Heat Tracing 0

8/17/2019 Heat Tracing 0

1/52

الرحيم

الرحمن

اهللا

بسم

tracing-Heat

طراحی

دوره

دانشجويان

توسط

گردآوری

piping

مجتمع فنی نوين پارسيان

~ 1 ~

حرارتی به محيط به کاراتالبه منظور جبراندر خطوط لوله يا مخازنمداوم يا متناوببه صورت

شود

می

برده

.آن

از

استفاده

بستبراعمده

يخ

از

جلوگيری

حيا

از

بيش

شدن

داشتنرم

نگه

فرآيندی

دمای

در

سيال

)شود

پمپاژ

براحتی

که

حدی

در

سيال

ويسکوزيته

داشتن

نگه

يا

(از

جلوگيری

سيال

اجزای

گازهجداشدن

شدن

مايع

از

جلوگيری

شودو

می

.

گوناگون

های

کاربرد

از

زير

های

نمونه

Heat-tracingباشد

می

:

ه

لوله

از

مذابمحافظت

فرآيندی

شيميايی

مواد

انتقال

بستن

يخ

برابر

در

آب

ای فسفريک

اسيد

مثل

پايين نگه داشتن ويسکوزيته)هيدروکربنهای سمی قابل اشتعال و معطر(p-xyleneسولفور و

کنيم

پمپ

خواهيم

می

که

وسياالتی

گياهی

روغنهای

نفتی

های

فراورده

موادمثل

گياهی

های

شيره

)صمغی(يمری و چسبناکپل گازها کدوغابی مايعات غليظ در صورتجلوگيری از مايع شدن

شدن

نداردمايع

ها

پااليشگاه

در

آن

سوختن

جز

ای

سطحنتيجه

روی

بر

رطوبت

تشکيل

از

جلوگيری

طبيعی

گاز

های

لوله

خارجی کمپرسورها

ديدن

صدمه

و

کنترل

شيرهای

بستن

يخ

از

جلوگيری

حذف

.رطوبتحاصل اخوردگی خطوط لوله

بردشايد

بکار

Heat-tracingشرايطی

برسانددر

ممکن

مقدار

حداقل

به

را

محيط

به

حرارتی

اتالف

های آدر مناطق سرد يا در زمستانهای سرد و طاقت فرسا. اغلب زير برف دفن می شودکه لوله

هاینها را از ميانبرای جلوگيری از يخ بستن لوله امکان دارد آ دهندبلوک .گرم عبور

روشهای

انواع

Heat-tracing

های

سيستم

Heat-tracingکنيم

بندی

تقسيم

کلی

بخش

دو

به

توانيم

می

الکتررا

سياالتی

و

کی

.د

Heat-tracingیتالايسر رظن دروم لايس رارح لاقتنا روظنم هبيالاب یامد اتننک یم مرگ.

يکمعموال

در

سيال

tube به

متصل

کوچک

لوله

يک

گيا

عمل

دهدوله

می

انجام

را

مادهی

.اگر

باشد

عامل

سيال

بويلربخار

به

گرما

دادن

دست

از

از

پس

شده

شودبخارمايع

می

دورفرستاده

ويا

ورماي آن را به منظور اگر از ماده ای شيميايی بعنوان سيال عامل استفاده شود.ريخته می شود

مجدد

يافتن

حرارتجريان

مبدل

يک

فرستندبه

می

.استفادسياالتگرمايمعمو

رامورد

هدر رفته در جريان اصلیازگرمای بخارمثلplantبه الکتريسته و يا سوختن سوختهای فسيلی

کنند

می

تامين

.


2/52

~ 2 ~

سيستمهای

Heat-tracingتب

گرما

به

را

الکتريسيته

کنندالکتريکی

می

ایيل

لوله

به

را

آن

کهو

دهنداز آسيال فرآيندی هستند و به.عبور می کند انتقال می اکثر اين نوع سيستمها از نوع مقاومتی

گيرند

می

قرار

لوله

روی

کابل

شکل

.جريان

شووقتی

می

برقرار

مقاومتی

های

المنت

حراردر

وامقاومت المتناسب است بان حرارمی شود که توليد الکتريکیسيستمها.مربع جرياها

کخاص

هستند

هم

امپدانسازديگری

)ظاهری

مقاومت

(و

کردن

القا

سطحنتيج

واثر

توليد

برای

.انتقال حرارت استفاده می کنند

همچنين تفاوتهای عمدودماهای عملياتیفهرستB6.1در جدول .انواع روشها آورده شده اسو

Heat-tracingايس هليسوب

خاص بخار و مطلوب های سری ويژگی کيک بعنوانباعث شده اصلی برایگزيناين سيال

Heat-tracingمنظور

فراينبه

دمای

داشتن

نگه

ثابت

)منظو

بستبه

يخ

از

جلوگيری

(انتخاب

های انتقگرمای نهان باالی حاصل از تبخير.شود باربرای ايجا.ل گرما ايده آل استبرای کاربرد

بزرگ

کگرمايشی

حجم

يک

تنها

بخار

از

خی

يک

تواند

می

مقدار

اين

و

است

گرمزم

بسرعت

را

بدون پمپاژ جريان يابدو در يک دمای ثابت تبديل به مايع شودکند و به سمت محل استفاده بخار.

همچنين ماده ای غير سمی اسدر دسترعموما .و

انسانی نيروی رساندن حداقل به و انرژی بازده سيستمامروزه يک انتخاب در عوامل مهمترين

Heat-tracingتسا هفرص هب و یداصتقا.


3/52

سيستم

ورود

با الکتريکی

اتکای

شدقابل

کم

بخار

سيستم

از

استفاده

.

ال

سيستم

به

نسبت

نگهداری

و

تعميرات

و

نصب

نظر

از

بخار

گرانتسيستم

خيلی

استکتريکی

.نشتی

های بخار ای و از کار افتادن تله هدر رفتن انرژهای دوره ومی شودر يک سيستم بخار باعث

انسانی

نيروی

های

قطعاتهزينه

تعويض

يا

و

تعميرات

دهرابرای

می

افزايش

.سيستم

يک

بعالوه

نيا٠تابخار انرژی مورد مبرابر توليد سيستم.کندگرما مشخص است که روشنی به

راحالکتريکی

دمای

کنترل

بهتریتبدليل

انرژی

داراستبازده

را

.ک

معنی

اين

هربه

هزينه

های انرژیاز بخار کمتر است و در نتيجواحد انرژی هزينه در سيستم الکتريکی بطور قابلمجموع

است

کمتر

توجهی

.

های

کاربرد

اکثر

در

Heat-tracingفشار

در

ورودی

اشباع

بخار

٠ات۵٠

barg)١٠ات

١٠٣۵

KPA (دمای

و

))147c(٩٨

–)٨۶

C(۶٧تياهنراف

درجه

(باشد

می

.تخليقابليت

دهد که منبع دما ثابتی ازبخار مايع شدمداوم نصب يک تله بخار اين اجازه را به سيستم بخار می

.کندمهيگرما را

~ 3 ~

مسيرهای مستقيم لوله.راه اندازی و لوله کشی يک سيستم بخار بسيار سنگين و طاقت فرسا ستهزينه

های ديگری متصل شده اندهای بخار .همگی بايد بطور کامل عايق بندی شوندويا تيوبها که به لوله


4/52

~ 4 ~

و ابزارآالت ها و فيتينگ هستنشيرها حرارتی صفحاتهستناياج(.در واقع يک انباره که

دهندحرارتی بزرگ دارند به محيط می مقداربرای آزاد کرد)مقدار قابل توجهی از انرژی را

نياز

مورد

بندیگرمای

عايق

از

تيوبهاقبل

از

حلقه

دورچندين

مارپيچ

بصورت

پيچنآنهرا

می

.اين

سازماندهی هدر رفت گرمنوع کاهش کندانس بخاردر خدر اثکو امتداد (افت فشار در

tailing( افتد

می

کنداتفاق

می

کمک

.


