TEMPSENS ImmH Погружной нагреватель вязких жидкостей

Описание TEMPSENS ImmH

Для любого производственного или технологического объекта, когда требуется нагрев большого объема жидкости перед подачей в технологический процесс, погружные электронагреватели являются наилучшим рекомендуемым решением. Один пучок или несколько небольших нагревательных элементов могут быть установлены в резервуаре для равномерной передачи тепла и стабильного нагрева жидкости, с учётом всех встроенных мер безопасности в самом нагревателе и системе управления.

Меры предосторожности, которые следует учитывать при проектировании и выборе погружного нагревателя:

1. Выбор подходящего материала для смачиваемых частей, чтобы избежать возможной коррозии от нагреваемой жидкости.
2. Правильное соотношение длины холодной и активной зоны, чтобы избежать перегрева и работы в режиме «сухого» нагрева.
3. Температура поверхности нагревательного элемента должна быть ниже температуры воспламенения жидкости для предотвращения аварийных ситуаций. При нагреве воспламеняющейся жидкости или установке в взрывоопасной зоне крайне важен корректный тепловой расчёт.
4. Метод крепления и поддержка пучка с учётом турбулентности при входе и выходе потока.
5. Система управления температурой как поверхности нагревательного элемента, так и самой жидкости.

Типы погружных нагревателей
Погружные нагреватели можно условно разделить на следующие типы:

Прямые погружные нагреватели
Электрический нагревательный пучок, в котором нагревательные элементы напрямую погружаются в жидкость, подлежащую нагреву, называется прямым погружным нагревателем. Прямые погружные нагреватели имеют компактные размеры и обеспечивают непосредственную теплопередачу, что делает их очень эффективным способом нагрева больших объемов хранимых жидкостей.
Прямые погружные нагреватели могут быть выполнены в следующих вариантах:

1. Горизонтальная установка: Называются горизонтальными погружными нагревателями. Обычно устанавливаются немного выше дна резервуара (всегда ниже минимального уровня жидкости).
2. Вертикальная установка: Называются вертикальными погружными нагревателями. Обычно устанавливаются сверху резервуара. Важно корректно рассчитать длину холодной зоны, чтобы избежать перегрева.
3. Вертикальная установка с горизонтальным нагревом: Специально сконструированный нагревательный пучок, устанавливаемый сверху с помощью фланцевого или резьбового соединения. Холодная часть элементов располагается вертикально до минимального уровня масла. Активная зона элементов изогнута под углом 90° так, чтобы всегда оставаться погружённой в жидкость (аналогично горизонтальному погружному нагревателю).

Крепление может осуществляться с помощью фланца или резьбовой гайки в зависимости от мощности и области применения. Нагреватели могут быть рассчитаны как на установку во взрывобезопасных зонах, так и в обычных условиях.
Прямые погружные нагреватели наиболее рекомендуемы благодаря быстрому нагреву, компактному исполнению и отсутствию «сухого» нагрева в данной конструкции.

Непрямые погружные нагреватели
Существуют жидкости, при работе с которыми применение прямых погружных нагревателей представляет сложность. В одних случаях нагревательные элементы выходят из строя всего через несколько дней эксплуатации из-за коррозии, вызываемой жидкостью, в других — существует риск, связанный с температурой поверхности элемента и температурой вспышки жидкости. Некоторые случаи непредусмотренного перегрева или пробоя могут привести к аварийной ситуации (при недостаточной надёжности системы управления).

Нагревательные элементы крепятся к резьбовым гайкам и помещаются внутрь защитных труб, приваренных к монтажному фланцу. Таким образом, нагревательные элементы никогда не контактируют напрямую с жидкостью. Тепло передаётся через толстую стенку защитной трубы, которую нагревают установленные внутри элементы. Такие пучки в основном используются при горизонтальной установке как во взрывобезопасных зонах, так и в обычных условиях. Система обеспечивает полную защиту от перегрева и воспламенения внутри резервуара.

Дополнительным преимуществом непрямого погружного нагревателя является возможность замены отдельного нагревательного элемента без слива жидкости из резервуара в случае его выхода из строя. Это значительно снижает время простоя оборудования и стоимость технического обслуживания.

