السخان خط أنابيب النيتروجين للتدفئة الكهربائيةالنظام هو جهاز يُحوّل الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية لتسخين النيتروجين المتدفق في الأنابيب. يجب أن يُراعي تصميم هيكل النظام كفاءة التدفئة والسلامة والتحكم الآلي. فيما يلي مكوناته الأساسية وشروحاته التفصيلية:
1،وحدة التدفئة الرئيسية
1. عنصر التسخين الكهربائي
• مكونات التدفئة الأساسية:
أنبوب تسخين كهربائي من نوع الزعانفمصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ (مثل 304/316L) أو سبائك عالية الحرارة، مع زعانف مضغوطة سطحيًا لزيادة مساحة تبديد الحرارة وتحسين كفاءة التبادل الحراري. الجزء الداخلي مصنوع من سلك مقاوم (سبائك النيكل والكروم)، مملوء بمسحوق أكسيد المغنيسيوم (MgO) كمادة عازلة وموصلة للحرارة، مما يضمن عزلًا كهربائيًا ومقاومة عالية لدرجات الحرارة (تصل إلى 500 درجة مئوية أو أكثر).
طريقة التثبيت:
الأنابيب التدفئةيتم توزيعها بالتساوي على طول الاتجاه المحوري لخط الأنابيب ويتم تثبيتها على الجدار الداخلي أو الغلاف الخارجي لخط الأنابيب من خلال الحواف أو اللحام، مما يضمن اتصالاً كافياً بسطح التسخين عندما يتدفق النيتروجين.
يمكن دمج مجموعات متعددة من أنابيب التسخين بالتوازي/التسلسل، ويمكن تحقيق تنظيم الطاقة من خلال التحكم المجمع (مثل التسخين ثلاثي المراحل: طاقة منخفضة ومتوسطة وعالية).
2. جسم خط الأنابيب
خط الأنابيب الرئيسي:
المواد: الفولاذ المقاوم للصدأ 304/316L (مقاوم للتآكل بالنيتروجين الجاف)، مع سبيكة 310S أو Inconel المتاحة لسيناريوهات درجات الحرارة العالية.
الهيكل: لحام أنابيب فولاذية بدون درزات أو توصيل شفة، معالجة تلميع الجدار الداخلي (Ra ≤ 3.2 μ m) لتقليل مقاومة تدفق الغاز، تم تصميم قطر الأنبوب وفقًا لمعدل تدفق النيتروجين (م ³ / ساعة) وسرعة التدفق (الموصى بها 5-15 م / ث)، وفقًا لمعايير GB / T 18984 أو ASME B31.3.
• طبقة العزل:
لف الطبقة الخارجية بصوف صخري أو ألياف سيليكات الألومنيوم، بسمك 50-100 مم، وقم بتغطيتها بلوحة من الفولاذ المقاوم للصدأ لتقليل فقدان الحرارة (درجة حرارة السطح ≤ 50 درجة مئوية).
2،نظام التحكم
1. وحدة التحكم في درجة الحرارة
• أجهزة الاستشعار:
عنصر قياس درجة الحرارة: ترمستور Pt100 (دقة ± 0.1 ℃) أو ترموكبل من النوع K (مقاومة درجات الحرارة العالية ≥ 1000 ℃)، مثبت عند مدخل ومخرج خط الأنابيب وفي منتصف قسم التسخين، لمراقبة درجة الحرارة في الوقت الحقيقي.
أجهزة استشعار التدفق/الضغط: مقياس التدفق الدوامي، مقياس تدفق الكتلة الحرارية (قياس التدفق)، جهاز إرسال الضغط (قياس الضغط)، يستخدم لحساب الطلب على طاقة التدفئة.
• المراقب المالي:
نظام PLC أو DCS: خوارزمية PID متكاملة، تضبط طاقة التسخين تلقائيًا وفقًا لدرجة الحرارة المحددة (مثل من خلال منظم طاقة الثايرستور أو مرحل الحالة الصلبة SSR)، وتدعم المراقبة عن بعد وتسجيل البيانات.
2. وحدة التحكم الكهربائية
• نظام الطاقة:
◦ مصدر طاقة الإدخال: تيار متردد 380 فولت/220 فولت،50 هرتز،قم بتكوين قواطع الدائرة وحماة التسرب لدعم مصدر الطاقة المتوازن ثلاثي الطور.
التحكم في الطاقة: مرحل الحالة الصلبة (SSR) أو منظم الطاقة، والتبديل بدون تلامس، وسرعة الاستجابة السريعة، وعمر طويل.
