0

Изоляция со скин эффектом

Скин-эффект (поверхностный эффект) — эффект уменьшения амплитуды электромагнитных волн по мере их проникновения вглубь проводящей среды. Вследствие этого результата, переменный ток высокой частоты (особенно очень сильно проявляется эффект) при протекании по проводнику распределяется неравномерно по сечению, а в основном в поверхностном слое, наряду с этим протекание токов высокой частоты приводит к интенсивному нагреву проводника.

Изоляция со скин-эффектом представляет собой дополнительный греющий кабель (проводник — меди либо алюминия, имеющий сечение порядка 30-50 мм), устанавливаемый вдоль стальной трубы и элементов трубопровода, каковые подключаются в определенных точках вдоль проложенного нефтепровода (трубопровод с системой обогрева имеет от 1 до 3 нагревательных элементов, в зависимости от диаметра трубы и требуемой интенсивности нагрева) к источникам электропитания и обеспечивают принудительный индукционный обогрев стальной трубы и фитингов. Эта разработка позволяет обогреть трубопроводы за счет подачи электропитания с одного конца без сопроводительной сети. Нагреватель в данной системе — это прикрепленные к рабочей трубе трубы-спутники диаметром от 20 до 50 мм и толщиной стены от 2 миллиметров, с уложенным в их полости проводником электрического тока.

Трубка-спутник содержит в себе также теплопередающие пасты и теплоотражающий экран и при нагревании кабеля выделяемое тепло переходит на несущую трубу. Любой нагревательный элемент представляет собой металлическую трубу. В трубе расположен изолированный проводник из немагнитного материала. Проводник в трубе должен выдерживать: напряжение до 5,000 V, нагрев до 200гр.C и механические нагрузки при монтаже.

Безопасная и надежная система обогрева трубопроводов любой длины при надземной, подземной, подводной прокладке, в том числе во взрывоопасных зонах.

  • Единственный способ обогрева трубопроводов длиной до 30 км без сопроводительной сети
  • Самый эффективный способ обогрева любых магистральных трубопроводов неограниченной длины
  • Высокая прочность и надежность, присущие конструкции системы
  • Возможность использования во взрывоопасных зонах
  • Тепловыделение нагревательных элементов до 120 Вт/м
  • Рабочие температуры до 200°С
  • Отсутствие потенциала на наружных поверхностях тепловыделяющих элементов, они заземлены, и не требуют электрической изоляции

Назначение скин-системы

Индукционно-резистивная система (СКИН-ЭФФЕКТ) предназначена для поддержания температуры продукта, защиты от замораживания и стартового разогрева магистальных трубопроводов большой длины.

СКИН-ЭФФЕКТ – единственная система, позволяющая обогреть плечо трубопровода длиной до 30 км с подачей электропитания с одного конца, без сопроводительной сети и самое эффективное и экономичное решение для обогрева магистральных трубопроводов неограниченной длины с сопроводительной питающей сетью.

Принцип действия СКИН-ЭФФЕКТА

В СКИН-СИСТЕМЕ применяются специальные нагревательные элементы, использующие явление скин-эффекта и эффекта близости в проводниках из ферромагнитных материалов на переменном токе промышленной частоты.

Читайте также:  Как взломать человека в скайпе

Нагревательный элемент представляет собой трубу из низкоуглеродистой стали с наружным диаметром 20–60 мм и толщиной стенки не менее 2-х мм, внутри которой располагается проводник из немагнитного материала (меди или алюминия) сечением 25–50 кв.мм. Проводник в конце плеча обогрева надежно соединяется со стальной трубой, а в начале плеча между трубой и проводником подается переменное напряжение, величина которого рассчитывается исходя из необходимого тепловыделения и длины участка обогрева.

Переменный ток течет по всему сечению внутреннего проводника, поскольку на промышленной частоте в немагнитном материале с хорошей проводимостью заметного поверхностного эффекта не возникает. В ферромагнитном внешнем проводнике (стальной трубе) скин-эффект ярко выражен и весь ток течет по внутреннему слою трубы толщиной около 1 мм, а потенциал наружной поверхности трубы остается практически нулевым. В силу малой толщины скин-слоя, основное тепловыделение (до 80%) происходит в стальной трубе.

