بخاری خط لوله نیتروژن گرمایش الکتریکیسیستم دستگاهی است که انرژی الکتریکی را به انرژی حرارتی تبدیل می‌کند تا نیتروژن جاری در خط لوله را گرم کند. طراحی ساختار سیستم آن باید راندمان گرمایش، ایمنی و کنترل اتوماسیون را در نظر بگیرد. اجزای اصلی و توضیحات مفصل آن در زیر آمده است:
1،ماژول اصلی گرمایش
۱. المنت گرمایشی برقی
• اجزای گرمایش مرکزی:
لوله گرمایش الکتریکی از نوع فینساخته شده از فولاد ضد زنگ (مانند 304/316L) یا مواد آلیاژی مقاوم در برابر حرارت بالا، با پره‌های فشرده سطحی برای افزایش سطح اتلاف حرارت و بهبود راندمان تبادل حرارت. قسمت داخلی از سیم مقاومتی (آلیاژ نیکل-کروم) ساخته شده است که با پودر اکسید منیزیم (MgO) به عنوان یک ماده عایق و رسانای حرارت پر شده است و عایق الکتریکی و مقاومت در برابر حرارت بالا را تضمین می‌کند (مقاومت در برابر حرارت می‌تواند به 500 درجه سانتیگراد یا بالاتر برسد).
روش نصب:
لوله‌های گرمایشیبه طور مساوی در امتداد جهت محوری خط لوله توزیع شده و از طریق فلنج یا جوشکاری به دیواره داخلی یا غلاف خارجی خط لوله ثابت می‌شوند و هنگام جریان نیتروژن، تماس کافی با سطح گرمایش را تضمین می‌کنند.
چندین مجموعه از لوله‌های گرمایشی را می‌توان به صورت موازی/سری ترکیب کرد و تنظیم توان را می‌توان از طریق کنترل گروهی (مانند گرمایش سه مرحله‌ای: توان کم، متوسط و زیاد) انجام داد.
2. بدنه خط لوله
خط لوله اصلی:
جنس: فولاد ضد زنگ 304/316L (مقاوم در برابر خوردگی نیتروژن خشک)، به همراه آلیاژ 310S یا اینکونل برای سناریوهای دمای بالا.
ساختار: جوشکاری لوله فولادی بدون درز یا اتصال فلنجی، عملیات پولیش دیواره داخلی (Ra ≤ 3.2 μ m) برای کاهش مقاومت در برابر جریان گاز، قطر لوله مطابق با نرخ جریان نیتروژن (m³/h) و سرعت جریان (توصیه شده 5-15m/s)، مطابق با استانداردهای GB/T 18984 یا ASME B31.3 طراحی شده است.
• لایه عایق:
لایه بیرونی را با پشم سنگ یا الیاف سیلیکات آلومینیوم، به ضخامت ۵۰ تا ۱۰۰ میلی‌متر، بپوشانید و آن را با ورق استیل ضد زنگ بپوشانید تا اتلاف گرما کاهش یابد (دمای سطح ≤ ۵۰ درجه سانتیگراد).
2،سیستم کنترل
۱. واحد کنترل دما
• حسگرها:
المان اندازه‌گیری دما: ترمیستور Pt100 (دقت ±0.1 درجه سانتیگراد) یا ترموکوپل نوع K (مقاومت در برابر دمای بالا ≥ 1000 درجه سانتیگراد)، نصب شده در ورودی و خروجی خط لوله و در وسط بخش گرمایش، برای نظارت بر دما در زمان واقعی.
سنسورهای جریان/فشار: فلومتر ورتکس، فلومتر جرمی حرارتی (اندازه‌گیری جریان)، فرستنده فشار (اندازه‌گیری فشار)، برای محاسبه تقاضای برق گرمایشی استفاده می‌شوند.
• کنترل کننده:
سیستم PLC یا DCS: الگوریتم PID یکپارچه، به طور خودکار توان گرمایشی را مطابق با دمای تنظیم شده تنظیم می‌کند (مانند تنظیم‌کننده توان تریستور یا رله حالت جامد SSR)، از نظارت از راه دور و ثبت داده‌ها پشتیبانی می‌کند.
۲. ماژول کنترل الکتریکی
• سیستم برق:
◦ منبع تغذیه ورودی: AC 380V/220V،۵۰ هرتز،قطع‌کننده‌های مدار و محافظ‌های نشتی را برای پشتیبانی از منبع تغذیه متعادل سه فاز پیکربندی کنید.
کنترل توان: رله حالت جامد (SSR) یا تنظیم‌کننده توان، سوئیچینگ بدون تماس، سرعت پاسخ سریع، طول عمر بالا.
