Come scegliere il cavo per tracciamento termico giusto per: applicazioni pratiche, selezione

Il cavo per tracciamento elettrico adatto per una tubazione industriale è quello la cui curva di uscita pubblicata, temperatura massima della guaina, limite di lunghezza del circuito e certificazione si adattano tutti alla perdita di calore calcolata del tubo alla temperatura ambiente più bassa che il sito vedrà effettivamente. Il prezzo al metro, l'abitudine al marchio e "ciò che è stato utilizzato dall'ultimo progetto" sono nella migliore delle ipotesi i fattori decisivi, e sono la solita ragione per cui una linea tracciata ha prestazioni inferiori nel suo secondo inverno.

Il tracciamento elettrico è la pratica di aggiungere calore elettrico a un tubo, un recipiente o una linea di campionamento per sostituire il calore perso attraverso l'isolamento, in modo che il fluido rimanga al di sopra della temperatura target. La selezione è quindi un esercizio di abbinamento: la potenza utilizzabile del cavo deve essere uguale o leggermente superiore alla perdita di calore, senza mai spingere la guaina del cavo oltre la sua temperatura nominale o il limite di classe T dell'area.

I cinque input che decidono il cavo

La selezione dei cavi viene stabilita da cinque input, non dalla consultazione del catalogo, e inserirli in un foglio prima di aprire una scheda tecnica elimina la maggior parte delle congetture.

1. Mantenere la temperatura e la tolleranza. Una linea di protezione antigelo a 5 °C e una linea di processo mantenuta a 180 °C sono famiglie di prodotti diversi, non potenze diverse dello stesso cavo.
2. Dispersione termica di progetto in W/m. Calcolato in base al tipo e allo spessore dell'isolamento, al diametro del tubo, alla temperatura del fluido e alla temperatura ambiente minima.
3. Condizioni ambientali minime e di avviamento. Un avvio a freddo a -30 °C assorbe molta più corrente rispetto al funzionamento a regime stazionario e tale picco governa gli interruttori e i controller.
4. Lunghezza del circuito e tensione di alimentazione. La tensione disponibile e la distanza dal quadro di distribuzione limitano la quantità di cavo che può essere posizionata su un circuito.
5. Classificazione delle aree e ambiente. Zone pericolose, corrosione, esposizione ai raggi UV, sepoltura, lavaggio e abuso meccanico determinano la guaina e il percorso di certificazione.

Calcola la perdita di calore prima di confrontare i cavi

Ogni decisione sui cavi inizia con un calcolo della perdita di calore, perché un cavo può mantenere un tubo in temperatura solo se la sua potenza corrisponde a quella che il tubo perde attraverso il suo isolamento. Saltare il calcolo e scegliere 30 W/m "come prima" è l'errore di selezione più comune nei lavori di retrofit.

Un calcolo utilizzabile stabilisce le sue ipotesi, e queste sono quelle che vale la pena verificare riga per riga:

• Materiale isolante, spessore e condizioni: l'isolamento bagnato o compresso può perdere molte volte il valore di progettazione a secco.
• Diametro del tubo e temperatura del fluido, oltre alla fascia accettabile attorno al punto di mantenimento.
• Temperatura minima dell'aria ambiente, velocità del vento per i rack esposti e se la linea è interna, esterna o interrata.
• Ponti termici: supporti di tubi, valvole, flange, filtri e collegamenti di strumenti che trasportano calore.
• Un margine di progettazione, tipicamente del 10–25%, applicato alla pura perdita di calore piuttosto che all'uscita del cavo.

Richiedere la perdita di calore a due temperature ambiente se il sito ha un caso di progettazione lieve e uno severo. Il divario indica la quantità di capacità inutilizzata necessaria al cavo ed espone progetti che funzionano solo in primavera.

Abbina la famiglia di cavi alla temperatura e alla lunghezza

Scegli prima la famiglia: autoregolante, a potenza limitata, a potenza costante, resistiva con isolamento polimerico, isolamento minerale o effetto pelle, perché le famiglie differiscono fondamentalmente nel modo in cui l'uscita cambia con la temperatura del tubo, quanto può essere calda la guaina e quanto può essere lungo un singolo circuito.