Преимущества скин-эффекта

  1. Большая длина обогреваемого участка трубопровода. Это связано с тем, что токонесущий проводник большого сечения разгружен от функции тепловыделения и выполняет фактически функцию встроенной сопроводительной цепи питания.
  2. Запитка с одного конца. По своей природе конструкция СКИН-СИСТЕМЫ предназначена для подачи питания с одного конца обогреваемого участка.
  3. Электробезопасность. Наружная поверхность тепловыделяющего элемента имеет нулевой потенциал относительно земли, она заземлена и полностью экранирует находящийся внутри токонесущий проводник.
  4. Хороший тепловой контакт. Металлический тепловыделяющий элемент непосредственно приваривается к трубопроводу или прикрепляется к нему с помощью специальных элементов.
  5. Простота монтажа. Тепловыделяющие элементы не имеют наружной электрической изоляции, которую можно повредить при монтаже.
  6. Надежность. Прочные тепловыделяющие элементы в виде стальных труб обеспечивают механическую прочность и защиту токонесущих проводников от повреждений. Это важно для трубопроводов, проложенных под землей или под водой.

В зависимости от требуемой мощности обогрева и длины трубопровода скин-система может состоять из одного, двух или трех нагревательных элементов.

Комплексная система

СКИН-система поставляется и монтируется в полном комплекте, включающем:
– элементы системы обогрева
– систему контроля и управления
– систему электропитания
Система электропитания выполняется в виде комплектной трансформаторной подстанции (КТП), включающей в себя распределительные ячейки высокой и низкой стороны, специализированный симметрирующий трансформатор. КТП размещается в специализированном обогреваемом и освещаемом контейнере. Кроме того, имеется возможность оснастить КТП охранно-пожарной сигнализацией и системой охлаждения.

Тепловыделение
Рабочий диапазон температур:
-50°С . +200°С

Электропитание
до 6 кВ

Конструкция
Тепловыделяющий элемент: труба из низкоуглеродистой стали диаметром 20–60 мм с толщиной стенки 3–4 мм
Токонесущий проводник: специальный проводник, устойчивый к воздействию высокого напряжения (до 5кВ), к тепловым нагрузкам (до 200°С) и механическим нагрузкам при монтаже

Читайте также:  Как в ворде поставить кавычки запятые

Расчетное распределение температур

Пример обогрева теплоизолированного трубопровода двумя нагревательными элементами системы с суммарной мощностью 120 Вт/м. Диаметр трубы 108 мм, t окр. возд. = –35°C.

Эффективность СКИН-СИСТЕМЫ в сравнении с другими типами нагревателей

Схема электропитания участка трубопровода, обогреваемого СКИН-эффектом

Подробности сертификации

Сертификат соответствия на систему электрического обогрева ИРСН-15000 № РОСС RU.ГБ05.В02387. Разрешение Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору № РРС 00-31340 на применение системы электрического обогрева ИРСН-15000 во взрывозащищенном исполнении. По запросу возможна сертификация на соответствие другим национальным стандартам.

Другие варианты обогрева помещений, труб, кровли вы можете посмотреть в нашем интернет-магазине.

Безопасная и надежная система обогрева трубопроводов любой длины при надземной, подземной, подводной прокладке, в том числе во взрывоопасных зонах.

  • Единственный способ обогрева трубопроводов длиной до 30 км без сопроводительной сети
  • Самый эффективный способ обогрева любых магистральных трубопроводов неограниченной длины
  • Высокая прочность и надежность, присущие конструкции системы
  • Возможность использования во взрывоопасных зонах
  • Тепловыделение нагревательных элементов до 120 Вт/м
  • Рабочие температуры до 200°С
  • Отсутствие потенциала на наружных поверхностях тепловыделяющих элементов, они заземлены, и не требуют электрической изоляции

Назначение скин-системы

Индукционно-резистивная система (СКИН-ЭФФЕКТ) предназначена для поддержания температуры продукта, защиты от замораживания и стартового разогрева магистальных трубопроводов большой длины.

СКИН-ЭФФЕКТ – единственная система, позволяющая обогреть плечо трубопровода длиной до 30 км с подачей электропитания с одного конца, без сопроводительной сети и самое эффективное и экономичное решение для обогрева магистральных трубопроводов неограниченной длины с сопроводительной питающей сетью.

