그만큼전기 가열 질소 파이프라인 히터시스템은 파이프라인을 흐르는 질소를 가열하기 위해 전기 에너지를 열에너지로 변환하는 장치입니다. 시스템 구조 설계는 가열 효율, 안전성, 그리고 자동화 제어를 고려해야 합니다. 핵심 구성 요소와 자세한 설명은 다음과 같습니다.
1、난방 메인 모듈
1. 전기 가열 소자
• 핵심 가열 구성 요소:
핀형 전기가열관: 스테인리스 스틸(예: 304/316L) 또는 고온 합금 소재로 제작되었으며, 표면에 압착 핀을 적용하여 방열 면적을 넓히고 열 교환 효율을 향상시킵니다. 내부는 저항선(니켈 크롬 합금)으로 제작되었으며, 절연 및 열전도 소재인 산화마그네슘 분말(MgO)이 충진되어 전기 절연성과 고온 내구성(내열 온도는 500℃ 이상)을 보장합니다.
설치 방법:
그만큼가열관파이프라인의 축방향을 따라 균등하게 분포되고 플랜지나 용접을 통해 파이프라인의 내벽이나 외벽에 고정되어 질소가 흐를 때 가열면과 충분한 접촉을 보장합니다.
여러 세트의 가열관을 병렬/직렬로 결합할 수 있으며, 그룹화된 제어(예: 3단계 가열: 저전력, 중전력, 고전력)를 통해 전력을 조절할 수 있습니다.
2. 파이프라인 본체
주요 파이프라인:
재질: 스테인리스 스틸 304/316L(건조 질소 부식에 강함), 고온 환경에는 310S 또는 인코넬 합금 사용 가능.
구조: 이음매 없는 강관 용접 또는 플랜지 연결, 가스 흐름 저항을 줄이기 위한 내벽 연마 처리(Ra ≤ 3.2 μm), 파이프 직경은 질소 유량(m³/h) 및 흐름 속도(권장 5-15m/s)에 따라 설계되었으며 GB/T 18984 또는 ASME B31.3 표준을 준수합니다.
• 절연층:
외층은 두께 50~100mm의 암면 또는 알루미늄 규산염 섬유로 감싸고, 그 위에 스테인리스 판으로 덮어 열손실을 줄입니다(표면온도 ≤ 50℃).
2、제어 시스템
1. 온도 조절 장치
• 센서:
온도 측정소자: Pt100 서미스터(정확도 ±0.1℃) 또는 K형 열전대(고온저항 ≥ 1000℃)를 파이프라인의 입구와 출구, 가열구간 중간에 설치하여 실시간으로 온도를 모니터링합니다.
유량/압력 센서: 와류 유량계, 열 질량 유량계(유량 측정), 압력 트랜스미터(압력 측정), 난방 전력 수요 계산에 사용됨.
• 컨트롤러:
PLC 또는 DCS 시스템: 통합 PID 알고리즘은 설정된 온도에 따라 가열 전력을 자동으로 조정합니다(예: 사이리스터 전력 조정기 또는 솔리드 스테이트 릴레이 SSR), 원격 모니터링 및 데이터 기록을 지원합니다.
2. 전기 제어 모듈
• 전원 시스템:
◦ 입력 전원 공급: AC 380V/220V，50Hz，3상 균형 전원 공급을 지원하도록 회로 차단기와 누설 보호기를 구성합니다.
전력 제어: 솔리드 스테이트 릴레이(SSR) 또는 전력 조정기, 비접촉식 스위칭, 빠른 응답 속도, 긴 수명.
• 안전 보호 장치:
과열 보호: 바이메탈 온도 조절 장치 또는 온도 스위치가 내장되어 있어 측정 온도가 설정 값을 초과하면(예: 목표 온도보다 20℃ 높음) 가열 전원 공급이 강제로 차단되고 경보가 울립니다.
과전류/단락 보호: 전열관 고장으로 인한 회로 이상을 방지하기 위한 변류기+회로차단기.
압력 보호: 압력 스위치는 파이프라인 과압(설계 압력의 1.1배를 초과할 때 작동)을 방지하기 위해 셧다운에 연결되어 있습니다.
연동 기능: 질소원과 연동하여 가스 흐름이 없을 때는 가열이 금지되어 건조 연소를 방지합니다.
3、보조 구성 요소
1. 구성 요소 연결 및 설치
수입 및 수출용 플랜지: 파이프라인과 동일한 재질의 RF 플랫 플랜지(PN10/PN16)를 사용하고, 밀봉 개스킷은 금속으로 감싼 개스킷 또는 PTFE 개스킷입니다.
• 브라켓 및 고정 부품: 탄소강 아연 도금 또는 스테인리스강 브라켓으로 수평/수직 설치를 지원하며, 파이프 직경 및 하중 지지 용량에 따라 간격을 설계합니다(예: DN50 파이프라인 브라켓 간격 ≤ 3m).
2. 테스트 및 유지 관리 인터페이스
온도/압력 측정 인터페이스: 파이프라인의 입구와 출구에 G1/2 또는 NPT1/2 나사산 인터페이스를 남겨두어 센서를 쉽게 분해하고 교정할 수 있습니다.
• 배출구: DN20 배출 밸브는 응축수나 불순물(질소에 미량의 수분이 포함된 경우)을 정기적으로 배출하기 위해 파이프라인 하단에 설치됩니다.
• 검사구: 긴 파이프라인이나 복잡한 구조물에는 난방 파이프를 쉽게 교체하고 내부 벽을 청소할 수 있도록 퀵 오픈 검사 플랜지가 장착되어 있습니다.
4、안전 및 방폭 설계(필요한 경우)
방폭 등급: 가연성 및 폭발성 환경(예: 석유화학 작업장)에서 사용하는 경우 시스템은 Ex d IICT6 방폭 표준을 준수해야 하며, 가열 튜브는 방폭형이어야 하고(접속 상자에 대한 방폭 인증 필요), 전기 구성품은 방폭 제어 캐비닛에 설치해야 합니다.
접지 보호: 전체 시스템은 안정적으로 접지되어(접지 저항 ≤ 4Ω) 정전기 축적 및 누설 위험을 방지합니다.
5、일반적인 응용 프로그램
화학공업: 질소정제, 반응기 예열, 건조공정 가열.
전자 산업: 반도체 제조 시 고순도 질소 가열(오염을 방지하기 위해 내벽 연마가 필요함).
야금/열처리: 용광로 입구 가열, 보호 분위기 가열을 통한 금속 어닐링.
요약하다
그만큼전기 가열 질소 파이프라인 히터시스템은 전기 가열 소자를 중심으로 하며, 지능형 제어를 통해 정밀한 온도 상승을 달성합니다. 열 효율, 안전성, 유체 역학 최적화의 균형을 이루는 구조로, 온도, 청정도, 폭발 방지가 요구되는 산업 현장에 적합합니다. 설계 시, 장기적인 안정적인 작동을 보장하기 위해 특정 작동 조건(유량, 온도, 압력, 환경)을 기반으로 재료, 전력 구성, 제어 방식을 선택해야 합니다.
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게시 시간: 2025년 4월 10일