Cavo autoregolante dove il design è ancora in movimento

Il cavo autoregolante è adatto a progetti in cui il percorso dei tubi, le posizioni delle valvole o i dettagli dell'isolamento sono ancora in fase di definizione, perché può essere tagliato su misura sul posto e la sua potenza diminuisce quando il tubo si avvicina alla propria temperatura. Questo comportamento autolimitante è anche il motivo per cui è popolare per la protezione antigelo e per le linee che potrebbero essere parzialmente vuote.

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Potenza costante dove il calore per metro deve essere prevedibile

Il cavo a potenza costante è la risposta migliore quando il processo richiede un numero definito di watt per metro lungo una lunghezza nota o quando la temperatura di mantenimento supera il limite sopportabile dai nuclei polimerici autoregolanti. Il compromesso è la disciplina: nessuna sovrapposizione, nessuna rifinitura dopo l'installazione e un design che fissa in anticipo la lunghezza del circuito.

Effetto pelle dove il gasdotto viene misurato in chilometri

Per le lunghe linee di trasmissione che trasportano prodotti caldi, i sistemi ad effetto pelle mantengono l’output quasi costante su distanze che richiederebbero dozzine di circuiti convenzionali, utilizzando un singolo tubo di calore e un’alimentazione ad alta tensione. Un tipico punto di partenza è il Filo tracciante effetto pelle STS-HT , sebbene l'intero sistema (tubo di calore, isolamento, unità di potenza) sia progettato come un unico pacchetto.

Verificare la lunghezza del circuito, la caduta di tensione e la corrente di avviamento a freddo

La lunghezza massima del circuito indicata in una scheda tecnica è un limite rigido e solitamente viene impostata in base alla caduta di tensione o alla corrente di avviamento a freddo anziché alla capacità di riscaldamento. Gli installatori che lo ignorano si ritrovano con primi dieci metri caldi e una coda fredda.

Tre controlli rilevano quasi ogni problema prima che il cavo venga ordinato:

• Tensione all'estremità. I lunghi tragitti con una bassa tensione di alimentazione perdono potenza; richiedete la lunghezza massima al vostro voltaggio attuale, non la cifra del titolo del catalogo.
• Corrente di avviamento a freddo. Il cavo autoregolante può assorbire più volte la sua corrente nominale a basse temperature ambientali, il che fa scattare gli interruttori e sovraccarica i controller dimensionati su amplificatori a stato stazionario.
• Coordinamento interruttore e differenziale. La protezione differenziale e le impostazioni di sgancio magnetico devono essere al di sopra della corrente di avvio pur continuando a proteggere il circuito.

Laddove una linea necessita di un'elevata densità di watt a temperatura elevata e il circuito è lungo, una costruzione a potenza costante in fibra di carbonio è spesso una soluzione migliore rispetto a un tipo a potenza costante standard.

Cavo Scaldante a Potenza Costante in Fibra di Carbonio AFF-CT Per la manutenzione dei processi ad alta temperatura e la protezione antigelo, con rivestimenti in fluoropolimero, circuiti lunghi da 480 V e approvazioni per aree pericolose. Visualizza il prodotto →

Guaina, giacca e classificazione dell'area decidono il resto

Una volta che la famiglia e la lunghezza del circuito sono adatte, la guaina e la certificazione decidono se il cavo può essere installato legalmente dove serve e se sopravvive cinque anni alla condensa, ai lavaggi o alla luce solare.

Controllare quanto segue prima di approvare un cavo:

• Temperatura massima della guaina rispetto alla classe T. La superficie più calda possibile del cavo, in condizioni di guasto o surriscaldamento, deve rimanere all'interno della classe consentita dell'area.
• Chimica della giacca. Le giacche in fluoropolimero resistono a carburanti e solventi; Il PVC standard no. Le linee interrate necessitano di umidità e protezione meccanica, non solo di una guaina sottile.
• Copertura metallica e messa a terra. La treccia o la guaina forniscono continuità di terra e protezione meccanica; confermare il percorso dell'errore richiesto per l'installazione.
• Pratiche di zona e certificazione. Il numero del certificato e la classe di temperatura devono comparire nel pacchetto di documentazione, non solo su una pagina di marketing.

Al di sopra della gamma pratica di cavi polimerici, o laddove la condensa potrebbe attaccare una guaina morbida, un cavo con isolamento minerale rivestito in lega 825 fornisce una barriera metallica sigillata con un raggio di curvatura ridotto e un'elevata densità di watt.

