ข่าวอุตสาหกรรม

บ้าน / ข่าว / ข่าวอุตสาหกรรม / High Temperature Heating Cable: Types, Temperature Ratings, and Selection Tips

ข่าวอุตสาหกรรม

โดยผู้ดูแลระบบ

High Temperature Heating Cable: Types, Temperature Ratings, and Selection Tips

สายเคเบิลทำความร้อนที่อุณหภูมิสูงถูกสร้างขึ้นเพื่อให้ความร้อนที่เสถียรเมื่ออุณหภูมิของกระบวนการเกินขีดจำกัดในทางปฏิบัติของสายเคเบิลแบบควบคุมตัวเอง หากคุณกำลังระบุการติดตามความร้อนสำหรับสายส่งของโรงกลั่น สายตัวอย่าง CEMS หรือเครื่องทำความร้อนในกระบวนการเซมิคอนดักเตอร์ ฉนวนและวัสดุเปลือกจะตัดสินว่าระบบจะทำงานเป็นเวลาหนึ่งทศวรรษหรือล้มเหลวในระหว่างการสตาร์ทครั้งแรก ความล้มเหลวของสนามส่วนใหญ่ในการติดตามความร้อนที่อุณหภูมิสูงเริ่มต้นจากข้อผิดพลาดประการหนึ่ง นั่นคือ การเลือกสายเคเบิลที่มีพิกัดอุณหภูมิการรับแสงต่ำกว่าสภาพแวดล้อมกระบวนการจริง

สายเคเบิลทำความร้อนที่อุณหภูมิสูงคืออะไร?

สายเคเบิลทำความร้อนที่อุณหภูมิสูงคือสายเคเบิลที่ให้ความร้อนด้วยไฟฟ้าที่ได้รับการจัดอันดับเพื่อรักษาความสมบูรณ์ของฉนวนอย่างต่อเนื่องในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 150°C ซึ่งแกนโพลีเมอร์ควบคุมตัวเองแบบมาตรฐานเริ่มอ่อนตัวลงและสูญเสียความเป็นฉนวน สายเคเบิลเหล่านี้มีเอาต์พุตที่ค่อนข้างคงที่ ดังนั้นจึงไม่สามารถป้องกันตัวเองจากความร้อนสูงเกินแบบเดียวกับสายเคเบิลแบบควบคุมตัวเองได้ นั่นคือเหตุผลที่การควบคุมอุณหภูมิเป็นส่วนบังคับของการออกแบบระบบ

  • โครงสร้างกำลังวัตต์คงที่ให้เอาต์พุตวัตต์ต่อเมตรคงที่ โดยไม่ขึ้นกับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิโดยรอบ
  • สายเคเบิลหุ้มฉนวนแร่ (MI) ใช้แมกนีเซียมออกไซด์อัดแน่นและปลอกสแตนเลสหรือโลหะผสมเพื่อให้ทนทานต่ออุณหภูมิและแรงดันสูงสุด
  • สายเคเบิลหุ้มฉนวนโพลีเมอร์ (PI) มอบโซลูชันอุณหภูมิช่วงกลางพร้อมขนาดกะทัดรัดสำหรับเครื่องวิเคราะห์และอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์

ความแตกต่างในทางปฏิบัติมีความสำคัญเมื่อคุณต้องเผชิญกับสายการผลิตที่ไม่เคยมีอุณหภูมิต่ำกว่า 180°C สายเคเบิลแบบควบคุมตัวเองจะไม่ทำงานในซองนั้น การออกแบบฉนวนกำลังไฟคงที่หรือแร่จะ

การให้คะแนนอุณหภูมิแกนตามประเภทการก่อสร้าง

การจัดเรียงสายเคเบิลทำความร้อนอุณหภูมิสูงตามประเภทการก่อสร้างเป็นวิธีที่เร็วที่สุดในการจำกัดตัวเลือกของคุณ เนื่องจากทุกการก่อสร้างมีเพดานอุณหภูมิที่ชัดเจน ตารางด้านล่างสรุปเงื่อนไขขอบเขตทั่วไปที่วิศวกรใช้ในระหว่างการเลือกล่วงหน้า