5/52

مثل جلوگيری از يخ زدن ها يکو افزايش ويسکوزيتدر اکثر کاربرد های قطر کوچک در لوله

نياتريسر

مورد

گرمای

تامين

بيشترکافيستبرای

حتی

که

ما

برای

را

نياز

مورد

گرمای

میاز

امين

ندک

.برای

ورودیهرچند

نياز

مورد

هاگرمای

ويژگی

حرارتی

بخارانتقال

تواندتريسرهای

می واقع مقداربين تريس و خط لوله افزايش يابد که با اين کار درسيمابا قراردادنبطور قابل مالحظه ای

حرارت

هدايسطح

يابدقابل

می

افزايش

.تواند

می

بخاری

های

سيستم

فارنهايت٠دماهای

درجه

و بيشتر از مقدار دمای مورد نياز بين خطوط لوله روی زميندرج٠بين خطوط لوله زيرزمينی

درجه ای زير زمين دارند٠درجه ای زير زمين و٠در واقع يک تلرانس.تغيير کند

~ 5 ~

فاکتور

سه

به

دما

دقيق

کنترل

در

شودناتوانی

می

مربوط

:

١ –رد عابشا راخبرظن دروم کاهندهفشار هنگاميکه فشار.وارد خط می شودبوسيله يک شير کنترلی

سوپرهيت می شود بخار اشباع هدر می رو.کاهش می يابد .گرمای اضافی به سرعت در سيستم

٢

–دم

نامناسب

تقسيم

يک

فرآيندی

های

لوله

و

بخار

تريسر

بين

نامناسب

کناتصال

می

ايجاد

را

يی

.ا

استاين

نمايان

بيشتر

است

زياد

تريسر

و

فرآيندی

لوله

بين

دما

اختالف

زمانيکه

ر

.سوپر

بخار

وقتی

.هيت می شود اختالف دما به حداکثر می رسد


6/52

٣

-همچنين

tailingاست

موثر

بخار

اطراف

دمای

روی

بر

.

تريسر

توانيبخاهادمای

می

روشرا

از

استفاده

با

jacketingشيرها

يا

حو

بهبخار

دماس

هزينه باال نسبت به روش الکتريکی دارندهرچند اين روشها.دقيقا کنترل کنيم هم ازنظر کنترلهم و

ندارند

را

الکتريکی

روش

دقت

دمايی

.

Circulating media

Circulating mediaمتسيس نيرتنارگ Heat-tracingرب فرآيندهای بخصوص واست و تنها ی

های.)آخرين رديف B6.1جدول. (يطی خاص کار برد دارندشرايط مح سياالت گردشی خاصيت

پاي

در

دما

منطقی

کنترل

نظر

از

بخابهتری

تريسينگ

در

حصول

قابل

دمای

از

باالتر

و

تر

دارنين

.ها را می توان به دو کالس تقسيم کرد هایهروغنها و ارگاني:اين نوع سيستم دماکه برای کاربری

و

فريباال

هستنآنتی

يخمناسب

ضد

خاصيت

دارنبا

میکه

را

سرد

های

محيط

در

استفاده

اجازه

دهند

.زنند

نمی

يخ

گيرند

قرار

استفاده

مورد

متناوب

صورت

به

اگر

که

دارند

هم

را

خاصيت

اين

.

Heat-tracingالکتريک

مقاومت

از

استفاده

با

~ 6 ~

دههHeat-tracingاهميت تجاری اين نوع از اين نوع سيستم در جايی که عمال.آغاز شد٩۵٠از

کنند

استفاده

بخار

از

توانستند

گرفتنمی

می

قرار

استفاده

مورد

.الکتريکی

مقاومت

بردهای

کار

اولين

برای

واکس

و

آسفالت

ودروغنها

.ه

لوله

خطوط

برای

نوع

میاين

قرار

استفاده

مورد

طويل

ی

گرفت

) طولسيستم

با

های

لوله

به

بخاری

شد٠تا٠ای

می

محدود

متر

.از

استفاده

صورت

در

هزينه بطور قابل مالحظه ای افزايش می يابدسيستم بخار برای خطوط لوله طويل ).پيچيدگی و

گرمايی ساخته می شدنددر ابتدا کاربردهای مقاومت از. فلزآالت بايستی برپايه ديگر زمانيکه

mineral-insulated copper sheathedطوي

لوله

خطوط

ازوبرای

وسيعی

سطح

در


7/52

خود

هيترهای

–تنظي

های٩٧١از سال ها بيشترين کاربرد را پيدا کردندهيتر و سازندهخودتنظيم در ميان انواع الکتريکی

پيشنهاد می کردندHeat-tracingهای هايیتکنولوژاين.های صنعتی نيز اين نوع را مزيت

هيترها که بعمشکاين نو.داشتنسبت به انواع ديگر ت عدم توانايی درکنترل گرمایفرسودگی

.توليد شده بود را برطرف کرده بود

~ 7 ~

کردند

می

تنظيم

را

مقاومت

واقع

در

.

خود

های

تريسر

-باقالدرمعموتنظي

حرارتی

نوار

گذرگايک

٠تا٠موازیدو

AWG

هسته پليمری رسانا جاسازی شدههستند نوارها به عنواننکه در يک هاکه اين حرارتی بکارالمان

و روی آن يک عايق اندمی روند شدهکامسپس.پليمری قرار داده هم تابيده يک دسته فلز به با

يک پوشش پليمریدر نهايش نيبعد از اين پو.محافظت شد تا از نظر مکانيکیپوشيده می شو

دهند

می

قرار

ها

پوشش

اين

روی

.پليمریهيتهسته

شبکه

يک

در

که

است

کربنی

اجزای

شامل

است

شده

جاسازی

.از

که

جريانی

گذرالماطريقبا

می

رسانا

پليمری

مقاومهای

توليددر

حرارت

هسته رسانا اف.می شود هرنقطهتوان خروجچو.ايش می يابدهرچه مقاومت افزايش يابد دمای در

ال

ممااز

دما

از

دماباشدتابعی

به

حساس

رئوستای

يک

بعنوان

رسانا

هسته

در

که

کند

می

رفتار

باال

و

پايين

دماهای

از

ناشی

های

خرابی

کندمقابل

می

محافظت

را

سيستم

..لوله

دمای

با

توجه

با

يعنی

مسيرهای رسانا زياد يا ک .م می شودتعداد


8/52

موجودند

طولی

هر

با

تنظيم

خود

های

همشکولیتريسر

گذرگاه

در

ولتاژ

دارنرافت

.نصب

دارند سيستم در تنظيمی.راحتی خود خاصيت نصب های قسمت در اطمينان قابليت افزايش در

انرژی

های

هزينه

و

راتعميرات

چشمگيری

استرشد

آورده

ارمغان

به

. اين

بعهمچنين

يک

اصيت

.با گرمای خروجی خودش خراب نمی شودهيتبه سيستم اضافه کرده و آن اينست کنيرايمنی

~ 8 ~

مقاومت

گراف

–دم

حد باالی دما های خود تنظيم اشکال عمده تريسر درجه فارنهايت برای حالت۶۶های عملياتی است

های خود تنظيم بخاطر.نور متناوبدرجه برای حالت در معر٢٠در معرض نورثابت و تريسر

و يا گرمای ناشی از پاک سازی لوله با بخار ممکن استناشی از سيال درون لولهبيش از حگرمای


9/52

ای

منطقه

هيترهای

)zone heaters(

سال

شدند٩٧١در

صنعت

وارد

.ها

هيتر

از

نوع

هيتاين

نوع

پرکاربردترين

ابتدا

مقاومتهادر

دهه.های موازی بودند بااليی ٩٧٠در اواسط از اين نوعالکتريکیHeat-tracingزدرصد

های خود تنظيمبطور فزاينده ایبعد از آن.استفاده می شد .شدندجايگزين آنههيتر

هيتر منطقه ای شامل دو گذرگاه مفتولی عايق بندی شده است که دور آن سيمهای حرارتی از جنسيک

های پليمری پوشپيچيده شده است که اين سيمهای نيکرومی ب)١AWG-٨(نيکروم ده شدهعايق

هم تابيده شدهادستتمامی اين قسمتها تحت پوش.اند پوشش خارجی اين نوع.قرار دارنفلز به

باشدهيتر

می

پليمری

جنس

از

.

