การเครื่องทำความร้อนไฟฟ้าแบบท่อไนโตรเจนระบบนี้คืออุปกรณ์ที่แปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานความร้อนเพื่อให้ความร้อนแก่ไนโตรเจนที่ไหลในท่อ การออกแบบโครงสร้างระบบจำเป็นต้องคำนึงถึงประสิทธิภาพความร้อน ความปลอดภัย และการควบคุมอัตโนมัติ ส่วนประกอบหลักและคำอธิบายโดยละเอียดมีดังนี้:
1-โมดูลหลักทำความร้อน
1. ขดลวดทำความร้อนไฟฟ้า
• ส่วนประกอบความร้อนแกน:
ท่อทำความร้อนไฟฟ้าชนิดครีบ: ผลิตจากสแตนเลส (เช่น 304/316L) หรือวัสดุโลหะผสมทนอุณหภูมิสูง พร้อมครีบระบายความร้อนแบบกดเพื่อเพิ่มพื้นที่ระบายความร้อนและเพิ่มประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความร้อน ภายในทำจากลวดต้านทาน (โลหะผสมนิกเกิลโครเมียม) เติมผงแมกนีเซียมออกไซด์ (MgO) เป็นวัสดุฉนวนและนำความร้อน มั่นใจได้ถึงความเป็นฉนวนไฟฟ้าและความทนทานต่ออุณหภูมิสูง (ทนอุณหภูมิได้ถึง 500 องศาเซลเซียสขึ้นไป)
วิธีการติดตั้ง:
การท่อความร้อนกระจายอย่างสม่ำเสมอตามแนวแกนของท่อและยึดติดกับผนังด้านในหรือปลอกด้านนอกของท่อด้วยหน้าแปลนหรือการเชื่อม เพื่อให้แน่ใจว่ามีการสัมผัสกับพื้นผิวทำความร้อนเพียงพอเมื่อไนโตรเจนไหล
สามารถรวมท่อทำความร้อนหลายชุดเข้าด้วยกันแบบขนาน/อนุกรม และสามารถควบคุมกำลังไฟได้โดยการควบคุมแบบกลุ่ม (เช่น การให้ความร้อนสามขั้นตอน: กำลังไฟต่ำ ปานกลาง และสูง)
2. ตัวท่อ
ท่อส่งน้ำหลัก:
วัสดุ: สแตนเลสสตีล 304/316L (ทนต่อการกัดกร่อนจากไนโตรเจนแห้ง) โดยมีโลหะผสม 310S หรือ Inconel สำหรับสถานการณ์อุณหภูมิสูง
โครงสร้าง: การเชื่อมท่อเหล็กไร้รอยต่อหรือการเชื่อมต่อหน้าแปลน การขัดเงาผนังด้านใน (Ra ≤ 3.2 μ m) เพื่อลดความต้านทานการไหลของก๊าซ เส้นผ่านศูนย์กลางท่อออกแบบตามอัตราการไหลของไนโตรเจน (m ³/h) และความเร็วการไหล (แนะนำ 5-15m/s) เป็นไปตามมาตรฐาน GB/T 18984 หรือ ASME B31.3
• ชั้นฉนวน:
หุ้มชั้นนอกด้วยใยหินหรือใยอะลูมิเนียมซิลิเกต ความหนา 50-100 มม. และปิดทับด้วยแผ่นสแตนเลสเพื่อลดการสูญเสียความร้อน (อุณหภูมิพื้นผิว ≤ 50 ℃)
2-ระบบควบคุม
1. ชุดควบคุมอุณหภูมิ
• เซ็นเซอร์:
องค์ประกอบการวัดอุณหภูมิ: เทอร์มิสเตอร์ Pt100 (ความแม่นยำ ±0.1 ℃) หรือเทอร์โมคัปเปิลชนิด K (ทนต่ออุณหภูมิสูง ≥ 1000 ℃) ติดตั้งที่ทางเข้าและทางออกของท่อและตรงกลางของส่วนทำความร้อน เพื่อตรวจสอบอุณหภูมิแบบเรียลไทม์
เซ็นเซอร์การไหล/แรงดัน: เครื่องวัดอัตราการไหลแบบกระแสน้ำวน เครื่องวัดอัตราการไหลมวลความร้อน (การวัดอัตราการไหล) เครื่องส่งสัญญาณแรงดัน (การวัดแรงดัน) ใช้ในการคำนวณความต้องการพลังงานความร้อน
• ผู้ควบคุม:
ระบบ PLC หรือ DCS: อัลกอริทึม PID แบบบูรณาการ ปรับกำลังความร้อนโดยอัตโนมัติตามอุณหภูมิที่ตั้งไว้ (เช่น ผ่านตัวควบคุมกำลังไทริสเตอร์หรือรีเลย์โซลิดสเตต SSR) รองรับการตรวจสอบระยะไกลและการบันทึกข้อมูล
2. โมดูลควบคุมไฟฟ้า
• ระบบไฟฟ้า:
◦ แหล่งจ่ายไฟอินพุต: AC 380V/220V-50เฮิรตซ์-กำหนดค่าเบรกเกอร์วงจรและอุปกรณ์ป้องกันการรั่วไหลเพื่อรองรับแหล่งจ่ายไฟแบบสมดุลสามเฟส
การควบคุมพลังงาน: รีเลย์โซลิดสเตต (SSR) หรือตัวควบคุมพลังงาน การสลับแบบไร้สัมผัส ความเร็วในการตอบสนองที่รวดเร็ว อายุการใช้งานยาวนาน
• อุปกรณ์ป้องกันความปลอดภัย:
การป้องกันอุณหภูมิเกิน: ติดตั้งเทอร์โมสตัทไบเมทัลลิกหรือสวิตช์อุณหภูมิในตัว เมื่ออุณหภูมิที่วัดได้เกินค่าที่ตั้งไว้ (เช่น สูงกว่าอุณหภูมิเป้าหมาย 20 องศาเซลเซียส) แหล่งจ่ายไฟฟ้าทำความร้อนจะถูกตัดโดยอัตโนมัติและมีสัญญาณเตือนดังขึ้น
การป้องกันกระแสเกิน/ไฟฟ้าลัดวงจร: หม้อแปลงกระแสไฟฟ้า + เบรกเกอร์วงจรเพื่อป้องกันความผิดปกติของวงจรที่เกิดจากความผิดพลาดของท่อทำความร้อน
การป้องกันแรงดัน: สวิตช์แรงดันเชื่อมโยงเพื่อปิดการทำงานเพื่อป้องกันแรงดันเกินในท่อ (ทำงานเมื่อแรงดันเกิน 1.1 เท่าของแรงดันที่ออกแบบไว้)
ฟังก์ชั่นเชื่อมต่อ: เชื่อมโยงกับแหล่งไนโตรเจน ห้ามให้ความร้อนเมื่อไม่มีการไหลของก๊าซ เพื่อหลีกเลี่ยงการเผาแห้ง
3-ส่วนประกอบเสริม
1. เชื่อมต่อและติดตั้งส่วนประกอบ
หน้าแปลนนำเข้าและส่งออก: ใช้หน้าแปลนแบน RF (PN10/PN16) ซึ่งมีวัสดุเดียวกับที่ใช้ทำท่อ และปะเก็นปิดผนึกเป็นปะเก็นหุ้มโลหะหรือปะเก็น PTFE
• ขายึดและชิ้นส่วนยึด: ขายึดเหล็กกล้าคาร์บอนชุบสังกะสีหรือเหล็กสแตนเลส รองรับการติดตั้งแนวนอน/แนวตั้ง โดยมีระยะห่างที่ออกแบบตามเส้นผ่านศูนย์กลางท่อและความสามารถในการรับน้ำหนัก (เช่น ระยะห่างของขายึดท่อ DN50 ≤ 3 ม.)