ตารางที่ 1: ขอบเขตอุณหภูมิสำหรับโครงสร้างสายเคเบิลทำความร้อนที่อุณหภูมิสูงทั่วไป
ประเภทการก่อสร้าง การดำเนินงานอย่างต่อเนื่อง การเปิดรับแสงสูงสุด การใช้งานทั่วไป
กำลังไฟคงที่ (ABB/เพิ่ม) 200–250°ซ 260°ซ ฉนวนท่อและถัง
หุ้มฉนวนแร่ (MI-321) 400°ซ 600°ซ สายการผลิตที่มีอุณหภูมิสูง
หุ้มฉนวนแร่ (อัลลอย 825) 500°ซ 700°ซ บริการที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูง
ฉนวนโพลีเมอร์ (XPI) 200°ซ 260°ซ CEMS, เซมิคอนดักเตอร์, เครื่องวิเคราะห์

สายเคเบิลอุณหภูมิสูงที่มีกำลังวัตต์คงที่

สายไฟที่มีกำลังวัตต์คงที่จะรักษาเอาต์พุตคงที่ต่อเมตรตลอดความยาวของวงจร สายเคเบิลซีรีส์ ABB และ ADD เป็นตัวอย่างทั่วไปที่ได้รับการจัดอันดับสำหรับการให้บริการต่อเนื่องประมาณ 200–250°C โดยมีการสัมผัสในระยะสั้นสูงถึงประมาณ 260°C สิ่งเหล่านี้เป็นตัวช่วยในการเดินท่อยาวและเป็นฉนวนของถัง เนื่องจากเอาต์พุตสามารถคาดเดาได้และสม่ำเสมอทั่วทั้งวงจร

ABB Constant Power Heating Cable for Process Temperature Maintenance สายไฟทำความร้อนพลังงานคงที่ ABB สำหรับการบำรุงรักษาอุณหภูมิกระบวนการ สายไฟที่มีกำลังวัตต์คงที่แบบขนานนี้รักษาอุณหภูมิของกระบวนการได้สูงถึง 230°C ทนทานต่อการพ่นไอน้ำสูงถึง 260°C และได้รับการรับรองสำหรับพื้นที่อันตราย เหมาะกับการเดินท่อยาวและถังที่ต้องการเอาต์พุตสม่ำเสมอ ดูผลิตภัณฑ์ →

สายเคเบิลอุณหภูมิสูงหุ้มฉนวนแร่

สายเคเบิลหุ้มฉนวนแร่พันตัวนำความร้อนด้วยแมกนีเซียมออกไซด์อัดแน่นและปิดผนึกไว้ภายในปลอกสแตนเลส 321 หรือโลหะผสม 825 โครงสร้าง MI-321 ได้รับการจัดอันดับสำหรับการทำงานต่อเนื่องที่อุณหภูมิสูงกว่า 400°C โดยมีขีดจำกัดการสัมผัสที่ใกล้ถึง 600°C นี่คือการก่อสร้างให้เลือกในพื้นที่อันตรายซึ่งความสมบูรณ์ของปลอก การแยกความชื้น และการทนไฟไม่สามารถต่อรองได้

321 Stainless Steel Sheathed Mineral Insulated Heating Cable สายเคเบิลทำความร้อนหุ้มฉนวนแร่สแตนเลส 321 ด้วยปลอกหุ้มสเตนเลสสตีล 321 และฉนวนแมกนีเซียมออกไซด์แบบอัดแน่น สายเคเบิลนี้ทำงานที่อุณหภูมิปลอกหุ้มสูงถึง 600°C ทนต่อการกัดกร่อน ความปลอดภัยจากอัคคีภัย และความแข็งแรงเชิงกลสูงสำหรับสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมที่รุนแรง ดูผลิตภัณฑ์ →