مياحرارتیهامفتول

در

يک

بصورت

)چرخشی

(ب

انایگره

شده

متصل

ها

فاصلهگذرگاه

که

ها )حرارتی(zoneاتصاالت تشکيل يک و فاصله بيناست)متر٢.تا٣.(فوت– گره

دهد

می

را

.شد

جاری

با

توليدحرارت

حرارتی

های

مفتول

طريق

از

حرارتی

های

گذرگاه

بين

جريان

.می شود

حالت

~ 9 ~

موازی

کمدار

است

معنی

اين

به

ای

منطقه

های

کابلحرارهيتر

طول

از

مستقل

خروجی

هایدنمی تواهايی کهسيستآنو)به جريان وابسته اسحرارت خروج(است کابل طولبا با

شونطاستاندارد

داده

تطبيق

و

داداحی

برش

کارگاه

شوندمدر

)استمطلباين

مهمی

مطلب

نخواهد کردتوابين محل برش و نزديکترين گرهکه کابل های نصب.)را دريافت هزينه از اين رو

يابد

می

کاهش

توجهی

قابل

بطور

طراحی

و

.ولتاژ

از

ای

منطقه

های

استهایهيتر

میاستاندارد

اده

هستندکنند های موازی هيتر های نازکتری نسبت به.و در واقع از نوع های منطقه ای از سيم هيتر

ميکنند

استفاده

سری

ترندحالت

حساس

ضربه

به

و

.


10/52

ای

منطقه

حالت

)موازی

(

سری

پليمری

های

پوشش

کردن

ازاضافه

برابرکه

در

محافظت

منظور

به

اند

شده

ساخته

ح رطوبتلور

تادمايی

۴۵را

Fدهد

می

کاهش

.ا

منطقه

هيترهای

مشکل

بزرگترين

فرسودگاستعدادشايد

همزمابا.آنهاست های پليمری واوجود گرمای توليدیدر برابرهيترهای منطقه ایثابت و عايق

خودشان

پذيزياد

هستندآسيب

.

کابل

با

های

شدههيتر

عايق

)معدن

عايق

(

معدنی

عايق

با

ای

~ 10 ~

ه

کابل

)MI(دهه

اوايل

برای٩۵٠در

الکتريکی

توان

منبع

يک

بعنوان

Heat-

tracingدندش یفرعم تاعيام و راخب.لباکMIتمواقم یاه هيتر آسراز نوع وات ثابت است و

يک

هستندبعنوان

حرارتی

المان

.طري

از

جريان

شدن

جاری

با

جنحرارت

از

هايی

سيم يکروم

منيزيم اکسيد با که ديگر فلزات رسانا انمس يا معايق بندی شده در يکهارسي.شوتوليد را

فوالدایمحفظه اينکونل ويا ديگر فلزاتاز جنس مس .دهنقرار ممناسد زنگ


11/52

MIدارند

را

باال

حرارتی

بارهای

انتقال

توانايی

ها

.پ

و

خوب

رسانايی

اينبدليل

که

آلياژی

های

شش

ها درMIمدارها.را تحمل کند)Cدرجه٠٠(درجه فارنهايت۵٠٠نوع دارد می تواند تا دمای

شونساختکارخانه

هميمی

به

شود

می

مشخص

آنجا

در

آنها

طول

درو

کوچکی

تغييرات

حتی

اگر

نصب.ايجاد مشکل می شوباعثباشسخت میسيستم پايپينگ داشته باشيم بدليل اينکه اصالح کابلها

های فنبايستی توسطنصپرسنآموزش ببسيار پيچيده است بطوريکمدارها آموزشمتخصص

سازنده

کارخانه

پذيردديده

صورت

.مدارهای

MIبررسبايستی

تک

تنظيمشوندتک

برای

های کم نيز بعلت مقاومتکنترل و.انجام شودکنترل ولتاژ متغيرپارامترهای مدار تاژ برای طول

کم

شودهای

احتياج

است

ممکن

.

مدارها يک در اليهترکه(.ترک و شکست کوچک باعث خراب شدن کل سيستم می شوددر تمامی

بيرونی

داخل

به

رطوبت

نفوذ

هدموجب

عايق

خواص

رفتن

دست

از

شنتيجه

دمی

( ..ديگر

از

کابلهای

معايب

MIبهم

اتوان

ناشی

زياد

شدن

گرم

ناچيباهاجرياخطر

حرارتی

اتالف

يا

هایبرامربوطمحاسبا.اشاره کردآنها به منظور اطمينان از مطابقت بانصب در محل پر خطر

rating Tپذيرد

انجام

کارخانه

در

بايستی

.

مق

های

بل ا ه ت سد یت م ورميل یا ه

يق ا ع

با

می توانکابلهای مقاومتیاين دسته مواد رسانای مختلفرا کردبا برای مثال نيکروم برای.استفاده

دهند يابايستمناسب است ولی برای طولهای باالمدارهای کوتاه زقبل برای ولتاژ موجود آن را تطبيق

دهند و يکاهايی مثل مسرسا.از يک منبع ولتاژ متغير استفاده کننددر سايت مقدار مناسب را برش

افزايش وسعت کارآيی آنهااين خاصيت آنها باعث.افزايش می يابددمخاصيتی دارند که مقاوتشان با

است

شده

.

و

مس٠٠لتاژحد

رساناهای

کم

نسبتا

هزينه

و

شدولت

استفادهباعث

طويل

خطوط

در

بقيه

از

بيشتر

.شو

بايستی

~ 11 ~

حداقل رساندمدارها هدف به شونطراحیدمای بابا خرابی در يک نقطهو تنظيم زيرا

شود

می

مدار

کل

خرابی

موجب

کوچک

.و

حد

از

بيش

گرمای

بخاطر

انگيز

فاجعه

های

خرابی

احتمال


12/52

سطحی

اثر

تريسينگ

سطحی

اثر

شوندسيستمهای

می

استفاده

طويل

لوله

خطوط

تريسينگ

برای

اصوال

.ب

سطحی

اساساثر

سطحطبيعت به نزديک های اليه در يافتن جريان برای متناوب رسانای)پوسته(جريان يک

باشدفرومغناطيس

می

.کربن

لوله

يک

حرارتی

المان

سطحی

اثر

های

تريسر

از

نوع

يک

در

–استيل

از.جوش شده استاست که برای تريسينگ به خط لوله حامل سيال)تيوب حرارتی(با قطر کوچک

حرارتی

تيوب

مقاومتدرون

مسی

سيم

يک

–ب

اندعايقپايين

داده

عبور

را

.متناو

مغناطيس

ميدان

شده

متناوبايجاد

جريان

حامل

رسانای

توسط

برگشتی

جريان

شدن

متمرکز

ديوارهسبب

به

نزديک

)proximiکه اين پديده را اثر مجاورتمی شودداخلی تيوب ty effect(دنمان یم.د نيمه يلبه