• دستگاه حفاظت ایمنی:
محافظت در برابر افزایش بیش از حد دما: مجهز به ترموستات دو فلزی داخلی یا سوئیچ دما، هنگامی که دمای اندازه‌گیری شده از مقدار تعیین شده (مانند 20 درجه سانتیگراد بالاتر از دمای هدف) فراتر رود، منبع تغذیه گرمایش به اجبار قطع شده و زنگ خطر به صدا در می‌آید.
حفاظت در برابر اضافه جریان/اتصال کوتاه: ترانسفورماتور جریان + قطع کننده مدار برای جلوگیری از اختلالات مدار ناشی از نقص لوله گرمایش.
حفاظت فشار: سوئیچ فشار به خاموش شدن متصل است تا از فشار بیش از حد خط لوله جلوگیری کند (وقتی فشار از ۱.۱ برابر فشار طراحی بیشتر شود، فعال می‌شود).
عملکرد قفل شوندگی: با منبع نیتروژن مرتبط است، در صورت عدم وجود جریان گاز، گرمایش ممنوع است تا از سوختن خشک جلوگیری شود.
3،اجزای کمکی
۱. قطعات را وصل و نصب کنید
فلنج‌های وارداتی و صادراتی: فلنج‌های تخت RF (PN10/PN16) با همان جنس خط لوله استفاده می‌شوند و واشر آب‌بندی، واشر فلزی یا واشر PTFE است.
• براکت و قطعات ثابت کننده: براکت گالوانیزه کربن استیل یا استیل ضد زنگ، پشتیبانی از نصب افقی/عمودی، با فاصله طراحی شده بر اساس قطر لوله و ظرفیت تحمل بار (مانند فاصله براکت خط لوله DN50 ≤ 3 متر).
۲. رابط تست و نگهداری
رابط اندازه‌گیری دما/فشار: برای جداسازی آسان و کالیبراسیون سنسورها، رابط‌های رزوه‌دار G1/2 "یا NPT1/2" را در ورودی و خروجی خط لوله رزرو کنید.
• خروجی تخلیه: یک شیر تخلیه DN20 در پایین خط لوله برای تخلیه منظم آب تغلیظ شده یا ناخالصی ها (در صورتی که نیتروژن حاوی مقادیر ناچیزی رطوبت باشد) نصب شده است.
• سوراخ بازرسی: خطوط لوله طولانی یا سازه‌های پیچیده به فلنج‌های بازرسی با باز شدن سریع مجهز می‌شوند تا تعویض لوله‌های گرمایشی و تمیز کردن دیواره‌های داخلی آسان شود.
4،طراحی ایمنی و ضد انفجار (در صورت لزوم)
رتبه‌بندی ضد انفجار: در صورت استفاده در محیط‌های قابل اشتعال و انفجار (مانند کارگاه‌های پتروشیمی)، سیستم باید مطابق با استاندارد ضد انفجار Ex d IICT6 باشد، لوله گرمایشی باید ضد انفجار باشد (دارای گواهینامه ضد انفجار برای جعبه‌های تقسیم) و قطعات الکتریکی باید در کابینت‌های کنترل ضد انفجار نصب شوند.
حفاظت اتصال به زمین: کل سیستم به طور قابل اعتمادی به زمین متصل شده است (مقاومت اتصال به زمین ≤ ۴ اهم) تا از تجمع الکتریسیته ساکن و خطرات نشتی جلوگیری شود.
5،کاربردهای معمول
صنایع شیمیایی: تصفیه نیتروژن، پیش گرم کردن راکتور، گرمایش فرآیند خشک کردن.
صنعت الکترونیک: گرمایش نیتروژن با خلوص بالا در تولید نیمه‌هادی‌ها (نیاز به صیقل دادن دیواره داخلی برای جلوگیری از آلودگی).
متالورژی/عملیات حرارتی: گرمایش ورودی کوره، آنیل کردن فلز با گرمایش در اتمسفر محافظ.
خلاصه کردن
بخاری خط لوله نیتروژن گرمایش الکتریکیاین سیستم حول المنت‌های گرمایشی الکتریکی متمرکز شده و از طریق کنترل هوشمند، افزایش دمای دقیقی را محقق می‌کند. ساختار آن باید بین راندمان حرارتی، ایمنی و بهینه‌سازی دینامیک سیالات تعادل برقرار کند و آن را برای سناریوهای صنعتی که نیاز به دما، تمیزی و جلوگیری از انفجار دارند، مناسب سازد. هنگام طراحی، مواد، پیکربندی توان و طرح‌های کنترل باید بر اساس شرایط عملیاتی خاص (دبی، دما، فشار، محیط) انتخاب شوند تا عملکرد پایدار درازمدت تضمین شود.
اگر می‌خواهید درباره محصول ما بیشتر بدانید، لطفاًبا ما تماس بگیرید!
زمان ارسال: آوریل-10-2025