• جهاز حماية السلامة:
حماية من درجة الحرارة الزائدة: مجهزة بمنظم حرارة ثنائي المعدن مدمج أو مفتاح درجة حرارة، عندما تتجاوز درجة الحرارة المقاسة القيمة المحددة (مثل 20 درجة مئوية أعلى من درجة الحرارة المستهدفة)، يتم قطع مصدر طاقة التدفئة بالقوة ويتم تشغيل إنذار.
حماية من التيار الزائد/الدائرة القصيرة: محول التيار + قاطع الدائرة لمنع حدوث أي خلل في الدائرة بسبب أعطال أنبوب التسخين.
حماية الضغط: يرتبط مفتاح الضغط بالإغلاق لمنع الضغط الزائد في خط الأنابيب (يتم تشغيله عندما يتجاوز 1.1 مرة الضغط التصميمي).
وظيفة التشابك: مرتبطة بمصدر النيتروجين، ويمنع التسخين عندما لا يكون هناك تدفق للغاز لتجنب الاحتراق الجاف.
3،المكونات المساعدة
1. توصيل المكونات وتثبيتها
استيراد وتصدير الحواف: يتم استخدام الحواف المسطحة RF (PN10 / PN16)، مع نفس مادة خط الأنابيب، وحشية الختم هي حشية مغلفة بالمعدن أو حشية PTFE.
• قوس وأجزاء التثبيت: قوس من الفولاذ الكربوني المجلفن أو الفولاذ المقاوم للصدأ، يدعم التثبيت الأفقي/الرأسي، مع تباعد مصمم وفقًا لقطر الأنبوب وسعة تحمل الحمل (مثل تباعد قوس خط الأنابيب DN50 ≤ 3 أمتار).
2. واجهة الاختبار والصيانة
واجهة قياس درجة الحرارة/الضغط: قم بحجز واجهات ملولبة G1/2 "أو NPT1/2" عند مدخل ومخرج خط الأنابيب لتسهيل تفكيك ومعايرة أجهزة الاستشعار.
• مخرج التفريغ: يتم تركيب صمام تفريغ DN20 في الجزء السفلي من خط الأنابيب لتصريف المياه المكثفة أو الشوائب بشكل منتظم (إذا كان النيتروجين يحتوي على كميات ضئيلة من الرطوبة).
• فتحة التفتيش: يتم تجهيز الأنابيب الطويلة أو الهياكل المعقدة بفتحات تفتيش سريعة الفتح لتسهيل استبدال أنابيب التدفئة وتنظيف الجدران الداخلية.
4،تصميم آمن ومقاوم للانفجار (إذا لزم الأمر)
تصنيف مقاومة الانفجار: إذا تم استخدامه في بيئات قابلة للاشتعال والانفجار (مثل ورش البتروكيماويات)، فيجب أن يتوافق النظام مع معيار مقاومة الانفجار Ex d IICT6، ويجب أن يكون أنبوب التسخين مقاومًا للانفجار (مع شهادة مقاومة للانفجار لصناديق الوصلات)، ويجب تثبيت المكونات الكهربائية في خزائن التحكم المقاومة للانفجار.
حماية التأريض: تم تأريض النظام بأكمله بشكل موثوق (مقاومة التأريض ≤ 4 Ω) لمنع تراكم الكهرباء الساكنة ومخاطر التسرب.
5،التطبيقات النموذجية
الصناعة الكيميائية: تطهير النيتروجين، تسخين المفاعل، تسخين عملية التجفيف.
صناعة الإلكترونيات: تسخين النيتروجين عالي النقاء في تصنيع أشباه الموصلات (يتطلب تلميع الجدار الداخلي لتجنب التلوث).
علم المعادن/المعالجة الحرارية: تسخين مدخل الفرن، وتليين المعادن باستخدام التدفئة في الغلاف الجوي الواقي.
تلخيص
السخان خط أنابيب النيتروجين للتدفئة الكهربائيةيتمحور النظام حول عناصر تسخين كهربائية، ويحقق ارتفاعًا دقيقًا في درجة الحرارة من خلال التحكم الذكي. يجب أن يوازن هيكله بين الكفاءة الحرارية والسلامة وتحسين ديناميكيات السوائل، مما يجعله مناسبًا للظروف الصناعية التي تتطلب درجة حرارة ونظافة ومنع الانفجار. عند التصميم، يجب اختيار المواد وتكوين الطاقة وأنظمة التحكم بناءً على ظروف التشغيل المحددة (معدل التدفق، درجة الحرارة، الضغط، البيئة) لضمان تشغيل مستقر طويل الأمد.
إذا كنت تريد معرفة المزيد عن منتجنا، يرجىاتصل بنا!
وقت النشر: ١٠ أبريل ٢٠٢٥