سطح

روی

بر

جريانی

اوقات

اغلب

لولدر

نداردخارجی

جريان

سنجشی

قابل

پتانسيل

وجودو

نجا

هر نقطه ای می تواند به زمين متصل شودpipingو کل سيستمندارد .در

ساخت

~ 12 ~

های

تکنيک

و

ساخته

پيش

اجزای

مثل

معمولی

هزينه

کم

مواد

از

استفاده

قابليت

وجود

با

استاندارد

سفارشی

سيستم

طراحی

به

يکنياز

به

را

سطحی

اثر

سيستم

تبديل

بر

هزينه

ردهسيستم

نوع.تعميرات آن را راحت کرده است)٠C/٨F(تيوباختالف دمای کم بين سيال .است

امکان تريسينگ٠٠٠با ولتاژ تغذيهتک مداره آن را)متر)۵٠٠فوت٢۵ ٠٠حداکثر تاولت

دهد های باالت.می فراهم می سازدمدارهای بلندتری امکان ايجاولتاژ بر اساس گزارش يک.را

معتبر

رومرجع

اين

با

مايل٠تا

)٨تموليک

(است

شده

انجام

نيز تريسينگ

. ديگر

سوی

از


13/52

نخواهد بود)متر)۵٠٠فوت٠٠٠در خطوط لوله کمتر ازمعموالاين روش حد باالی.هزينه بر

با ماکزيمم دمای)Cدرجه٠۴(Fدرجه٠٠در حدودکهدمايی عايق سيمExposureاست

شود

می

تنظيم

رسانا

.با

روش

اين

pipingپيچيده

نيسهای

سازگار

خيلی

.قابل

اصالحتاسيسات

با

و

سيستمنيستند

کل

لوله

يک

حتی

شدن

.می شودfailشکسته

~ 13 ~

ام دانسی

Heat-tracing

خود لوله بعنوان المان حرارتی عمل می کند توليد گرما توسط مقاومتی که جريانی از.در اين روش

گذرد

می

شودآن

می

انجام

. را

باال

عملياتی

دماهای

به

رسيدن

قابليت

روش

نظراين

از

فقط

و

ارد

اين کابل تغذيه و.ی محدوديت داردpipingطراحی و محتويات زمانيکه لوله المان حرارتيست

که هستند پذيرنداتصاالت آسيب خستگی و فرسودگی نظر تکنيک.از انتقالدارااين های نرخ

هردر است و کنترل دمای بسيار خوبی راباال و تقسيم حرارت ثابحرارتی قطه کنترل با استفاده از

کند

می

مهيا

اتوماتيک

کنترل

روشهای

از

يک

.دارد

محدودی

کاربرد

و

است

هزينه

پر

بسيار

روش

اين

.میاين

ساخته

بفرد

منحصر

بطور

اغلب

ها

مخصوصاسيستم

ای

پيچيده

مهندسی

و

باالنسشوند

در

های

سيستم

الکتريکی

pipingزياد

انشعابات

دارندبا

.ه

لوله

در

توجه

قابل

جريان

لولهبدليل

خط

الکتريکیکامبايستی

نظر

مجزاز

گاهی

تکيه

های

سازه

پرسنلاز

تماس

از

و

شودشود

حفظ

آنها

با

.

کمتر٠خطوطی که به اين روش تريس می شوند معموال در ولتاژپيشگيری از حوادبرای ولت يا

تاهای ويژهدر صورتی که محافظ.کار می کنند .ولت نيز اجازه داده می شود٠انجام شود


14/52

القايی

گرمايش

نوع

اين

در

Heat-tracingشود

می

استفاده

حرارتی

المان

بعنوان

آهنی

لوله

خطوط

صورتاز

اين

به

دهند سيم مقاومت پايينی را دور يک خط.که آن را در يک ميدان مغناطيسی با جريان متناوب قرار می

يک ميدانلهلو طريق کويلها جاری شدن جريان متناوب از با و می پيچانند رسانا مخزن يک يا

سريعی

متغير

هایمغناطيسی

جريان

که

شود

می

وتوليد های مغناطيسیافتهایدی ناشی از پسماند

دهددر گوشت لولهرا دراحتمااين روش غالب اوقات برای مواد مذاب استفاده می شود.کاهش می

که

بااليدمجاهايی

های

داردتوان

کاربرد

است

نياز

مورد

.مقاومت

حرارتنبود

منبع

بين

حرارتی

بسبب طراحی خاصیسيستمهاايدر حال حاض.و خط لوله موجب تسريع عمل گرمايش شده است

قابل توجوارد شودکه دارند و اينکه توان مورد نياز در فواصل کم و زود زود بايد به سيستم یهزينه

دارند

.القايدر

شودروشهای

نمی

توليد

يکنواخت

بصورت

حرارت

روشهاو

IEEE)موسسه .مناسب برای سيستم ايجاد شده اندبرپايه بازد)مهندسين الکتريسيته و الکترونيک

~ 14 ~

های

سيستم

برای

انتخاب

های

معيار

Tracing


15/52

کنيد

روشهفرض

باشبراتمامی

موجود

کنيمتريسينگ

انتخاب

را

يکی

بايستی

حالت

اين

در

:

انتخاب

مرحله

سيستماولين

يک

Heat-tracingسيستبرا

pipingآنالي

اصوليک

piping

نوع کاربری.است هزينه نسبی روشهای مختلفکه در اين آناليز تناسب و دسترسی بهسيستم


يا

بخار شود

جبران

بايستی

که

حرارتی

افت

دمبراملزومامقدار

طبقهکنترل

و

هايی که بايد تريس شوند براساس خطرناک بودن يا معمولی بودن آن بعلت وجود مواد قابلبندی محيط

.اشتعال

طبقه بندی مناطق

پتانسيل آتش گرفتن

~ 15 ~

کد(٠۵NECتا٠٠که براساس مقاالت.طبقه بندی می شوندمناطق براساس

اند)بين المللی الکتريکی های صنعتی[.مشخص شده اجزای الکتريکی موردبررس در کاربرد

تاييد

NECتوسط

نبودن

يا

بودن

خطر

پر

نظر

از

NTRL)تست

ملی

آزمايشگاه

(شود

می

انجام

.[

مناطق پرخطر دو.د دارندوج)معمولی(سيستم مناطق طبقه بندی شده و طبق بندی نشدهتحت اين

دارند

مختلف

بندی

طبقه

بندیسيستم

طبقه

روش

/جديد

ای

منطقه

سيستم

و

قديمی

بندی

تقسيم

.سيستم

شود می استفاده اروپا در که است سال چندين ای درمنطقه اکنون المللیSPECو بين کميته

.قرار گرفته استالکتروتکنيک

.نجام می شود کالس و گروهDIVISIONبراساس طبقه بندی قديمی

مناطق

کالس

بخارات و مايعاقابل احترافضاهای )کالس(پذياشتعالگازها

پذير

احتراق

های

گرد

)کالس

(

)کالس(احتراق پذيالياف

DIVISIONدهد های مختلف را نشان می .شانس بوجود آمدن خطر در موقعيت

فضاهای پرخطر با خصوصيات احتراق مشابدو .ليست شده اندروه

فضاهای پرخطر بصورت ايمن کار Heat-tracingبرای اطمينان از اينکه سيستم انتخاب شده در

براساس.طبقه بندی شودRATINGTياNECعدد شناسايی دمايیبايد براساسسيستممی کند

SPECNECتجهي

خارجی

سطح

ازدمای

بيشتر

نبايد

فضای٠ات

زنی

جرقه

دمای

قابلدرصد

باشد

احتراق

.