Конструкция

1. Клеммные коробки: Конструкция клеммной коробки зависит от зоны установки (безопасная или взрывоопасная). Взрывозащищённые нагреватели сертифицированы для установки во взрывоопасных зонах 1 и 2, газовая группа IIC, степень защиты IP66. Клеммная коробка предназначена для защиты клемм отдельных нагревательных элементов от внешних воздействий, таких как пыль, влага и т.п., а также для подключения питающего кабеля к нагревательному пучку. При установке в опасной зоне коробка может быть во взрывонепроницаемом исполнении.

2. Нагревательный пучок: Состоит из определённого количества U-образных нагревательных элементов, закреплённых при помощи системы направляющих пластин и тяг. Пучок рассчитан на достижение заданной температуры на выходе при соблюдении безопасных значений температуры элементов и перепада давления.

Нагревательные элементы могут быть закреплены на фланце с помощью переходных втулок с пайкой, напрямую сваркой или резьбовыми соединениями. Тепловая нагрузка пучка может быть разделена на несколько групп (банков) в зависимости от условий процесса. Это обеспечивает более гибкое управление и регулирование.

3. Температурные датчики: Пучок снабжён датчиками температуры оболочки нагревательных элементов для контроля и ограничения температуры оболочки в допустимых пределах. При необходимости также могут устанавливаться дополнительные датчики: температуры трубной решётки, датчик внутри клеммной коробки, датчик температуры корпуса ёмкости и датчик температуры технологической среды — в зависимости от конкретного случая. Применяемые датчики сертифицированы в соответствии с зоной установки. Как правило, используются термопары или термопреобразователи сопротивления (ТС, RTD). Простой нагревательный пучок может управляться с помощью термостатов для защиты по температуре оболочки и температуры среды.

Если рабочее давление высокое, рекомендуется установка предохранительного клапана (PSV) в корпусе нагревателя в качестве дополнительной меры безопасности.

4. Панель управления: Панели управления нагревателями предназначены для контроля и управления работой нагревательного пучка, а также для обеспечения безопасности оборудования и технологического процесса. Логика управления может быть дискретной (через контакторы), регулируемой (через тиристоры) или комбинированной. Панели могут устанавливаться как в безопасной, так и во взрывоопасной зоне при соблюдении соответствующих норм проектирования и сертификации. Панели управления оснащаются индикацией состояния: подача питания, работа нагревателя, отключение, аварийное отключение, превышение температуры и т.п. Температура нагревательных элементов, среды и других зон (по показаниям датчиков) отображается на панели для эффективного мониторинга. Панель также включает защитные блокировки: перегрев элементов, утечка на землю, перегрев среды и др., а также аварийную остановку для безопасной работы.

Преимущества

• Возможность быстрого нагрева небольших объёмов и эффективного обогрева больших объёмов при длительной работе.
• Широко применяются для нагрева вязких жидкостей (битум, мазут и т.п.) с целью снижения вязкости перед откачкой.
• Экологичный дизайн: отсутствие вредных выбросов, дыма или газа.
• Точное регулирование температуры.
• Возможность размещения в ограниченном пространстве.
• Индивидуальное проектирование по техническому заданию.
• Высокая энергоэффективность и максимальная диэлектрическая прочность.
• Совместимость со стандартными трубопроводными системами и требованиями по безопасности.
• Надёжная конструкция.
• Простота эксплуатации и технического обслуживания.
• Энергосбережение.
• В случае применения косвенных погружных нагревателей нет необходимости осушать ёмкость для ремонта или замены.

Области применения

• На крупных резервуарах для предварительного подогрева вязких жидкостей.
• Подогрев нефти (сырой, термомасел и других технологических жидкостей в резервуарах).
• Подогрев воды и испарительные установки.
• Для снижения вязкости среды и обеспечения возможности её перекачки.
• Парогенераторы.
• Системы охлаждения масла и компрессорные установки.
• Подогрев растительных масел в пищевой промышленности.

Технические характеристики TEMPSENS ImmH