สายเคเบิลอุณหภูมิสูงหุ้มฉนวนโพลีเมอร์ (PI)

สายเคเบิลหุ้มฉนวน PI ใช้ไดอิเล็กทริกโพลีอิไมด์ที่ให้ความต้านทานความร้อนสม่ำเสมอสูงถึงประมาณ 200°C ต่อเนื่อง โดยมีการเบี่ยงเบนระยะสั้นถึงประมาณ 260°C สายเคเบิลซีรีส์ XPI มีอยู่ทั่วไปในสายตัวอย่าง CEMS และเครื่องทำความร้อนกระบวนการเซมิคอนดักเตอร์ ซึ่งมีขนาดกะทัดรัดและเอาต์พุตที่เสถียรมีความสำคัญมากกว่าความจุที่อุณหภูมิสูงเป็นพิเศษ

XPI-1 High Temperature Polyimide Insulated Heating Cable สายเคเบิลทำความร้อนหุ้มฉนวนโพลีอิไมด์อุณหภูมิสูง XPI-1 มีตัวนำชุบนิกเกิลและแจ็กเก็ต PTFE สายเคเบิลนี้ให้ความต้านทานความร้อนคงที่ถึง 200°C ต่อเนื่องโดยมีอุณหภูมิถึง 260°C เหมาะสำหรับสายตัวอย่าง CEMS และอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ที่มีขนาดกะทัดรัดและทนต่อสารเคมีเป็นสิ่งสำคัญ ดูผลิตภัณฑ์ →

วิธีการเลือกสายเคเบิลทำความร้อนที่อุณหภูมิสูงที่เหมาะสม

กระบวนการคัดเลือกมีปัจจัย 5 ประการ ได้แก่ อุณหภูมิรับแสงสูงสุด อุณหภูมิที่ต้องการ ความหนาแน่นของวัตต์ สภาพแวดล้อม และความยาวของวงจร ยืนยันอุณหภูมิรับแสงก่อน เนื่องจากจะเป็นตัวกำหนดว่าคุณต้องการปลอก MI หรือสามารถใช้การออกแบบที่มีกำลังไฟคงที่ได้

อุณหภูมิการรับแสงสูงสุด

อุณหภูมิแวดล้อมสูงสุดที่ตำแหน่งสายเคเบิล ไม่ใช่อุณหภูมิกระบวนการ วิธีนี้จะตัดสินใจว่าคุณต้องการฉนวนแร่หรือสามารถใช้โครงสร้างฉนวนโพลีเมอร์ได้หรือไม่

จำเป็นต้องรักษาอุณหภูมิ

อุณหภูมิกระบวนการเป้าหมายจะกำหนดความหนาแน่นของวัตต์ การรักษาอุณหภูมิให้สูงขึ้นต้องใช้วัตต์ต่อเมตรมากขึ้น และบ่อยครั้งที่การออกแบบให้มีกำลังไฟคงที่

สภาพแวดล้อมภาคสนาม

ความชื้น ไอระเหยที่มีฤทธิ์กัดกร่อน เขตป้องกันการระเบิด และการสั่นสะเทือนจะเป็นตัวกำหนดกรอบหุ้มและชุดการเชื่อมต่อที่คุณต้องการสำหรับระบบ

ความยาววงจร

สายเคเบิลที่มีกำลังวัตต์คงที่มีความยาววงจรสูงสุดสำหรับแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด การวิ่งระยะยาวอาจต้องใช้วงจรหลายวงจรหรือการออกแบบสามเฟสเพื่อควบคุมแรงดันไฟฟ้าตกภายใต้การควบคุม