های ديگری را برای محافظت دو تجهيز از خرابی و افزايش دمای بيش از اندازهسيستم منطقه ای روش

هم از.پيشنهاد می کند اگرچه اينrating Tدر اينجا است rating TهمانRatingاس تفاده شده


16/52

محيطی

شرايط

محيطی

~ 16 ~

خورندهفاکتورهای معتدل بودن هوا بودن يا نبودنبرای مثال خشک يا مرطوب بودن هوا

هستند اندازی و تعميرات مهم راه در نصب سيستم اين شرايط عمدتا.همه اين موارد در عملکرد

Heat-tracingدنتسه موثر های الکتريک.الکتريکی هرگونه تنش محيطیاز رويارويی باهيتر

شد باال گفته در گردندکه محافظت آهبنابرا.بايستی صفحه يک سيستمن تا است قادر راMIی

کند

حفظ

خوردگی

دربرابر

يک

با

که

شده

تابيده

بهم

غالف

يک

برايا

که

شده

پوشيده

پليمری

پوشش

ها.ساخته شده استپليمری– فشارهای جزيی ناشی از خوردگی برای نوع عايقحفظ سيستم از هيتر

روبرو

آن

با

است

ممکن

که

دمايی

باالترين

برای

شوندشوندبايستی

طراحی

.

خرابی

از

حاصل

نتايج

و

هيترها

اطمينان

قابليت

های محيطی و نصب صحيrating Tسيستم متناسب بايبر اساس انتخاب بايستی محافظت

اگر خرابی.سيستم از لحاظ احتمال زيان و ضرر و نتايج حاصل از خرابی مورد ارزيابی قرار گيرد

سيستم

آوردHeat-tracingيک وارد های گزافی را هزينه قابل توجيه شايد های اوليه هزينه

.نباشد

برای

موجود

های

انتخاب

Tracingمختل

دمايی

های

محدوده

برای

جدول

B6.1ها

سيستم

Heat-tracingبر

کهسارا

دمايی

ماکزيمم

و

عملياتی

دمای

محدوده

بند

طبقه

گيرند

قرار

آن

معرض

در

است

استممکن

کرده

ی

.

الکتريسيت

و

بخار

به

دسترسی

و از سيستم تريسينگ بخاری استفاده می کنند ولیعموما بخار موجود اسهای فرآيندیplantدر

هدر

قدرت

که

توجهمناطقی

قابل

بصورت

استدروالکتريک

يافته

الکتريسيتهتوسعه

با

همواره

را .تريسينگ الکتريکی بهره می برندو ازاستفاده از بخار توليد می کنند

های ازوقتی يک از روش کشورهایالکتريکیHeat-tracingاستفاده در بعضی مخصوصا

يافته

شوتوسعه

می

گرفته

بربکار

پيوسته

تحويل

از

نياز اطمينان

مورد

ولتاژ

بودن

دسترس

در

موردو

بايستی

برق

قطعی

از

حاصل

گنتايج

ردر

.از

ناشی

حرارتی

افت

عمل

هدر ل و ل ی س ر ررق


17/52

يک خط لوله در باالی سطح زمين با بااستيل– کربناز جنس)NPS)DN 50برای مثال

آن

در

که

گالس

فايبر

جنس

از

عايق

ساکناينچ

آب

اوليه

دمای

٠ياهنراف

درجه

دمایبود

زمانيکه .)را ببينيدB6.2جدول(ساعت طول کشيد تا يخ بزن١درجه فارنهايت زير صفر بود٠محيط

) .که خيلی کم اتفاق می افتد(.ل بکشدقطع برق مدت زمان زيادی طکه اين مورد در حالتی است که

هميشه نمی توان مطمئن بود که برق داشته باشيم .ولی

دقيق

ابزار

خيلیخطوط

دارند

کوچکی

سايز

که

زنندچون

می

يخ

سريعتر

.با

شرايط

ابزاربا

خط

يک

دقيق

.۵رد

زندينچی

می

يخ

ساعت

.

که

فاکتوری

بينبرایمهمترين

اندازیانتخاب

راه

و

نصب

هزينه

دارد

وجود


و

سيستمبخار

سيستم هندسه فاکتورهايی مثل به وابسته ها هزينه نيروی انسانی وPIPINGاست و اين هزينه

.وابسته اسانرژی و شرايط عملی تريسينگ

های نصب و راه اندازی هزينه

~ 17 ~

نصب سيستم تريسينگ بخار نيروی انسانی اينچ خيلی.۵نصب تيوب(بيشتری نياز داردعموما

است

پذير

انعطاف

الکتريکی

های

کابل

از

سختتر

. (مثل

باالست

انسانی

نيروی

هزينه

که

مناطقی

در

هزي و امريکای شمالی هزينه اقالم بکار رفته دراروپا نه نيروی انسانی می تواند براحتی بيشتر از

شود

الکتريکی

تريسينگ

.اقتصادی

مزايای

تواند

می

بخار

است

کمتر

انسانی

نيروی

هزينه

رجاهاييکه

دارد

بيشتری

.امريکای

مورد

در

مطلب

کندجنواين

می

صدق

میی

استفاده

بخار

سيستم

از

عمال

و

.شود


18/52

بازدهمعموالالکتريسيته

حدود

ا٠با

استفاده

با

تهيدرصد

شوبخار

می

.اينک

به

توجه

بابا

ريسر

الکتريکیبخار دارد سيستم بهمراه کابردهای انرژی کارآمدتر استمعايب ذاتی خود را هزينه.در

همچنين

نيز

استتعميرات

کمتر

تريسينگ

در

.و

تعميرات

هزينه

بين

اختالف

سيستمبطوريکه

در

نصب

هزينه نيروی انسانی باالست بسيار زياد می بخار و الکتريکی جاهاييکه های باال .tradeoffوددر

شود

می

انجام

دقيق

ابزار

خطوط

برای

هم

و

معمولی

های

لوله

برای

هم

.دقيق

ابزار

خطوط

برای

هزينه وجود داردانرژی کمتری الزم است و .فرق کمی در بکار بردن سيستم بخار يا الکتريکی از نظر

احتمالسيستم بخار دربکار بردعييک که ممکنشدن خط اسoverheatخطوط ابزار دقيق

شود

خط

شدن

ذوب

باعث

است

.مدک

ااين

خودارد

های

هيتر

–الکتريکی

کنندتنظيم

می

استفاده

.

~ 18 ~

آام يوتري هاي انتخاب برنامه

اقتصادي بودن غير اقتصادي يا به ميتوان راجع راحتي به آامپيوتري موجود هاي برنامه بوسيله

electrical heat tracing مقابل

در

steam heat tracing آر

گيري

تصميم

.از

خيلي

آنند براي خطوط توليد خود تهيه مي افزارهايي اطالعات مربوط به سايز پوشش.سازندگان اينچنين نرم

نيازهاي نگهداري دماي نگهداري دماي محيط آه قرار است تريسينگ شود هندسه لوله اي قطر و

آني دستمزد ن آار و نرخ تغييرات پول را با يك سري سواالت جاي خالي به برنامه وارد مي بعد.يروي

آردن سيستم فراهم آه براي در مورد متعلقاتي آند هدر رفت گرما را محاسبه مي از آن برنامه بدترين

electrical heat tracingيا

و

steam heat tracingدرجه

در

لوله

نگهداشتن

منظور

حرارتبه

نيز

را

مورد

دو

هر

اندازي

راه

و

نصب

هزينه

مربوطه

متريال

آند

مي

گيري

تصميم

نياز

مورد

نمايد

مي

محاسبه

.


