히트 트레이스란 무엇입니까? 작동 원리, 케이블 유형, 애플리케이션 및 선택 가이드

히트 트레이스란 무엇입니까?

화학 공장의 응축수 라인은 주변 온도가 설계 최저치 이하로 떨어지면 밤새 고체가 얼어붙을 수 있습니다. 작업자가 알아채기도 전에 막힌 부분으로 인해 흐름이 중단되고 펌프가 작동하지 않으며 생산 시간이 소요됩니다. 히트 트레이스는 이러한 고장을 정확하게 방지하기 위해 존재합니다. 간단히 말해서, 히트 트레이스는 파이프, 밸브, 탱크 및 기타 장비를 따라 설치되어 표면이 환경으로 손실되는 열을 대체하는 전기 가열 시스템입니다. 파이프가 물, 연료유, 화학 물질 또는 증기 응축수를 운반하는지 여부에 관계없이 유체를 어는점 이상으로 유지하거나 필요한 공정 온도로 유지합니다.

히트 트레이스는 겨울철 동파 방지에만 국한되지 않습니다. 많은 공장에서는 점성 유체를 펌핑 가능하게 유지하고, 응축을 방지하고, 긴 이송 라인의 열 손실을 보상하고, 저장 탱크와 계기 라인의 온도를 유지하기 위해 일년 내내 가동됩니다. 열이 파이프를 따라 국지적으로 생성되기 때문에 히트 트레이스 시스템은 필요한 곳에 정확하게 열을 추가하여 전체 방이나 건물을 난방하는 것보다 훨씬 적은 에너지를 사용합니다.

히트 트레이스 시스템은 어떻게 작동하나요?

모든 히트 트레이스 시스템의 핵심은 히트 트레이스 케이블 또는 트레이싱 케이블이라고도 불리는 히팅 케이블입니다. 케이블에는 전류가 통과할 때 열을 발생시키는 저항 요소가 포함되어 있습니다. 케이블은 파이프나 용기의 외부, 일반적으로 단열재 아래를 따라 고정되므로 케이블에서 발생하는 열은 파이프 벽으로 직접 전달된 다음 내부 유체로 전달됩니다. 전체 시스템에는 전원 공급 장치, 온도 조절 장치나 컨트롤러와 같은 제어 장치, 그리고 연결 키트, 엔드 씰, 고정 테이프와 같은 액세서리도 포함됩니다.

파이프를 따라 전달되는 열의 양은 다음과 같이 표현됩니다. 미터당 와트 . 필요한 값은 파이프의 열 손실에 따라 달라지며, 이는 파이프 직경, 단열재 두께, 유체 온도, 최소 주변 온도 및 바람 노출에 따라 달라집니다. 트레이스 히터의 목적은 이러한 열 손실의 균형을 맞추고 유체 온도를 설정점으로 유지하는 것입니다.

히트 트레이스 케이블의 주요 유형

세 가지 케이블 제품군이 산업용 히트 트레이스 애플리케이션을 지배하고 있으며 이들 간의 차이점은 대부분의 구매자가 기대하는 것보다 더 중요합니다. 잘못된 유형을 선택하면 과열, 에너지 낭비 또는 열 출력 부족이 발생할 수 있습니다.

자기 제어형 케이블

자기 제어형 케이블은 두 개의 버스 와이어 사이에 전도성 폴리머 코어를 사용합니다. 온도가 상승하면 폴리머 저항이 증가하고 열 출력이 자동으로 감소합니다. 온도가 떨어지면 출력이 증가합니다. 이러한 내장형 동작은 케이블을 현장에서 길이에 맞게 절단하고 타지 않고 겹칠 수 있음을 의미하므로 설치에 가장 적합한 옵션입니다. 실용적인 지침은 다음을 참조하세요. 자체 제한 히트 트레이싱 케이블 설치 가이드 .

일정한 와트수 케이블

정와트 케이블은 고정 저항 가열 요소를 사용하고 온도에 관계없이 일관된 전력 출력을 제공합니다. 자체 조절 기능이 없기 때문에 일치하는 길이로 자르고 온도 조절 장치나 컨트롤러로 제어하여 과열을 방지해야 합니다. 예를 들어 안정적인 작동 조건을 갖춘 긴 공정 라인에서 예측 가능하고 균일한 출력이 필요할 때 강력한 선택입니다. 이 카테고리의 제품은 정전력 3상 트레이스 히터 , 대구경 파이프 및 장거리에서 더 높은 전력 수요를 위해 설계되었습니다.

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직렬 저항 케이블

직렬 저항 케이블(일명 정전력 직렬 케이블이라고도 함)은 전체 길이에 걸쳐 연속 저항선을 사용합니다. 덜 일반적이지만 정확한 출력이 필요한 매우 긴 파이프라인 및 애플리케이션에 실용적입니다. 전력 출력은 미터당 일정하므로 회로 설계가 정확해야 합니다.

아래 표에는 주요 차이점이 요약되어 있습니다.

히트 트레이스는 어디에 적용되나요?

히트 트레이스는 몇 가지 반복되는 산업 문제에 적용되며, 각 적용 분야는 시스템 규모 및 제어 방식을 변경합니다.

