Устройства электроподогрева. Прямой и косвенный электроподогрев. Система СЕКТ (индукционный электроподогрев)

 Течение тока по проводнику сопровождается выделением тепла. 

Электрообогревающая установка универсальна. Применяется на промышленных,  подводных и магистральных трубопроводах. 

  • Использование электрообогрева позволяет разогреть нефть до температуры, необходимой для начала перекачки, поддерживать заданный температурный режим течения и предотвратить остановку или замерзание трубопровода. 
  • Процесс регулирования может быть автоматизирован путём изменения мощности подогрева в зависимости от температуры окружающей среды.

 

Классификация электронагревательных устройств.

Две группы:

1.         Устройство прямого обогрева, в котором ток течёт по металлу трубы.

2.         Устройство косвенного обогрева, в котором используется электронагреватель, монтирующийся на трубопроводе.

1. Прямой обогрев.

1.1 Устройство прямого обогрева – индукционный электрообогрев - осуществляется током высокой частоты, который течёт в проводнике, намотанном на трубе. Достигается большая мощность (в зависимости от числа витков и частоты тока).

1.2 Импендансный обогрев (прямой) - переменное напряжение подводится к концам трубы на обогрев трубопровода. По технике безопасности напряжение составляет 30 – 60 В. Максимальное расстояние трубопровода составляет 900 – 1200 м.

2.Косвенный обогрев.

2.1 Нагревательные кабели. Кабель состоит из теплогенерирующей жилы, по которой течёт ток и все это находится в изоляции. В качестве проводника используется медь, алюминий, нихром, медно-никелевый сплав.

Q = R.I2

В качестве изоляции используют резину и термопластмассы. Механическую прочность обеспечивает металлическая оплётка. Кабели располагаются либо внутри трубы, либо крепятся хомутами к наружной стороне трубы. Длина кабеля равна 3 – 5 км.

Электронагревательное устройство, использующееся в ферромагнитном проводнике – СКИН-система. В СКИН-системах применяются специальные нагревательные элементы, использующие явления локализации вихревых токов в поверхностном слое ферромагнитных материалов, при прохождении тока переменной частоты.

Нагревательный элемент представляет собой трубу из углеродистой стали с наружным диаметром от 20 до 60 мм и толщиной стенки не менее 2 мм. Внутри трубы располагается проводник из немагнитного металла (меди или алюминия) сечение 25 – 50 мм2. Этот проводник находится в термостойкой оболочке. Проводник одним концом соединяется со стальной трубой, а другим концом он подключён  к источнику переменного тока.



Из-за хорошей электропроводности немагнитного металла (медь, алюминий) проводника переменный ток течёт по всему сечению проводника без заметного поверхностного эффекта и разогрева.

СКИН эффект имеет место в трубе из стали (т.е. во внешней трубе) и весь ток течёт по внутреннему слою металла трубы, а напряжение на внешней поверхности трубы практически равно нулю, что обеспечивает безопасность устройства. Толщина слоя проводимости (СКИН-слоя) зависит от частоты тока, и тем меньше, чем больше частота. При частоте тока равной 50 Гц толщина слоя равна 1 мм. Из-за относительно большого сопротивления стали и малой толщины СКИН-слоя, на этот слой приходится основное выделение тепла, до 80% от всего тепловыделения в СКИН-системе.

Ищи здесь, есть все, ну или почти все

Архив блога