l'eficiència de la calefacció, la seguretat i el control de l'automatització. Els següents són els seus components principals i explicacions detallades:
1、Mòdul principal de calefacció
1. Element calefactor elèctric
• Components de calefacció del nucli:
Tub de calefacció elèctrica tipus aleta: fet d'acer inoxidable (com ara 304/316L) o material d'aliatge d'alta temperatura, amb aletes premsades superficialment per augmentar la superfície de dissipació de calor i millorar l'eficiència de l'intercanvi de calor. L'interior està fet de filferro de resistència (aliatge de níquel-crom), omplert amb pols d'òxid de magnesi (MgO) com a material aïllant i conductor de calor, garantint l'aïllament elèctric i la resistència a altes temperatures (la resistència a la temperatura pot arribar als 500 ℃ o superior).
Mètode d'instal·lació:
Eltubs de calefaccióes distribueixen uniformement al llarg de la direcció axial de la canonada i es fixen a la paret interior o a la màniga exterior de la canonada mitjançant brides o soldadura, garantint un contacte suficient amb la superfície de calefacció quan flueix nitrogen.
Es poden combinar diversos conjunts de tubs de calefacció en paral·lel/sèrie, i la regulació de la potència es pot aconseguir mitjançant un control agrupat (com ara un escalfament de tres etapes: baixa, mitjana i alta potència).
2. Cos de la canonada
Canonada principal:
Material: Acer inoxidable 304/316L (resistent a la corrosió seca per nitrogen), amb aliatge 310S o Inconel disponible per a escenaris d'altes temperatures.
Estructura: Soldadura o connexió de brida de canonades d'acer sense soldadura, tractament de poliment de la paret interior (Ra ≤ 3,2 μm) per reduir la resistència al flux de gas, diàmetre de la canonada dissenyat segons el cabal de nitrogen (m³/h) i la velocitat del flux (recomanada 5-15 m/s), d'acord amb les normes GB/T 18984 o ASME B31.3.
• Capa d'aïllament:
Emboliqueu la capa exterior amb llana de roca o fibra de silicat d'alumini, amb un gruix de 50-100 mm, i cobriu-la amb una placa d'acer inoxidable per reduir la pèrdua de calor (temperatura de la superfície ≤ 50 ℃).
2、Sistema de control
1. Unitat de control de temperatura
• Sensors:
Element de mesura de temperatura: termistor Pt100 (precisió ±0,1 ℃) o termopar tipus K (resistència a alta temperatura ≥ 1000 ℃), instal·lat a l'entrada i sortida de la canonada i al mig de la secció de calefacció, per controlar la temperatura en temps real.
Sensors de cabal/pressió: cabalímetre de vòrtex, cabalímetre màssic tèrmic (mesura del cabal), transmissor de pressió (mesura de la pressió), utilitzats per calcular la demanda de potència de calefacció.
• Controlador:
Sistema PLC o DCS: l'algoritme PID integrat ajusta automàticament la potència de calefacció segons la temperatura establerta (com ara mitjançant un regulador de potència de tiristor o un relé d'estat sòlid SSR), admet la monitorització remota i l'enregistrament de dades.
2. Mòdul de control elèctric
• Sistema d'alimentació:
◦ Font d'alimentació d'entrada: CA 380V/220V，50 Hz，Configura els interruptors automàtics i els protectors de fuites per admetre una font d'alimentació trifàsica equilibrada.
Control de potència: relé d'estat sòlid (SSR) o regulador de potència, commutació sense contacte, velocitat de resposta ràpida, llarga vida útil.
• Dispositiu de protecció de seguretat:
Protecció contra sobretemperatura: equipat amb un termòstat bimetàl·lic o interruptor de temperatura integrat, quan la temperatura mesurada supera el valor establert (com ara 20 ℃ més alta que la temperatura objectiu), el subministrament d'energia de calefacció es talla forçadament i s'activa una alarma.
Protecció contra sobrecorrent/curtcircuit: transformador de corrent + interruptor automàtic per evitar anomalies del circuit causades per fallades del tub de calefacció.
Protecció de pressió: el pressostat està connectat a l'aturada per evitar la sobrepressió a la canonada (s'activa quan supera 1,1 vegades la pressió de disseny).
Funció d'enclavament: vinculada a la font de nitrogen, la calefacció està prohibida quan no hi ha flux de gas per evitar la combustió en sec.
3、components auxiliars
1. Connecteu i instal·leu els components
Brides d'importació i exportació: s'utilitzen brides planes RF (PN10/PN16), amb el mateix material que la canonada, i la junta de segellat és una junta embolicada en metall o una junta de PTFE.
• Suport i peces de fixació: Suport d'acer al carboni galvanitzat o d'acer inoxidable, que suporta la instal·lació horitzontal/vertical, amb un espaiament dissenyat segons el diàmetre de la canonada i la capacitat de càrrega (com ara un espaiament entre suports de canonada DN50 ≤ 3 m).
2. Interfície de proves i manteniment
Interfície de mesura de temperatura/pressió: Reserveu interfícies roscades G1/2 "o NPT1/2" a l'entrada i sortida de la canonada per facilitar el desmuntatge i la calibració dels sensors.
• Sortida de descàrrega: S'instal·la una vàlvula de descàrrega de DN20 a la part inferior de la canonada per a la descàrrega regular d'aigua condensada o impureses (si el nitrogen conté traces d'humitat).
• Forat d'inspecció: Les canonades llargues o les estructures complexes estan equipades amb brides d'inspecció d'obertura ràpida per facilitar la substitució de les canonades de calefacció i la neteja de les parets interiors.
4、Disseny de seguretat i a prova d'explosions (si cal)
Classificació a prova d'explosió: si s'utilitza en entorns inflamables i explosius (com ara tallers petroquímics), el sistema ha de complir amb la norma a prova d'explosió Ex d IICT6, el tub de calefacció ha de ser a prova d'explosió (amb certificació a prova d'explosió per a caixes de connexions) i els components elèctrics s'han d'instal·lar en armaris de control a prova d'explosió.
Protecció de connexió a terra: Tot el sistema està connectat a terra de manera fiable (resistència de connexió a terra ≤ 4 Ω) per evitar l'acumulació d'electricitat estàtica i els riscos de fuites.
5、Aplicacions típiques
Indústria química: purga de nitrogen, preescalfament de reactors, escalfament de processos d'assecat.
Indústria electrònica: escalfament amb nitrogen d'alta puresa en la fabricació de semiconductors (requereix poliment de la paret interior per evitar la contaminació).
Metal·lúrgia/Tractament tèrmic: Escalfament d'entrada del forn, recuit de metall amb escalfament en atmosfera protectora.
resumir
Elescalfador de canonades de nitrogen per a calefacció elèctricaEl sistema se centra en elements de calefacció elèctrics i aconsegueix un augment precís de la temperatura mitjançant un control intel·ligent. La seva estructura ha d'equilibrar l'eficiència tèrmica, la seguretat i l'optimització de la dinàmica de fluids, cosa que el fa adequat per a escenaris industrials que requereixen temperatura, neteja i prevenció d'explosions. A l'hora de dissenyar, els materials, la configuració d'energia i els esquemes de control s'han de seleccionar en funció de les condicions de funcionament específiques (cabal, temperatura, pressió, medi ambient) per garantir un funcionament estable a llarg termini.
Si voleu saber més sobre el nostre producte, si us plaucontacteu-nos!
Data de publicació: 10 d'abril de 2025