ข้อผิดพลาดทั่วไปในการซื้อ ได้แก่ การเพิกเฉยต่ออุณหภูมิการรับแสง การใช้สายเคเบิลควบคุมตัวเองเหนือเพดานที่กำหนด และการประเมินความหนาแน่นของวัตต์ต่ำเกินไปเมื่อเทียบกับความจุความร้อนของตัวกลาง ก่อนที่คุณจะตัดสินใจใช้โมเดลใดโมเดลหนึ่ง ให้ทบทวนหัวข้อเชิงปฏิบัติของ ไม่ว่าสายเคเบิลทำความร้อนพลังงานคงที่อุณหภูมิสูงจะเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพการทำความร้อนในอุตสาหกรรมหรือไม่ ในสภาพแวดล้อมกระบวนการจริงของคุณ

ในกรณีที่ใช้การติดตามความร้อนที่อุณหภูมิสูง

การติดตามความร้อนที่อุณหภูมิสูงนั้นกระจุกตัวอยู่ในอุตสาหกรรมที่กระบวนการนั้นร้อน และสายเคเบิลทำความร้อนจะต้องคงอยู่ได้เป็นเวลานานที่เอาท์พุตเต็มโดยไม่มีฉนวนพัง

  • การผลิตน้ำมันและก๊าซ: สายส่ง ตัวแยก และจุดเก็บตัวอย่าง
  • โรงงานปิโตรเคมี: ท่อป้อนเครื่องปฏิกรณ์ ถังเก็บ และเครื่องทำความร้อนแบบบาร์เรล
  • การผลิตเซมิคอนดักเตอร์: ท่อเจาะขนาดเล็ก เครื่องทำความร้อนในกระบวนการ และระบบควบคุมอุณหภูมิ
  • การผลิตกระแสไฟฟ้า: เครื่องทำความร้อนในตู้ สายอุปกรณ์ และแผงเซ็นเซอร์
  • CEMS และการตรวจสอบสภาพแวดล้อม: สายตัวอย่างที่ให้ความร้อนและระบบวิเคราะห์ที่ป้องกันการควบแน่น

ข้อควรพิจารณาในการติดตั้งและบำรุงรักษา

คุณภาพการติดตั้งเป็นสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของความล้มเหลวของสายเคเบิลที่มีอุณหภูมิสูงก่อนกำหนด แม้แต่ MI ที่ดีที่สุดหรือผลิตภัณฑ์ที่มีกำลังไฟคงที่ก็ยังอาจล้มเหลวได้เร็วหากโค้งงอมากเกินไป มัดแน่นเกินไป หรือเชื่อมต่อโดยไม่มีเทอร์โมสตัท

  • เคารพรัศมีโค้งงอต่ำสุดที่ผู้ผลิตระบุ สำหรับสาย MI ปลอกโลหะจะแข็งตัวและแตกหากคุณใช้เกิน
  • ใช้เทปอลูมิเนียมฟอยล์หรือการ์ดเคเบิลทำความร้อนเพื่อยึดสายเคเบิลเข้ากับท่อ หลีกเลี่ยงสายโลหะที่เจาะเข้าไปในฝักเมื่อเวลาผ่านไป
  • จับคู่สายไฟหรือสาย MI ที่มีกำลังไฟคงที่กับเทอร์โมสตัทหรือตัวควบคุมอุณหภูมิเสมอ เซ็นเซอร์ควรอยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้องเพื่อสะท้อนอุณหภูมิผนังท่อตามจริง
  • เรียกใช้การทดสอบเมกเกอร์ก่อนที่จะจ่ายไฟให้กับวงจร และกำหนดเวลาการตรวจสอบความต้านทานของฉนวนเป็นระยะ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่เปียกหรือมีการกัดกร่อน

คำถามที่พบบ่อย

อะไรคือความแตกต่างระหว่างสายเคเบิลทำความร้อนที่อุณหภูมิสูงและสายเคเบิลแบบควบคุมตัวเอง?

