Villamos fűtési rendszerek indukciós ellenállású fűtőkábellel (bőr
Cél:
Az indukciós ellenállású fűtési rendszer (SKIN rendszer) a fagyasztás, a hőmérséklet fenntartása és a hosszú vezetékek 3-5 km-től hosszabb ideig történő tartósítására szolgál, a tározók és a platformok alapjait.
A SKIN rendszer fűtőeleme az alábbi elemekből álló szerkezet:
- Acél egy darabból álló cső vagy indukciós ellenállású fűtőelem (IRN). Az IRN speciális szénacélból készül, meghatározott ferromágneses paraméterekkel, 16-60 mm külső átmérővel és 2,5-4 mm falvastagsággal. Az IRN a fűtött tárgy külső falához van erősítve.
- SKIN-vezető vagy indukciós ellenállású vezeték (IRP). Az IRP réz többvezetős magból és szigetelőhüvelyből áll. A vezető külső szigetelése hőálló műanyagból vagy fluorpolimerből készül. A tápfeszültség SKIN vezetője 2-5 kV (50-60 Hz) és a maximális üzemi hőmérséklet -60 ° C és 260 ° C közötti. Az IRP-t az IRN-be helyezzük.
A SKIN rendszer fűtőeleme 100 W / m-ig terjedő fűtőteljesítményt képes előállítani. A SKIN vezeték kialakítása vázlatosan látható az 1. ábrán
Működési elv:
A SKIN rendszer fűtőelemének hőkibocsátása az ún. SKIN-hatás jelenlétének köszönhető. A BŐR-fűtőberendezést (IRN) úgy szerelik fel, hogy megbízható hőérintkezést biztosítson a fűtőtesttel. A SKIN vezetéket (IRP) ferromágneses acél SKIN fűtőberendezésbe helyezzük. A túlsó végén a SKIN vezeték rövidre záródik a SKIN fűtéssel. Mindkét végén a SKIN fűtőelem földelt. Közeli végén az ipari frekvencia (50-60 Hz) tápfeszültsége kerül alkalmazásra a SKIN vezeték és a SKIN fűtőberendezés között.
A tápfeszültséget oly módon kell alkalmazni, hogy az áram egy irányba áramoljon az IRP-n keresztül, és a NIR visszakerüljön. Ilyen körülmények között az ИРП ellenállása gyakorlatilag nem különbözik az egyenáram ellenállásától. Az IRN-ben más folyamatok is előfordulnak. Mivel a relatív mágneses permeabilitása acél 800-1000, köszönhető, hogy a kölcsönös hatása folyó áramok áram elmozdulás következik be, hogy a belső felülete IRN. Az IRN mágneses tulajdonságainak köszönhetően benne van egy jól kiemelkedő felületi hatás (SKIN-hatás), azaz az áram nem az IRN fal teljes vastagságán, hanem egy 1 mm vastag vékony felületi rétegben folyik az IRN belső felületén. A felületi hatás azzal a ténnyel jár, hogy a váltakozó áramú NIR ellenállása sokkal magasabb, mint az állandó értéknél. Amikor az áram folyik, a hő felszabadul az SRI-re és az IRN-re. Ez a hő, valamint a belső vezető hője együtt kerül a fűtött tárgyra. Ha a rendszert megfelelően tervezték, a hő 60-80% -a szabadul fel az IRN-be, és csak 20-40% az IRP-ben. Ennek eredményeként a termikus mód PRI áramló IRN, nem okoz ez jelentős túlmelegedést, amely alátámasztja a rendszer nagyfokú megbízhatóságát.
A SKIN rendszer fontos tulajdonsága az elektromos biztonság. Az áram folyik az IRN belső felületén, és gyakorlatilag nincs áram a külső felületén, és nincsenek elektromos potenciálok. Elektromosan a rendszer úgy van kialakítva, hogy biztosítsa a zavart és a NIR folytonosságát, amely visszatérő vezető. Az IRN, mint már említettük, megbízhatóan földelt.
A fűtőelem rögzítése a fűtőtesthez fémkapcsokkal történik, speciális eszközzel vagy ponthegesztéssel. A fűtőelem tetején egy védőréteggel ellátott hőszigetelő réteg van felszerelve.
A rendszer működésének elve a csővezeték-szakasz fűtésére példaként a 2-4. Ábrán látható.
A bőrrendszerek előnyei:
- Gazdaság. A berendezések és a fűtési rendszerek beszerzéséhez szükséges tőkeköltségek megtakarítása 3-5 km hosszúságú fűtési rendszerek létrehozására, összehasonlítva az önszabályozó rendszerek és a hosszú csöves rendszerek bevezetésének költségeivel, mivel a fűtési rendszert az egyik végétől biztosítják.
- A meghosszabbított csővezeték fűtésének lehetősége. A magas tápfeszültség (legfeljebb 5 kV) alacsony rendszerellenállás mellett, hosszúságmérőkkel lehetővé teszi a 20 km hosszú fűtési vákuumok táplálását.
- Elektromos biztonság. A fűtött elem külső felülete földelt, és nulla potenciállal rendelkezik, ami garantálja a SKIN rendszer elektromos biztonságát.
- Jó hőérintkezés. A fém fűtőelem közvetlenül hegesztve vagy rögzítve van a csővezetékhez.
- Egyszerű telepítés. A fő üzemanyagelem (IRN) nem rendelkezik külső elektromos szigeteléssel, amely a telepítés során megsérülhet.
- Megbízhatóságát. Az acél IRN biztosítja a mechanikai szilárdságot és a zavarok védelmét a károsodástól, ami különösen fontos a föld alatt vagy víz alatt elhelyezve. Alkalmas magas hőmérsékleten 200 ° C-ig terjedő hőmérsékleten történő felhasználásra a hőmérséklet fenntartásához. A SKIN vezeték működési hőmérséklet-tartománya -60 ° C és + 260 ° C között van. Környezeti hőmérséklet tartomány a rendszer működésétől -55 ° C-tól + 70 ° C-ig
- Karbantarthatóság. A megfelelő számú fiókok jelenléte leegyszerűsíti a SKIN vezeték elérését a hőszigetelés károsítása nélkül.
Rendszer összetétele:
A SKIN fűtési rendszer két alrendszerből áll:
1. Elektromos fűtő alrendszer.
2. Energiaellátás és vezérlés alrendszer.
Az elektromos fűtés, áramellátás és vezérlés alrendszereit a 3. ábrán hagyományosan mutatjuk be. 5-6.
Az OOO Prom-A Ural szakemberei mindig készen állnak arra, hogy tanácsot adjanak az elektromos fűtés SKIN rendszerének alkalmazásáról, valamint a képviselt gyártók berendezésein alapuló elektromos fűtési rendszerek kiszámítására, tervezésére és kivitelezésére.