סרטי חימום חשמליים – לחמם את קווי התהליך

 

אחד האתגרים עמם מתמודדים מפעלים, הוא הצורך המתמיד לשמור על טמפרטורה גבוהה של נוזלים או גזים הזורמים בצנרת או הנמצאים במיכלים.

החשש הגדול הוא שהזורמים עלולים לאבד מהחיוניות שלהם ובמקרים מסוימים אפילו לקפוא ולגרום לחסימה בצנרת. נכון, שצינורות כוללים שכבת בידוד תרמית פנימית, אך היא אינה מסוגלת להתמודד עם התופעות הללו שעלולות להשבית קווי ייצור. פיתרון פשוט, זמין וממוקד לתופעה הוא השימוש בטכנולוגית סרטי חימום חשמליים (Trace Heating) על מנת לחמם קווי תהליך.

סרטי החימום הללו הם גופי חימום חיצוניים שעוטפים או מצמידים לצנרת והחום שהם מפיקים שומר על הטמפרטורה של הזורם. ניתן להתקינם בצמוד לצנרת או למיכל, ובכך לשמור על טמפרטורה רצויה של המדיה המצויה. פסי החימום החשמליים מהווים אלטרנטיבה נהדרת לשימוש בקיטור כחימום קווים אשר עבורו נדרשת הפקת קיטור וכן התקנה מסובכת ויקרה (צנרת נוספת ואביזרי בקרה שונים).

לפסי חימום מספר יתרונות מרכזיים: ראשית, עלויות ההתקנה שלהם נמוכות יחסית וכמו כן, עלויות תחזוקתם נמוכות מאד; הללו אמינים יותר מאשר פתרונות אחרים; יעילותם רבה; אין להם הפסדי חום נוספים ביחס לפתרונות אחרים; הטכנולוגיה מאפשרת לספק חום במקומות רצויים בגישה קלה.

פסי חימום אידיאליים למגוון רחב של יישומים ותעשיות, החל מתעשיות כימיות, מתקני זיקוק, תחנות כוח, מפעלי מזון ופארמה, וכו'.

דוגמא לשימוש יעיל של פסי חימום: שעווה מתחילה להתמצק שהיא נמצאת בטמפרטורה הנמוכה מ-70 מעלות צלזיוס – טמפרטורה גבוהה בהרבה מטמפרטורת הסביבה. לכן, צנרת שמזרימה שעווה חייבת לקבל מקור חום חיצוני שימנע מהשעווה שזורמת בצינור להתקרר – פסי חימום יכולים להוות במקרה הנ"ל פיתרון מצוין. דוגמא נוספת היא חימום צנרת קיטור של תחנת כוח, על מת לשמור על קיטור "שחון" כלומר, קיטור שהטמפרטורה שלו גבוהה במיוחד או שמירה על טמפרטורה גבוהה יחסית של גז על מנת לשמור על מצב הצבירה שלו לצורך הזרמתו ושימושו בתהליכים שונים.

ישנם בשוק מספר סוגים של סרטי חימום; שלושה מהם נפוצים במיוחד:

 

סרט חימום גמיש עם וויסות עצמי (Self-Regulated Heater)

סרט חימום עם וויסות עצמי הוא סרט גמיש, עשוי חומר תרמו-פלסטי, עמיד לכימיקלים, ומיועד לטמפרטורות חימום של עד 200 מעלות. הוא כולל שני כבלים מקבילים שמזרימים חשמל אך לא יוצרים חום רב ונתונים בסרט העשוי פולימר מוליך-למחצה, שטעון פחמן. כאשר טמפ' הצינור/מיכל עולה – טמפ' הפולימר עולה, התנגדות הפולימר עולה גם כן ,הזרם יורד, והספק החימום יורד. כאשר טמפ' הצינור/מיכל יורדת – טמפ' הפולימר יורדת, כך גם ההתנגדות, הזרם לעומת זאת עולה והספק החימום עולה עד לנקודת איזון שבו קיים שוויון בין טמפ' הצינור/מיכל לטמפ' סרט החימום.

בנקודה זו התנגדות הסרט גבוהה , הזרם נמוך והסרט מפסיק לחמם.

בסדרת סרטי החימום מסוג וויסות עצמי קיימים סרטים עם הספקי חימום שונים ומוגדרים עפ"י הספק חימום ל 1 מטר אורך סרט, W/M .

יתרון בולט – הדגם מסוג וויסות עצמי מבטל את הצורך בבקרת טמפ' מורכבת.

 

 

 

סרט חימום גמיש עם הספק קבוע  Constant heating cable

כבלי חימום מסוג הספק קבוע הם התשובה האידיאלית לאותם מצבים שבהם צנרת או מכלים  דורשים טמפ' חימום גבוהות יותר לצורך תחזוקת תהליכים הדורשים טמפ' סף למניעת התמצקות או קפיאה ושעלולים לגרום לקשיי זרימה וסתימת צינורות.

כל יח' אורך של הכבל מייצרת הספק קבוע ללא קשר לטמפ' הצינור או המיכל. הספק זה מוגדר ביחידות W/m  והוא הנתון העיקרי המגדיר את סוגי הכבלים השונים.