สายเคเบิลแบบควบคุมตัวเองจะลดเอาต์พุตเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น แต่แกนโพลีเมอร์จะเสื่อมสภาพลงเมื่ออุณหภูมิเกิน 150°C โดยประมาณ สายเคเบิลทำความร้อนอุณหภูมิสูงเก็บเอาต์พุตไว้และสร้างขึ้นสำหรับสภาพแวดล้อมที่อยู่เหนือเพดานนั้น สายเคเบิลหุ้มฉนวนแร่ไม่ได้จำกัดอุณหภูมิ ดังนั้นจึงต้องใช้เทอร์โมสตัทภายนอกเพื่อป้องกันความร้อนสูงเกินไป หากต้องการทำความเข้าใจข้อเสียอย่างลึกซึ้ง โปรดดูของเรา การเปรียบเทียบสายเคเบิลทำความร้อนแบบควบคุมตัวเองและ MI .

สายเคเบิลทำความร้อนแบบหุ้มฉนวนแร่สามารถร้อนได้แค่ไหน?

สายเคเบิล MI-321 พร้อมปลอกสแตนเลส 321 สามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องที่อุณหภูมิประมาณ 400°C เวอร์ชันอัลลอย 825 ขยายความสามารถดังกล่าวได้เกิน 500°C การขยายตัวของตัวนำและปลอกต้องตรงกัน ดังนั้นควรยืนยันอุณหภูมิต่อเนื่องและอุณหภูมิสัมผัสที่แนะนำบนแผ่นข้อมูลก่อนการติดตั้งเสมอ

สายเคเบิลทำความร้อนที่อุณหภูมิสูงสามารถทับซ้อนกันได้หรือไม่?

กำลังไฟฟ้าคงที่และสายเคเบิล MI จะต้องไม่ทับซ้อนกันหรือข้ามกัน เนื่องจากความร้อนที่ปล่อยออกมาจะไม่ลดลงที่จุดที่ทับซ้อนกัน นั่นทำให้เกิดจุดร้อนเฉพาะจุดที่สร้างความเสียหายให้กับฉนวน ใช้แผนผังเค้าโครงที่มีการวิ่งตรงและเว้นระยะห่างที่เหมาะสม แทนที่จะอาศัยสายเคเบิลเพื่อจำกัดตัวเอง

อุปกรณ์เสริมใดบ้างที่จำเป็นสำหรับระบบเคเบิลทำความร้อนที่อุณหภูมิสูง?

คุณต้องมีเทอร์โมสตัทหรือตัวควบคุมอุณหภูมิ ชุดเชื่อมต่อสายไฟ กล่องรวมสัญญาณ เทปอลูมิเนียมฟอยล์หรือการ์ดเคเบิลสำหรับยึด และชุดติดตั้งแบบเย็นสำหรับปลายขั้วต่อ ในพื้นที่อันตราย ตัวควบคุมอุณหภูมิและกล่องรวมสัญญาณจะต้องป้องกันการระเบิดและเหมาะสำหรับการจำแนกประเภทโซน

การเลือกสายเคเบิลทำความร้อนที่อุณหภูมิสูงเป็นกระบวนการในการจับคู่พิกัดอุณหภูมิกับซองกระบวนการของคุณ โดยไม่คาดเดาจากกำลังไฟหรือเส้นผ่านศูนย์กลางของสายเคเบิล เริ่มต้นด้วยอุณหภูมิรับแสง ยืนยันการรักษาอุณหภูมิและความหนาแน่นของวัตต์ จากนั้นเลือกประเภทการก่อสร้างและอุปกรณ์เสริมตู้ที่ได้รับการรับรองสำหรับโซนเฉพาะ เมื่อข้อมูลจำเพาะถูกต้อง ระบบติดตามความร้อนจะทำงานอย่างเงียบๆ เป็นเวลาหลายปีโดยมีการบำรุงรักษาเพียงเล็กน้อย