2. อินเทอร์เฟซการทดสอบและการบำรุงรักษา
อินเทอร์เฟซการวัดอุณหภูมิ/แรงดัน: สำรองอินเทอร์เฟซแบบเกลียว G1/2 "หรือ NPT1/2" ที่ทางเข้าและทางออกของท่อเพื่อการถอดประกอบและการสอบเทียบเซ็นเซอร์ที่ง่ายดาย
• ทางออกของการปล่อยน้ำ: ติดตั้งวาล์วปล่อยน้ำ DN20 ที่ด้านล่างของท่อเพื่อระบายน้ำควบแน่นหรือสิ่งสกปรกเป็นประจำ (หากไนโตรเจนมีความชื้นในปริมาณเล็กน้อย)
• รูตรวจสอบ: ท่อขนาดยาวหรือโครงสร้างที่ซับซ้อนจะมีหน้าแปลนตรวจสอบแบบเปิดเร็วเพื่อให้เปลี่ยนท่อความร้อนและทำความสะอาดผนังด้านในได้อย่างง่ายดาย
4-การออกแบบเพื่อความปลอดภัยและป้องกันการระเบิด (หากจำเป็น)
ระดับการป้องกันการระเบิด: หากใช้งานในสภาพแวดล้อมที่ติดไฟและระเบิดได้ (เช่น โรงงานปิโตรเคมี) ระบบจะต้องเป็นไปตามมาตรฐานการป้องกันการระเบิด Ex d IICT6 ท่อทำความร้อนจะต้องป้องกันการระเบิดได้ (โดยมีใบรับรองการป้องกันการระเบิดสำหรับกล่องรวมสาย) และควรติดตั้งส่วนประกอบทางไฟฟ้าในตู้ควบคุมป้องกันการระเบิด
การป้องกันการต่อลงดิน: ระบบทั้งหมดมีการต่อลงดินอย่างน่าเชื่อถือ (ความต้านทานต่อลงดิน ≤ 4 Ω) เพื่อป้องกันไฟฟ้าสถิตย์สะสมและความเสี่ยงต่อการรั่วไหล
5-การใช้งานทั่วไป
อุตสาหกรรมเคมี: การล้างด้วยไนโตรเจน การอุ่นเครื่องปฏิกรณ์ การทำความร้อนกระบวนการอบแห้ง
อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์: การให้ความร้อนด้วยไนโตรเจนความบริสุทธิ์สูงในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ (ต้องขัดผนังด้านในเพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อน)
โลหะวิทยา/การอบชุบด้วยความร้อน: การให้ความร้อนทางเข้าเตา การอบโลหะด้วยความร้อนในบรรยากาศป้องกัน
สรุป
การเครื่องทำความร้อนไฟฟ้าแบบท่อไนโตรเจนระบบนี้ใช้อุปกรณ์ทำความร้อนไฟฟ้าเป็นหลัก และให้อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นอย่างแม่นยำผ่านการควบคุมอัจฉริยะ โครงสร้างต้องสมดุลระหว่างประสิทธิภาพเชิงความร้อน ความปลอดภัย และการปรับพลศาสตร์ของไหลให้เหมาะสม จึงเหมาะสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมที่ต้องการอุณหภูมิ ความสะอาด และการป้องกันการระเบิด ในการออกแบบ ควรเลือกใช้วัสดุ การกำหนดค่าพลังงาน และรูปแบบการควบคุมโดยพิจารณาจากสภาวะการทำงานเฉพาะ (อัตราการไหล อุณหภูมิ ความดัน และสภาพแวดล้อม) เพื่อให้มั่นใจถึงการทำงานที่เสถียรในระยะยาว
หากคุณต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์ของเราโปรดติดต่อเรา!
เวลาโพสต์: 10 เม.ย. 2568