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Controlli, sensori e accessori appartengono alla stessa decisione

Un cavo per tracciamento elettrico senza controllo e terminazione corrispondenti è un'installazione non completata ed è la parte che più spesso viene tralasciata dal preventivo. Un cavo autoregolante non controllato è sicuro ma dispendioso; un cavo a potenza costante non controllato è un vero rischio.

Decidi quattro cose insieme al cavo: se il controllo avviene tramite rilevamento della linea del tubo o rilevamento dell'ambiente; dove si trova il sensore (lontano dal cavo, sul lato freddo del tubo); come sono disposte le scatole di giunzione, i cavi freddi e le guarnizioni terminali; e come i circuiti verranno etichettati, testati e registrati al momento della consegna.

Per le aree pericolose, il termostato o il controller deve essere provvisto di certificazione corrispondente e di un intervallo di temperatura che racchiuda il punto di mantenimento con un margine: a Termoregolatore antideflagrante HDBK-WK è il tipo di componente che dovrebbe essere confermato contemporaneamente al cavo, non dopo che l'acciaio è stato montato.

Una breve lista di controllo delle specifiche e degli appalti

Mettete questi elementi per iscritto e la scelta del cavo smetterà di essere una questione di opinione. Ogni fornitore serio risponderà senza esitazione e le risposte evasive sono di per sé informazioni utili.

1. Calcolo della perdita di calore con ipotesi e margine dichiarati.
2. È necessario mantenere la temperatura, la temperatura ambiente minima e la condizione di avvio a freddo.
3. Famiglia selezionata, numero di catalogo e relativa curva di uscita alla vostra tensione.
4. Lunghezza massima del circuito, corrente di avviamento a freddo e requisiti di interruttore/RCD.
5. Temperatura massima della guaina, classe T e riferimenti al certificato.
6. Schema del circuito con lunghezze, posizioni delle scatole di giunzione e zone di controllo.
7. Elenco accessori: cavi freddi, guarnizioni terminali, nastro, supporti, etichette, ricambi.
8. Documentazione, registri dei test di fabbrica e chi esegue i test di resistenza all'isolamento in loco.

Domande frequenti

Un tipo di cavo può servire ogni tubazione di un impianto?

Raramente. Un impianto con una linea d'acqua antigelo, una linea in asfalto a 160 °C e una tubazione di trasferimento di 2 km richiede tre famiglie: rispettivamente autoregolante, a potenza costante ed effetto pelle. Standardizzare una famiglia di solito significa pagare più del dovuto su alcune linee e sottoperformare su altre.

Il cavo autoregolante è sempre più efficiente dal punto di vista energetico rispetto al wattaggio costante?

Non sempre. Il cavo autoregolante consente di risparmiare energia laddove i tubi sono più caldi rispetto al caso di progettazione, poiché la sua potenza diminuisce con la temperatura. Su una linea mantenuta costantemente a una temperatura elevata e fissa, un circuito resistivo o a wattaggio costante ben controllato può essere altrettanto efficiente e il controller conta più della famiglia di cavi.

Quanto cavo di riserva deve essere ordinato?

Ordinare pezzi di ricambio per le terminazioni e i circuiti più corti, in genere una piccola percentuale della lunghezza totale, anziché una bobina lunga di una dimensione. Il cavo a potenza costante non può essere tagliato dopo l'installazione, quindi una bobina di riserva del tipo giusto è più utile di metri extra di quello sbagliato.

Ho ancora bisogno di un termostato con cavo autoregolante?

Sì, se la linea necessita di riscaldamento solo nella stagione fredda o solo fino ad un punto prestabilito. Il nucleo autoregolante previene il surriscaldamento, ma non spegne il circuito, quindi il controllo dell'ambiente o del rilevamento della linea è ciò che riduce effettivamente i costi di esercizio.

Cosa va storto più spesso dopo la messa in servizio?

Guaine danneggiate su supporti e valvole, umidità nelle scatole di giunzione e sensori installati dove leggono il cavo anziché il tubo. Questi producono punti freddi e viaggi fastidiosi molto prima che il cavo stesso si guasti.

La scelta di un cavo per tracciamento elettrico per una tubazione industriale si riduce a far corrispondere una curva di uscita pubblicata a una perdita di calore calcolata, quindi a confermare che la temperatura della guaina, la lunghezza del circuito e la certificazione sopravvivono alle peggiori condizioni del sito. Fallo in quest'ordine, con i numeri annotati, e il cavo che installerai manterrà comunque la temperatura nella notte più fredda del quinto inverno anziché nel primo.