19/52

~ 19 ~


20/52

~ 20 ~

هزينه steam heat tracingبا electrical heat tracingمقايسه

سپتامبر

در

آه

مطالعه

يك

مجمع٩٩٠در

گرديد

بيان

IEEEيك

شيميايي

بزرگ

رآت

را براي يك steam heat tracingو electrical heat tracingهزينه نصب و بهره برداري

آرد .سيستم حفاظت از يخ زدگي و سيستم نگهداري از دماي فرايند را مقايسه

موجود

سيستم

يك

هاي

هزينه

electrical heat tracingهزي

با

زدگي

يخ

از

حفاظت

هايبراي

ه

عملكرد مشابه از نوع براي.مقايسه گرديد steam heat tracingمورد نياز براي يك سيستم با

موجود

سيستم

يك

هاي

هزينه

فرايند

دماي

از

نگهداري

سيستم

steam heat tracingتخمين

هزينه

با

.گرديمقايسهelectrical heat tracingزده شده يك سيستم با عملكرد مشابه از نوع

جدول هزينهB6.4وB6.3نتايج اين بررسي در وثابت شد شده electrical heatخالصه

tracingسا رت نيياپ يرادرب هرهب رد مهو هزينه انرژي.هم درنصب جالب توجه اينكه حتي اگر از

خي

برداري

بهره

هزينه

تعميرات

زياد

نياز

علت

به

شود

صرفنظر

بخار

سيستم

در

ازبيشتر

بيشتر

لي

سيستم

electrical heat tracingاس

.فشار

آم

بخار

بودن

دسترس

در

آه

آند

مي

بيان

مطالب

اين

electrical heatبه جايsteam heat tracingبه مقدار زياد دليل موجهي براي استفاده از سيستم

tracingباش

تواند

نمي

.


21/52

:مالحظات طراحي

شكل

در

B6.13بينيك

انتخاب

در

آمك

براي

فلوچارت

steam heat tracingو

electricalheat tracing

اس

شده

آورده

.فاآتورهاي

شد

عنوان

باال

قسمت

دو

در

آه

مزايايي

اين

بر

عالوه

.ديگري نيز بايد در اين انتخاب در نظر گرفته شود

~ 21 ~

علت بازدارنده يمت اجراي يك خط بلند براي تأمين بخاراگر بخار در اطراف لوله در دسترس نبود

در.مي شوsteam heat tracingباعث حذف شدن گزينه منبع تأمين برق بايد استدالل مشابه با

از

بتوان

تا

باشد

دسترس

در

سايت

electrical heat tracingآر

استفاده

.در

آنها

از

يك

هيچ

وقتي

خ

الكتريسته

از

استفاده

معموال

نباشد

استدسترس

تر

ارزان

يلي

.

آوچكتر ازelectrical heat tracingاز لحاظ اقتصادي معموال استفاده از اينچ٢براي خطوط

زير

تا

را

دما

بايد

شود٢٠آه

مي

داده

ترجيح

دارد

نگه

سانتيگراد

درجه

.


22/52

~ 22 ~


23/52

الكتريكي

سيستم

طراحي

electrical heat tracing

~ 23 ~

آارخانجات فروخته مي شومعموال آارخانجات.وسط نمايندگان

heat tracingهاي

سيستم

طراحي

در

رثآا

آه

دارند

جهان

نقاط

ديگر

و

شمالي

آمريكاي

در

نمايندگاني

heat tracingنراد هايشان را جهت طراحي سيستم مهندسين فرايند آموزش آن به خريداران.و

آه فروشنده دراغلب مheat tracingمحصوالت آارشناسي و تجربياتي توانند از مزاياي گزارشات

استفاده نمايند دهد .اختيارشان قرار مي

آه به توسعه طراحي آامپيوتري هاي آارخانجات متعدديheat tracingبرنامه از آنند آمك مي

آيد

مي

دست

به

آنند

مي

توليد

را

محصوالت

اين

آه

.آامپيو

هاي

انجامبرنامه

را

طراحي

آار

آه

ري

و

آم

از

ناشي

حرارت

اتالف

در

تغييرات

از

مفصلي

ارزيابي

بتوان

سرعت

به

تا

ميكنند

دهند آمك

مي

متغيرهاي موجود در سيستم ها با استفاده از.داشتheat tracingزياد شدن راحتي در انجام ارزيابي

همه جانبة ب هاي آامپيوتر باعث شده تا بررسي يشتري در طراحي بهينه انجام پذيرد و اغلب باعثچندين

نمي توانستيم آه در صورتيكه محاسبات در اين حد و اندازه انجام نمي شد رسيدن به نتايجي مي شوند

برسيم

نتايج

اين

به

.جدول

B6.5, B6.6ببيني

را

.

آه يك برنامه چگونه در بهبود طراحي سيستم دهند آمك مي heat tracingمثالهاي بعد نشان مي

آند

.آنن

مي

فراهم

نياز

مورد

اطالعات

از

ليست

چك

يك

ها

برنامه

اين

انرژي

اتالف

محاسبه

بر

عالوه

.

جمع آوري اطالعات


24/52

برنامه از آنها براي انتخاب اتوماتيك اجزاي بهينه سيستم heat tracingوقتي اطالعات وارد شد

آند عات خواسته شده مورد نياز نمي باشد ولي استفاده از سواالت جامع و مفصلهمه اط.استفاده مي

است

شده

آوري

جمع

مناسبي

اطالعات

شويم

مطمئن

آه

آند

مي

آمك

.

~ 24 ~

١

-حرارت

اطالعات

:

شود

داشته

نگه

آن

در

بايد

لوله

آه

دمايي

T C m0

5=

C a

018−=

T

C p0

10=

C T l0

260=

Tحداقل دماي محيط

هدررفتمحاسبات طراحي.توصيه آه مي تواند باعث بيشترين ماآزيمم نوسانات دماي بيرون را با

از انجام مناسب عمليات شود مقايسه مي گردد تا اين يك.اطمينان حاصل شو heat tracingگرما

اسمال

داريم

آار

و

سر

شدن

سرد

به

حساس

پليمرهاي

با

آه

مواردي

در

جدي

حظه

.

e

Tدماي نرمال بهره برداري در فرآيند

م.توصيه انتخاب شده آننده آه گرم اطمينان حاصل شود است تا الزم تواند بطوردر تعيين اين دما

بهر

دماي

آنپيوسته

تأمين

را

برداري

ه

.سيستم

آننده

محدود

دماي

)فرآيندي

سيال

بوسيله

شده

تحميل

جنس لوله يا مالحظات ايمني :)عايق

آل سيست.توصيه آردن از در برابر درجه حرارت زياد بوجود آمدهاين درجه حرارت براي محفاظت

است

نياز

مورد

آننده

گرم

توسط

.حرار

درجه

گونه

لولاين

آه

هستند

توجه

مورد

هنگامي

هايها

هيت تريسينگپالستيكي يا مايعات حساس به درجه حرارت قرار است


25/52

~ 25 ~


26/52

~ 26 ~


27/52

~ 27 ~


28/52

~ 28 ~


29/52

ح. (شوند هيت تريس نسبت به دما يابند هاي فوالدي انتقال ماس نيستند و بوسليه لولاآثر سياالت

نمي

قرار

توجه

مورد

طراحي

مالحظات

در

معموال

متغير

اين

گيربنابراين

.(

٢

-حرارت

وعايق

لوله

اطالعات

قطرخارجي لوله : D1 = 4 in

نكته

: اسمي

قطر

براساس

برنامه

و

موردجداول

انرژي

اتالف

محاسبات

براي

لوله

دقيق

قطر

ولي

ستند

است

نياز

.

شده

عايق

لوله

خارجي

قطر

:D2 = 6 in

~ 29 ~

آاري جداول و برنام:نكته براساس قطر عايق هدايت حرارتيها مربوط بهKضريب

پايه ريزي شده انجنس يا نوع عايق .