동결 방지

가장 일반적인 용도는 얼음 형성으로 인해 손상될 수 있는 송수관, 화재 진압 시스템, 응축수 라인 및 공정 배관의 동파 방지입니다. 케이블은 파이프 표면을 0°C 이상으로 유지하여 내부의 물이 얼지 않도록 합니다. 실외 및 고온 작업의 경우 동결 방지 고온 트레이스 히터 차가운 주변 조건과 더 높은 파이프 표면 온도를 모두 처리할 수 있습니다.

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온도 유지

많은 유체는 냉각되면 펌프질하기에는 점성이 너무 높아집니다. 중유, 윤활유, 수지 및 특정 화학물질은 높은 온도에서 보관되어야 합니다. 히트 트레이스는 라인을 따라 열 손실을 보상하고 유체를 취급 온도로 유지하여 펌프 에너지와 막힘을 줄입니다.

공정 온도 제어

일부 시설에서는 단순히 동결을 방지하거나 점도를 유지하는 것이 아니라 화학 반응이나 품질 요구 사항에 맞는 정확한 온도를 유지하는 것이 목표입니다. 이를 위해서는 센서, 컨트롤러, 때로는 모니터링 시스템을 포함한 더 높은 수준의 제어가 필요합니다.

기타 용도

히트 트레이스는 지붕 및 홈통 제빙, 특정 유압 시스템의 공동 현상 방지, 저장 탱크, 호퍼 및 밸브의 온도 유지에도 사용됩니다.

올바른 히트 트레이스 시스템을 선택하는 방법

선택은 케이블 카탈로그가 아닌 열 손실로 시작됩니다. 파이프의 열 손실에 따라 트레이스 히터가 전달해야 하는 미터당 와트 수가 결정됩니다. 이는 파이프 직경, 단열재 종류 및 두께, 유지 온도와 최저 주변 온도의 차이, 풍속 및 파이프가 실내인지 실외인지 여부와 같은 노출 요인으로부터 계산됩니다.

미터당 필요한 전력량을 알고 나면 다음 단계는 케이블 제품군을 선택하는 것입니다. 자기 제어형 케이블은 일반적인 동결 방지 및 다양한 조건에 이상적입니다. 정전력 케이블은 부하가 안정적이고 예측 가능한 공정 온도 유지에 적합합니다. 마지막 단계는 제어 시스템을 선택하는 것입니다. 많은 동파 방지 작업에는 간단한 온도 조절 장치로 충분하지만 공정 응용 분야에는 일반적으로 센서와 경보 출력이 있는 온도 컨트롤러가 필요합니다. 위험 지역에 설치하는 경우 제어 및 전력 장비는 방폭 요구 사항을 충족해야 하며 전체 회로의 인증이 사양의 일부가 됩니다.

기계적 세부 사항을 잊지 마십시오. 트레이스 히터는 최소 굴곡 반경을 갖고 승인된 연결 키트와 엔드 씰이 필요하며 열 손실이 더 높은 피팅, 플랜지 및 밸브 본체를 덮도록 배치해야 합니다. 는 전기 히트 트레이싱의 시공 기술 및 검사 기준 설치를 시작하기 전에 검토할 가치가 있습니다. 왜냐하면 종단 및 접합 시의 잘못된 기술이 초기 시스템 오류의 가장 일반적인 원인이기 때문입니다.

안전, 제어 및 위험 지역 고려 사항

히트 트레이스는 가연성 유체가 운반될 수 있는 파이프와 접촉하여 작동하므로 전기 안전은 선택 사항이 아닙니다. 적절한 설치에는 다음이 포함됩니다. 지락 보호 장치 , 과전류 보호 장치 및 안정적인 온도 제어. 폭발 위험 지역에서는 히팅 케이블과 전기 연결부가 설치되는 지역에 대해 인증을 받아야 하며 제어 캐비닛은 필요한 보호 기능을 제공해야 합니다. 전용 위험한 장소를 위한 히트 트레이스 제어 캐비닛 인클로저, 보호 장치 및 단자 배열이 동일한 임무를 위해 설계되었기 때문에 이 작업 부분이 단순화됩니다.

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인정된 인증을 보유한 제조업체는 추가적인 신뢰도를 제공합니다. 공급업체를 평가할 때 해당 공급업체가 어떤 인증을 보유하고 있는지, 그리고 프로젝트에 사용할 특정 케이블 및 캐비닛 모델이 필요한 승인을 받았는지 확인하세요. 공급업체 자격은 다음에서 검토되는 세부 사항 중 하나입니다. 회사 명예 및 인증 페이지 . 승인 외에도 시운전 점검 계획: 절연 저항 테스트, 연속성 테스트, 절연이 닫히기 전 모든 회로의 전류 출력 확인.

최종 생각

히트 트레이스는 단일 제품이 아니라 파이프, 탱크 및 공정 장비를 적절한 온도로 유지하는 완전한 방법입니다. 이 기술은 케이블 제품군이 애플리케이션과 일치하고 전력량이 열 손실과 일치하며 제어 및 보호 장비가 환경과 일치할 때만 제대로 작동합니다. 파이프의 물리적 특성부터 시작하여 출력 동작 및 온도 제한에 따라 케이블 유형을 선택한 다음 인증된 제어 및 설치 방식으로 마무리합니다. 그 순서는 20년 동안 실행되는 추적 시스템과 첫 번째 겨울에 실패하는 추적 시스템의 차이입니다.