Tecnologia de prevenção de queima a seco: proteção ultrarrápida-de termopar para aquecedores de fluidos
Aquecedores elétricos de fluido são propensos a falhas de queima a seco causadas por corte de fluido, bloqueio de tubulação e queda do nível de líquido do tanque durante a operação industrial. A queima a seco causa um rápido aumento de temperatura nas superfícies dos tubos de aquecimento, levando à queima dos núcleos de aquecimento da liga de níquel-cromo, ao envelhecimento das-camadas isolantes de alta temperatura e à deformação das camisas metálicas. A análise de falhas da indústria mostra que os danos por queima a seco são responsáveis por mais de 65% do desmantelamento prematuro de aquecedores de fluidos, enquanto os sistemas de proteção de termopares de alta-sensibilidade podem evitar quase completamente esses danos irreversíveis.
Diferente dos elementos de aquecimento de ar, os aquecedores de fluidos dependem inteiramente de meios líquidos para dissipação de calor durante a operação normal. Quando o fornecimento de fluido é interrompido, o meio de dissipação de calor desaparece instantaneamente e a temperatura da superfície dos tubos de aquecimento aumenta da temperatura de trabalho convencional para mais de 350 graus em 1 segundo. Os interruptores comuns de proteção de temperatura têm velocidade de resposta lenta e não conseguem completar a proteção-de desligamento a tempo, resultando na queima instantânea dos componentes de aquecimento.
De acordo com dados de testes práticos, os sistemas profissionais de proteção contra queima a seco de termopares podem capturar sinais de mutação de temperatura em 0,4 segundos e acionar a ação de-desligamento automático, que é 5-6 vezes mais rápido que os interruptores de temperatura mecânicos tradicionais. A velocidade de resposta ultra{5}}rápida bloqueia efetivamente danos de alta temperatura aos núcleos de aquecimento e camadas isolantes, formando a primeira barreira de segurança para a operação do aquecedor de fluido.
Diferentes aquecedores de fluidos estruturais têm níveis diferenciados de risco de queima a seco. Os aquecedores de imersão abertos enfrentam o maior risco de queima a seco devido a alterações vulneráveis no nível do líquido. Aquecedores de tubulações roscadas são propensos à queima a seco por corte de fluido causada por bloqueio da tubulação. Aquecedores de flange selados possuem ambientes de trabalho relativamente estáveis com menor probabilidade de queima a seco. A sensibilidade da proteção do termopar precisa de configuração hierárquica de acordo com as diferenças estruturais de risco.
A tabela a seguir mostra o desempenho da proteção contra queima a seco de sistemas de termopares para diferentes estruturas de aquecedores de fluido:
|
Estrutura do Aquecedor de Fluidos |
Nível de risco de queima a seco |
Tempo de resposta do termopar |
Taxa de prevenção de falhas de queima a seco |
Taxa de extensão da vida útil |
|---|---|---|---|---|
|
Aquecedor de imersão aberto |
Extremamente alto |
Menor ou igual a 0,4s |
99.2% |
48.6% |
|
Aquecedor de tubulação rosqueada |
Alto |
Menor ou igual a 0,5s |
98.8% |
42.3% |
|
Aquecedor de Flange Selado |
Médio |
Menor ou igual a 0,7s |
99.5% |
36.8% |
|
Aquecedor com Proteção Mecânica |
Extremamente alto |
2.2s-3.0s |
63.4% |
Referência |
A proteção contra queima a seco do termopar realiza aviso antecipado ativo e proteção rápida de falhas no aquecedor de fluido, mudando completamente o modo de proteção passiva dos interruptores mecânicos tradicionais. A proteção de detecção de alta-sensibilidade evita efetivamente o desgaste do equipamento causado por corte acidental de fluidos e melhora significativamente a segurança operacional e a estabilidade dos sistemas de aquecimento de fluidos industriais.
Esquemas de proteção de segurança personalizados podem ser formulados de acordo com a estrutura do aquecedor e os riscos das condições de trabalho para realizar a operação segura do ciclo completo do equipamento de aquecimento de fluidos.
