Энергия Тепла
Главная Каталог продукции О компании Контакты FAQ Фотогалерея Контакты
Промышленный обогрев Греющие кабели Коммерческий обогрев
Главная Thermon Система скин-эффекта

ThermTracТМ
Нагревательная система на основе Скин-эффекта

Обогрев магистральных трубопроводов длинной до 25 километров.

Система обогрева ThermTrac обеспечивает рентабельную альтернативу традиционным резистивным системам теплообогрева длинных трубопроводов, исключая необходимость громоздкой системы распределения энергии. Один электрический ввод позволяет обогревать трубопровод длиной до 25 километров. Система ThermTrac идеально подходит для поддержания температур, защиты от замерзания и нагрева трубопроводов.

Система генерирует тепло благодаря переменному току, проходящему по внутренней поверхности нагревательной трубки. Система электро- и взрывобезопасна — на наружной поверхности ток отсутствует.

Конструкция нагревательной системы на основе Скин-эффекта

Конструкция

1 Никелированная медная скрученная проволока

2 Фторополимерная диэлектрическая изоляция

3 Фторополимерная защитная оболочка

4 Стальная нагревательная трубка

Основой системы обогрева с использованием скин-эффекта является изолированный проводник «ThermTrac».

Компания «Энергия Тепла» поставляет индивидуально под конкретный проект никелированный медный проводник с диэлектрической изоляцией и защитной оболочкой. В системах защиты от замерзания и поддержания низких температур используются медные луженые проводники с тефлоновой изоляцией. Медные никелированные проводники с полиолефиновой изоляцией обеспечивают наилучшие температурные характеристики, гибкость и прочность, необходимые для многих высокотемпературных применений.

Характеристики

Максимальная мощность ограничивается допустимыми температурами проводника. Максимальная мощность у проводников с тефлоновой изоляцией, но проводник с полиэтиленовой изоляцией существенно дешевле. Поэтому, если не хватает мощности одной нагревательной трубки – устанавливается несколько.

Чем длиннее система ThermTrac – тем больше необходимо напряжение для поддержания необходимого тока. Рабочее напряжение (а соответственно и количество систем – точек запитки) ограничено допустимым напряжением для изоляции проводника. Увеличение числа нагревательных трубок снижает требуемый ток в каждой, а соответственно и рабочее напряжение в каждой трубке. Следовательно, увеличивая количество трубок, мы уменьшаем и количество точек запитки. Напряжение питающей сети непринципиально для системы – трансформаторы могут быть изготовлены под практически любое напряжение.

Описание системы обогрева

Принцип действия системы обогрева ThermTrac основывается на двух явлениях: эффекте близости и скин-эффекте.

Система обогрева с использованием скин-эффектаНагревающим устройством является ферромагнитный трубопровод, называемый «нагревательной трубкой», через которую протягивается специально разработанный проводник. На одном конце нагревательная трубка и изолированный проводник соединены между собой. На другом конце они соединены через источник переменного тока (обычно 50 или 60 Гц).

Приложенное напряжение переменного тока вызывает в проводнике генерацию тока, который возвращается по внутренней поверхности трубки. Концентрация обратного тока на внутренней поверхности трубки происходит благодаря магнитному потокосцеплению, создаваемому токами в изолированном проводнике и ферромагнитном трубопроводе. Этот ток проникает в трубку на расстояние, называемое «толщиной скин-слоя».

Благодаря описанному выше явлению, на внешней поверхности трубки измеримое напряжение фактически отсутствует, что позволяет заземлять трубопровод. Теплота, создаваемая в системе ThermTrac, является результатом сопротивления внутренней поверхности нагревательной трубки. (В проводнике ThermTrac возникает неизбежный нагрев I2R, который является результатом протекания тока источника питания к устройству концевой заделки).

Пока электрический ток концентрируется на внутренней поверхности нагревательной трубки, создаваемое тепло будет рассеиваться на присоединенном обогреваемом трубопроводе, увеличивая температуру поверхности трубы и ее содержимого до требуемого уровня.