הגדרות הספק אופייניות של כבלי החימום הם:  10,20,30,40,50 W/m

כבל החימום מורכב מרצף אזורי חימום קבועים ומרובים. מקטע של גוף החימום מולחם לחוטי מתח ההזנה שעוברים לאורך כל הכבל ולמעשה נוצר גוף חימום קטן שחוזר על עצמו לאורך כל הכבל. בתצורה זאת אנו מקבלים רצף של גופי חימום .

היתרון הוא שאם אלמנט  חימום ייכשל אז שאר המערכת תמשיך לחמם ולא תהיה השפעה על יתרת כבל חימום.

כבל החימום מורכב מרצף של אזורי חימום וניתן לחתוך אותו לאורך הנדרש. כאשר חותכים אותו בנקודה מסויימת ,מעגל החימום נקטע עד לנקודת המגע הבאה והחלק הלא פעיל הזה יכול לשמש כמוביל קר.

המבנה של הכבל דומה לכבל חימום עם וויסות עצמי והוא מגיע עם מעטפת סיליקון חיצונית או פלואורופולימרים מסוג FEP/PFA המציעים עמידות גבוהה בפני כימיקלים והגנה בפני קרינת UV .

כבלי החימום מיועדים לטמפ' עד 260 מעלות צלסיוס ומאושרים לעבודה באזורים נפיצים.

ניתן להשתמש בכבלים האלה למגוון רחב של יישומים בצנרת תהליכית ובמכלים במטרה לשמר טמפרטורת סף שתימנע התמצקות או קפיאה של הגזים או הנוזלים .

יתרונות כבלי חימום קבוע:

• תפוקת הספק חשמלי קבוע למטר אורך כבל.
• עמידות גבוהה לכימיקלים
• עמידות לקרינת UV
• טמפ' עבודה גבוהה עד 260˚C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

סרט חימום מתכתי/מינרלי (Mineral Insulated Heater).

כבל חימום מסוג מינרל עשוי ממוליך חשמלי (1 או 2) ששתול באבקת מגנזיום אוקסיד דחוסה ובמעטפת הגנה מתכתית חיצונית. לאבקת מגנזיום אוקסיד יש 2 תכונות עיקריות: מצד אחד מבודד חשמלי ומצד שני מוליכות חום גבוהה. תכונות אלו ,יחד עם מעטפת הגנה מתכתית מאפשרת לסרט חימום מסוג מינרל לעבוד בטמפ' גבוהות ובתנאי סביבה קשים.

הקוטר הממוצע של כבל חימום מינרל הוא כ- 5 מ"מ ובשל הטיפול הטרמי שהכבל עבר, קיימת גמישות כיפוף שמאפשרת התקנה נוחה.

חיבור מתח הזנה לשני קצות הכבל מביא לחימום הגיד המרכזי (שמשמש כגוף חימום) והעברת החום למעטפת החיצונית של הכבל.

המאפיינים העיקריים של כבל חימום מינרל:

• כבל חד גידי שבו מקור מתח ההזנה מתחבר ל2  קצות הכבל.
• כבל דו גידי  שבו מקור המתח מתחבר לצד אחד של הכבל .
• התנגדות הכבל ליחידת אורך של 1 מטר קובעת את ההספק ליח' אורך והיא נמדדת ב- W/m.
• הספק היציאה קבוע ואיננה תלויה במשתנים אחרים.
• חוזק מכני
• עמיד ללחות
• מתח עבודה מקסימלי עד 750 V
• הספק מכס' עד 300 W/m .
• עמידות לטמפ' מקס' של 800˚C .
• טמפ' חשיפה מכס' עד 1000˚C

כבל החימום עומד בטווח רחב של סטנדרטים:

• CSA (Hazardous and Non-Hazardous Location Approvals for heating elements)
• ATEX & IEC Ex (Hazardous Area Approval for heating elements)
• British Nuclear Group Technical Standards A.0359-10
• IEC 61515
• AMS2750

כבלים אלה מגיעים עם 5 סוגי מעטפת המתאימים לטמפרטורות ויישומים שונים:

• Cooper
• AISI 321 SST
• AISI 316L SST
• AISI 310 SST
• Cupronickel 70/30
• Inconel 600
• Alloy 825

 

חברת אלקון ממב מספקת סרטי חימום לפי אורך רצוי ובהתאם ליישום. החברה יודעת לבצע את התכנון ואת החישובים לפרויקט הנדרש וכמו כן, לבצע את ההתקנה הלכה-למעשה.

במהלך השנים האחרונות ביצענו מס' פרויקטים גדולים ומוצלחים מאוד אצל החברות המובילות בתעשייה.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

אתם מוזמנים להתרשם ממגוון ברזי הבקרה שלנו באתר – www.elcon.co.il

לכל שאלה ניתן לפנות למשה יוגב – מנהל תחום סרטי החימום

נייד : 054-5676707  טל: 08-9433630   פקס :08-9433633

מייל : [email protected]