2

DD12

−

=FGفايبرگالس

است

نياز

مورد

حرارت

اتالف

محاسبه

براي

زير

مقادير

:

D1 D2وK }بسحرب٥/ BTU{

مقادير

Kم

بدست

عايق

دروني

و

بيروني

سطح

بين

متوسط

دماي

آيدر

.مادهنكت

حرارت

انتقال

آنكه

.عايق برحسب دماي متوسط متغير است


30/52

نكته

.مبرنام

محاسبه

عايق

نوع

پايه

بر

را

حرارت

اتالف

آامپيوتري

آننهاي

.براي

حرارت

انتقال

مي وجود آنكه تغييرات آن براي.Kشودماي ميانگين عايق تخمين زده وابسته است با به ميزان دما

پايين

تغييراتدماهاي

است

آم

متوسط

و

Kگير

قرار

توجه

مورد

باال

و

متوسط

دماهاي

براي

.

لوله

~ 30 ~

m L p 70=

طول

:

.اين مقدار براي تخمين طول لوله تريسينگ مورد نياز است

آننده و ساير مصرف تكيشامل نوع و مقدار فل:هاي حرارتشيرها شيرها آهگاها هرچيزي و ها

آند .هيت تريسينگ بيشتري را الزام

٣

-سروي

سيال

محيطي

اطالعات

و

بندي

طبقه

آه وجود دارد ضروري است.شونتقسيم بندي م.مناطق براساس جديت خطر آتش سوزي يا انفجاري

تأييد

مورد

آه

بندي

دسته

با

مناطق

در

فقط

شده

انتخاب

آن

گرم

شوآه

استفاده

است

.

استاندارد طبقه بندي مناطق

ندارند

انفجاري

متغيرهاي

يا

و

گرد

بخارات

آه

مناطقي

. -معمكول

مناطق

:

فيبرهاي انفجاري در شرايط: تقسيم بنديIIIوIIوIآالس- گرد يا تمرآز بخارات آه مناطقي

باشد

داشته

وجود

است

ممكن

غيرمعمول

.تر

هيت

تسمعمليات

بوسيله

معموال

آه

ويژه

فلزيسينگ

هاي

.شوو محافظ بيروني تجهيز شده است در اين مناطق استفاده مي

فيبرهاي انفجاري در شرايط:تقسيم بندي IIIوIIوIآالس و گرد تمرآز بخارات آه مناطقي

باشد

داشته

وجود

است

ممكن

هم

معمول

.سختگيران

تمالحظات

به

نسبت

بنديتري

تقسيمسيم

اين

در

آالسمثا.بندي بايد در نظر گرفته شود دست دستهIهاي محاسبات براي آه درصورت گرفته اي

طرح

داراغلب

وجود

مستعدخطر

مناطق

در

ها

.


31/52

~ 31 ~

شيميايي

مواد

با

تماس

مناطق خش*

مناطق مرطوب يا تماس محدود با مواد شيميايي غير آل*

گريمناطق د* روغمعرض مواد شيميايي آلي هاي ديگها يا حالها

هيت تريسينگ مي تواند در مقابل مواد شيميايي معدني خورنده تحمل داشته باشند ولي نه دربعضي انواع

.مقابل مواد شيميايي آلي

آنند آنن.انها براي استفاده در مناطق مرطوب طراحي شداغلب گرم ها به يك پوششبعضي گرم

دارند

نياز

آلي

شيميايي

مواد

با

تماس

صورت

در

بيروني

اضافي

.بامثا

بيروني

محيط

براي

محاسباتي

است

آلي

شيميايي

مواد

با

تماس

پتانسيل

.

٤-رتسد رد ژاتلو.دننآ آنند.آننآار م٠٠تا٢٠ها اغلب با ولتاژگرم 240vهاياغلب گرم

ول

در

آار

شد٧٧تا٠٨تاژهايبراي

طراحي

برق ولت

مولد

خروجي

در

تغييرات

مقداري

يا

اند

آننده

م٤٠هايگرم

داده

ترجيح

صنعت

در

معموال

مولت

آنها

زير

تقريبشود

طولتوانند

برابر

به

نسبت

بيشتري

باشن٢٠مدار

داشته

ولت

.م

باعث

موضوع

فعالياين

اغلب

شود

سيم

با

شيها

هم اعمال مي آمتري هزينه تجيتن آه هر دو نمونه.شوآمتري صورت پذيرد ٤٠در مثالهاي محاسبات

اس٢٠و

شده

آمده

ولت

.

حرارت

اتالف

هدررفت حرارت از لوله اس ماآزيمم هيت تريسينگ الكتريكي محاسبه اين.مرحله بعد در طراحي

دما

در

لوله

آه

حالتي

در

حرارت

خوداتالف

حد

ترين

پايين

در

محيط

دماي

و

دارد

قرار

خود

طراحي

ي


32/52

تريسينگ

در

حرارت

اتالف

حاالت

اغلب

جدودر

از

ياالكتريكي

آارخانه

بوسيله

آه

هايي

منرم تخمين زده شده آامپيوتري تهيه برداري محاسبهB6.7جدول.شوافزارهاي يك جدول نمونه

آارخانه تهيه شده است آه توسط .هدررفت حرارت است

گيرد

قرار

توجه

مورد

بايد

جدول

ين

موردا

در

نكته

چند

:

*فاي

بندي

عايق

اسبراساس

رگالس

.جن

ساير

از

استفاده

براي

اصالحي

بنديضرايب

عايق

در

ها

.در گوشه پايين سمت چپ است

*معادل

اطمينان

اس٠ضريب

تأييد

مورد

صنعت

در

آامال

آه

است

شده

گرفته

نظر

در

درصد

.

*سرعت

با

باد

براساس

جدول

اس٦اين

شده

گرفته

نظر

در

ساعت

در

آيلومتر

.غياب

اتالفدر

باد

آاهش م٠حرارت در حدود سرعت بيش از.يابدرصد هاي با آيلومتر در ساعت تأثير٠باد

خواهند داشت هدر رفت حرارت مقاومتهوا مبا وجود آنكه مقاومت الي.ناچيزي در آند تواند تغيير

هو(نهايي همراه با اليه آرد زيرا بيشتر م)عايق نخواهد اومت حرارتي توسط عايقتغيير چشمگيري

مي

شوانجام

.

در قسمت پايين سمت* شيرها در جدول افت حرارتي شيرها نياز براي هيت تريسينگ مورد مقدار

جدول

راست

B6.7 اس

شده

آورده

.

*جدول

در

لوله

طول

از

فوت

هر

بر

حرارت

افت

B6.7 طراحي

نمودار

در

آه

روش

آردن

دنبال

با

محاسبه شده اس)B6.14شكل(حرارتي .طابق زير آورده شده

آنيد تا به ستون لوله* حرآت .اينچ برسيابتدا در قسمت باال

*آننده

مشخص

آه

رديف

روي

ستون

اين

در

پايين

سمت

به

حرآت

با

بايستيسپس

است

عايق

اينچ

. )محور عمودي سمت چ(

*

~ 32 ~

دماي

تفاوت

محاسباتي

دستورالعل

آردن

دنبال

با

Tm-Ta 500F

به

حرارتمنجر

اتالف

.خواهد بود

ftw4.5


33/52

*واقعي

دماي

تفاوت

آه

آنجا

از

400F است

)400F برداري

بهره

دماي

00F محي

دماي

مينيمم

(

با

برابر

حرارت

افت

دقيق

مقدار

يابي

درون

.خواهد بو5با ftwftw 3.4

50

404. =×

اتالف حر در نظر گرفتن:رت اينچنين اسبنابراين براي لوله با٠با ضريب اطمينان درصد

محيط

00F لوله

دماي

و

400F باد

سرعت

ساع٢و

در

آيلومتر

.بتواند

بايد

شده

انتخاب

هيتر

آن 400Fحداقل اين مقدار حرارت را براي دماي لوله .ايجاد

از حرارت افت محاسبه براي استفاده مورد :براب ١٥-٩٨٣شماره IEEEاستانداردمعادله

~ 33 ~

coi

am

R R R R

T T q

+++

−=

10

آن

در

آه

:

))ft.hr /(Btuافت حرارت در واحد طول لوله در حداقل دماي محيط = (q

)400F = (Tmدماي نگهداري لوله

)00Fمينيمم دماي محيط = (Ta

هواي دور عايق =R0مقاومت نسبت به انتقال حرارت بر اثر اليه

=R1مقاومت عايق در برابر انتقال حرارت

هواي دروني بين لوله و عايق =Riمقاومت اليه

=Rcoبرابر انتقال حرارت مقاومت اليه سيال در ديواره داخلي لوله در

آابل گرمكن انتخاب


34/52

آابل

انتخاب

روش

شد

آوري

جمع

اطالعات

آنكه

از

اسبعد

زير

مطابق

گرمكن

هاي

:

١

-م

انتخاب

محيط

دماي

و

لوله

نگهداري

دماي

براساس

را

گرمكن

آنينوع

.جدول

B6.8 بندي

دسته

Tm 40براساس دماي نگهداري.دهدما را براي يك سري گرمكن تجاري نشان مي0F طيحم يامد و

140

0

Fرا

لوله

نگهداري

دماي

باشد

قادر

آه

توان

آمترين

با

هيتر

يك

از

استفاده

اقتصادي

گزينه

يك

آند حداآثر دماي محيط مقابله آند و بتواند با .حفظ

هيتر با B -- 1850F =Teنوع 150و0F =Tm:ظن دروم هنيزگ

٢-شاب هتشاد دياب هلول هآ .انتخاب قدرت خروجي گرمكن براساس افت حرارت و مقدار دماي مورد نياز

قدرت خروجي هم. (مورد نياز اس 400Fدردر محاسبات مثال آورده شده هم توان خروجي

مش

گرمكن

صحيح

انتخاب

در

بايد

نياز

مورد

باشندماي

شده

خص

(.

ftw3.4

خروجي

درتوان

مثال

براي

1400Fجاي

به

400F ديگري

نوع

گرمكن

انتخاب

به

منجر

شد

خواهد

.

ftw3.4

بار ديگر اقتصادي ترين.هاي مختلف را آورده اسها در دستقدرت خروجي گرمك B6.15شكل

آه بتواند گرمكني است با حداقل توان آند در دمايانتخاب Tm 40هدررفت گرما را جبران 0F .

گزينه مورد نظ) = 400Fدرگرمكن با خروجي ( ftw7.5

راه

يك

حرارت

جايگزين

نياز

نمايش

ماز

طراحي

معمولي

باحل

آمتر

هزينه

با

گرمكن

از

استفاده

تواند

آهتوان هر ft 1.23به شكل مارپيچي باش 1 ftاز طول گرمكن در .لوله قرار داشته باشد

است

آردن

اسپيرال

از

دوري

آمرآيا

در

تجربه

با

آاربران

اآثر

قبول

مورد

طرح

.

ftw5.3

~ 34 ~

هزينه

افزايش

موجب

آردن

هزينهاسپيرال

افزايش

باعث

موارد

اغلب

در

و

نصب

زمان

و

نصب

هاي

هزينه گرمكنبراي مثال تحليل موارد انتخاب شده در باال نشان م.شونيز ممتريال دهد با وجود آنكه

است

10گرمكن

از

آمتر

افزايشدرصد

موجب

آردن

اسپيرال

ملزومات

ولي

باشد

مي ft

w5.3ftw3.4


35/52

اس

جالب

آردن

اسپيرال

بودن

اقتصادي

آم

خيلي

آار

نيروي

دستمزد

با

مناطق

در

.آردن

اسپيرال

آه بجاي آن مي هدررفت حرارت زياد است آه درجاهايي توان از چند خط براي تأمين حرارتمعموال

آرد بهتر است.آافي استفاده آه انتخاب نهايي بيان گر نياز به استفاده از چند گرمكن است ر مواردي

آرد نياز به استفاده 1400Fدر د مايبراي مثال وقتي گرمكن.از نوع گرمكن ديگري استفاده

هيتر نوعاز جايگزين اين حرارت م B6.15در شكلEخط ظ اقتصادي باتوان از لحدارد

نوع

از

هيتر

خط

يك

از

استفاده

Dباش

تر

صرفه

به

.

ftw3.4

٣

-ولتا

بندي

طبقه

انتخاب

.ولتاژگرمك

با

حدود٤٠هاي

در

مداري

طول

گرمكولت

هايبرابر

١٢٠راد تلو.گنيسيرت تيه هزينه آردن آم راههاي براي آردن تعداد مدارات يكي از مؤثرترين آم

است

الكتريكي

.

٤٠هيتر

ولت

:نظ

مورد

گزينه

گرمكن

~ 35 ~

فاآتورهاي توان ٢٧تا٠٨ولت در محدوده ولتاژي٤٠هاي اغلب ولت با تنظيمات بعضي

.توانند داشته باشنخروجي مي


36/52

~ 36 ~


37/52

~ 37 ~


38/52

گرمك

~ 38 ~

توابراي

تنظيم

فاآتورهاي

آه

آنست

مهم

نكته

خودآار

طريقهاي

از

آردن

حساب

جاي

به

را

گرفت

آننده

توليد

خود

از

ولتاژ

مجذور

) .جدول

B6.9(


39/52

~ 39 ~

آننده مقاومت الكتريكيبازهم برقرار است ولي براي گرمك)( Lowقانون هاي خود تنظيم

Rمن تباثنام.ش هبساحم روتآاف آوچكتري نسبت به فاآتور تصحيح از فرمول مجذوردر نتيجه ه

.آيولتاژ بدست مي

R VP

2

=


40/52

~ 40 ~


41/52

~ 41 ~


42/52

~ 42 ~


43/52

انتخاب متعلقات و لوازم جانبي

هيت اتصال و انشعاب گرفتن از يك خط جريان دادن به خاتمه آردن توان فراهم متعلقات براي

مي

بكار

روتريسينگ

.تولي

هر

متعلقات

سيستم

آننده

تنظيم

خود

تريسينگ

هيت

انتخاب

معموالبا

آننده

نيست

جابجايي

قابل

ديگر

آارخانه

محصوالت

با

و

است

فرد

به

منحصر

.در

مثال

اين

در

آه

متعلقاتي

هستند در شكل اس B6.16دسترس شده آامل اقالم براي متعلقات B6.12جدول.آورده يك ليست

است

آورده

را

شده

طراحي

مثال

.

~ 43 ~


44/52

آنترل و مانيتورينگ

تواند در چيدمان مدار تأثيرشود زيرا مورينگ به عنوان يك قسمت از سيستم طراحي مآنترل و مانيت

مالحظه

باشقابل

داشته

اي

.

~ 44 ~

١-رتنآ.رد امد نتشادهگن يارب نكمرگ ناوت ندرآ آنترل عبارتست ا ز توانايي براي قطع و ذخيره

مي

انرژي

ذخيره

يا

و

شده

تعيين

پيش

از

باشمحدوده

.بطورمانيتور

آه

روشي

هر

از

است

عبارت

نگ


45/52

~ 45 ~

آنند* آنترل آنترل و خود آامل تغذيه م:بدون توان شود و خصوصيت خودگرمكن بطور ثابت با

آنترل

را

لوله

دماي

گرمكن

آننده

آنترل

آنمتنظيمي

.عمليا

از

معدودي

تعداد

تريسينگدر

هيت

هاي

آنترلي نمي گرمكن در توان ثابت استفاده شوهيچ حالت آننده در يك.تواند با آنترل اگر مداري بدون

حداآثر ولتاژ باش ٢.حداآثر درجله مجاز دما بايد تا .منطقه پرخطر استفاده شود .برابر

باعث آننده آنترل هزينه نصب و ايمني بيشتر در سيستم مخود اين سيستم انرژي.شوآمترشدن

هميشه�

Documents

Heat Tracing 0