Внутренний скин-эффектВнутренний скин-эффект

Cкин-эффектСкин-эффект и эффект близости. Встречные токи «притягиваются».

Ток не течёт по наружной поверхности трубки, а если нет тока – нет и напряжения.

Система электро- и взрывобезопасна.

Состав системы «ThermTrac»

Типичная система ThermTrac

1.Нагревающее устройство — нагревательная трубка (ферромагнитный трубопровод)

2. Проводник ThermTrac, который протягивается через нагревательную трубку.

3. Трансформаторная подстанция КТП — спроектирована для удовлетворения требований каждого конкретного проекта на основании используемого напряжения, требований к нагрузке, числа сетей и рабочей среды. КТП для системы ThermTrac обычно состоит из водонепроницаемого сухого трансформатора и снабжен первичными отпайками сверху/снизу и дополнительными отпайками на вторичной обмотке для регулирования энергии.

Вакуумные пускатели, рубильники и прочие защитные устройства также являются частью узла нагрузки. Индивидуальные трансформаторы с жидким диэлектриком используются в соответствии с пожеланиями заказчика. Если существует несколько цепей скин-эффекта (с подачей питания из одной точки), для балансировки трехфазного питания, подаваемого на две цепи ThermTrac, могут быть использованы трансформаторы, соединенные по схеме Скотта.

Панели управления и контроля для системы ThermTrac обычно включают управление и контроль температуры с аварийной сигнализацией по высокой и низкой температуре, предохранитель на дифференциальном токовом реле и контроль напряжения/тока. Управляющее и следящее оборудование содержится в водонепроницаемых кожухах (для наружного использования) или пыленепроницаемых кожухах (для использования в помещениях).

4. Датчики температуры PTD-100.
Датчик PTD-100 специально разработан для улучшения точности передачи данных от сенсора датчика до электронного контроллера. Конструкция датчика позволяет не использовать дополнительных искрозащитных барьеров, когда сам датчик находится во взрывоопасной зоне, а контроллер устанавливается в невзрывоопасной зоне.

Датчик температуры

Датчик может быть подсоединен к соединительным коробкам с маркировкой взрывозащиты EEx e или EExd и применяется вместе с контроллерами типа TC816 или другими типами электронных контроллеров.

5. Бандаж для крепления трубки

Бандаж для крепления трубки

6. Коробки подвода питания, протяжки/соединения и концевой заделки являются неотъемлемыми частями системы обогрева с использованием скин-эффекта, в которой они переносят ток так же как и нагревательная трубка. Поэтому эти устройства изготавливаются из толстенных ферромагнитных материалов и привариваются к нагревательной трубке для непрерывности электроцепи системы скин-эффекта. Конструкция коробок разрабатывается с учетом характеристик обогреваемого трубопровода и обеспечения водонепроницаемости с помощью закрепляемых на болтах крышек с уплотнением.

6.1. Коробка вводная: Расположенная со стороны подачи силового питания цепи вводная коробка позволяет осуществить подвод питания и подключение нагревательной трубки. Внешний зажим на коробке позволяет выполнить заземление системы.

Коробка вводная

6.2. Коробка протяжки/соединения: Расположенные периодически вдоль обогреваемого трубопровода, эти коробки обеспечивают доступ для установки проводника ThermTrac. Размер коробки обеспечивает возможность температурных растяжений/сжатий проводника, а разновидность коробок позволяет трубке пересекать обогреваемый трубопровод, если это необходимо, в точках подъема или изменения направления.

Коробка протяжки/соединения

6.3. Коробка концевой заделки: Схема и конструкция коробки концевой заделки обеспечивают соединение проводника и нагревательной трубки, позволяя, таким образом, электрическому току возвращаться в коробку подсоединения питания по внутренней поверхности трубки. Внешний зажим на коробке позволяет выполнить заземление системы.

Коробка концевой заделки

Энергия Тепла © 2008-2017 OOO "Энергия Тепла", 614010, Пермский край, г. Пермь, ул. Куйбышева, 88
тел./факс (342) 241 03 69, (342) 241 04 69
e-mail:
Карта сайта Rambler's Top100