Принцип действия СКИН-ЭФФЕКТА

В СКИН-СИСТЕМЕ применяются специальные нагревательные элементы, использующие явление скин-эффекта и эффекта близости в проводниках из ферромагнитных материалов на переменном токе промышленной частоты.

Нагревательный элемент представляет собой трубу из низкоуглеродистой стали с наружным диаметром 20–60 мм и толщиной стенки не менее 2-х мм, внутри которой располагается проводник из немагнитного материала (меди или алюминия) сечением 25–50 кв.мм. Проводник в конце плеча обогрева надежно соединяется со стальной трубой, а в начале плеча между трубой и проводником подается переменное напряжение, величина которого рассчитывается исходя из необходимого тепловыделения и длины участка обогрева.

Переменный ток течет по всему сечению внутреннего проводника, поскольку на промышленной частоте в немагнитном материале с хорошей проводимостью заметного поверхностного эффекта не возникает. В ферромагнитном внешнем проводнике (стальной трубе) скин-эффект ярко выражен и весь ток течет по внутреннему слою трубы толщиной около 1 мм, а потенциал наружной поверхности трубы остается практически нулевым. В силу малой толщины скин-слоя, основное тепловыделение (до 80%) происходит в стальной трубе.

Читайте также:  В ворде неправильно указана единица измерения

Преимущества скин-эффекта

  1. Большая длина обогреваемого участка трубопровода. Это связано с тем, что токонесущий проводник большого сечения разгружен от функции тепловыделения и выполняет фактически функцию встроенной сопроводительной цепи питания.
  2. Запитка с одного конца. По своей природе конструкция СКИН-СИСТЕМЫ предназначена для подачи питания с одного конца обогреваемого участка.
  3. Электробезопасность. Наружная поверхность тепловыделяющего элемента имеет нулевой потенциал относительно земли, она заземлена и полностью экранирует находящийся внутри токонесущий проводник.
  4. Хороший тепловой контакт. Металлический тепловыделяющий элемент непосредственно приваривается к трубопроводу или прикрепляется к нему с помощью специальных элементов.
  5. Простота монтажа. Тепловыделяющие элементы не имеют наружной электрической изоляции, которую можно повредить при монтаже.
  6. Надежность. Прочные тепловыделяющие элементы в виде стальных труб обеспечивают механическую прочность и защиту токонесущих проводников от повреждений. Это важно для трубопроводов, проложенных под землей или под водой.

В зависимости от требуемой мощности обогрева и длины трубопровода скин-система может состоять из одного, двух или трех нагревательных элементов.

Комплексная система

СКИН-система поставляется и монтируется в полном комплекте, включающем:
– элементы системы обогрева
– систему контроля и управления
– систему электропитания
Система электропитания выполняется в виде комплектной трансформаторной подстанции (КТП), включающей в себя распределительные ячейки высокой и низкой стороны, специализированный симметрирующий трансформатор. КТП размещается в специализированном обогреваемом и освещаемом контейнере. Кроме того, имеется возможность оснастить КТП охранно-пожарной сигнализацией и системой охлаждения.

Тепловыделение
Рабочий диапазон температур:
-50°С . +200°С

Электропитание
до 6 кВ

Конструкция
Тепловыделяющий элемент: труба из низкоуглеродистой стали диаметром 20–60 мм с толщиной стенки 3–4 мм
Токонесущий проводник: специальный проводник, устойчивый к воздействию высокого напряжения (до 5кВ), к тепловым нагрузкам (до 200°С) и механическим нагрузкам при монтаже

Расчетное распределение температур

Пример обогрева теплоизолированного трубопровода двумя нагревательными элементами системы с суммарной мощностью 120 Вт/м. Диаметр трубы 108 мм, t окр. возд. = –35°C.

Эффективность СКИН-СИСТЕМЫ в сравнении с другими типами нагревателей

Схема электропитания участка трубопровода, обогреваемого СКИН-эффектом

Подробности сертификации

Сертификат соответствия на систему электрического обогрева ИРСН-15000 № РОСС RU.ГБ05.В02387. Разрешение Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору № РРС 00-31340 на применение системы электрического обогрева ИРСН-15000 во взрывозащищенном исполнении. По запросу возможна сертификация на соответствие другим национальным стандартам.

Другие варианты обогрева помещений, труб, кровли вы можете посмотреть в нашем интернет-магазине.

admin

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *