Chemijos gamykla užsakė 12 kW PTFE panardinamą šildytuvą naujam proceso bakui. Įrenginyje buvo 480 V trijų{3} fazių maitinimas. Pardavėjas tiekė šildytuvą, prijungtą prie 480 V trijų{6}}fazių, ir jis gerai veikė trejus metus. Kai gamykla pridėjo antrą baką, naujas šildytuvas buvo užsakytas iš kito pardavėjo ir prijungtas prie 240 V vienfazės{9}}. Jis tiekė tuos pačius 12 kW, tačiau gnybtų jungtys buvo pastebimai karštesnės, o šildytuvas sugedo gnybtų bloke per keturiolika mėnesių. Galingumas buvo identiškas. Įtampa ir fazė nebuvo.
Įtampa ir fazė nustato, kaip srovė paskirstoma per šildymo elementą. Esant 12 kW apkrovai, vienos fazės 240 V įtampa yra 50 A. Esant 480 V trifazei, vienai fazei sunaudojama tik 14,4 A. Mažesnė srovė sumažina varžinį šildymą gnybtuose ir maitinimo laiduose, pailgindama tarnavimo laiką.
Dabartinis skirtumas tarp konfigūracijų
Varžinio šildytuvo galia lygi įtampai, padalytai iš varžos kvadratu. Šildytuvas, skirtas 480 V įtampai, turi didesnės varžos elementą nei tas, kuris skirtas 240 V, kad būtų tiekiama tokia pati galia. 480 V šildytuvas sunaudoja mažiau srovės esant tokiai pačiai galiai.
Srovės skirtumas turi tiesioginį poveikį terminalo šildymui. Galia, išsklaidyta gnybtų jungtyse, yra I²R. Kai prijungimo varža yra 0,05 Ω, gnybtų šildymas esant 50 A yra 125 W. Esant 14,4 A, gnybtų šildymas yra tik 10 W. Apatinis gnybtų šildymas sumažina gnybtų perkaitimo ir korozijos riziką.
| Maitinimo įtampa | Fazė | Srovė 12 kW | Gnybtas Šildymas esant 0,05 Ω | Santykinis terminalo gyvenimas |
|---|---|---|---|---|
| 480V | Trijų{0}}fazių | 14,4 A per fazę | 10 W | 1,5–2× bazinis lygis |
| 400V | Trijų{0}}fazių | 17,3 A per fazę | 15 W | 1,3–1,8 × bazinis lygis |
| 240V | Trijų{0}}fazių | 28,9 A per fazę | 42 W | 1,2–1,5 × bazinė linija |
| 240V | Vienos{0}}fazės | 50.0 A | 125 W | Bazinė linija |
| 208V | Vienos{0}}fazės | 57.7 A | 166 W | 0,7–0,9 × pradinis lygis |
12 kW PTFE panardinamųjų šildytuvų srovės traukimas ir gnybtų šildymas pagal įtampą ir fazę
Kodėl 12 kW šildytuvams pirmenybė teikiama trijų{0}}fazių
Trijų-fazių galia paskirsto apkrovą trims laidininkams, o ne vienam. Esant tokiai pačiai bendrai galiai, kiekviena fazė teka mažiau srovės. Tai sumažina srovės tankį gnybtų jungtyse ir maitinimo laiduose.
Trifaziai šildytuvai taip pat užtikrina tolygesnį šildymą išilgai elemento. Trys fazės paprastai yra išdėstytos taip, kad kaitinimo elementai būtų tolygiai paskirstyti aplink apvalkalo pluoštą. Tai sumažina didžiausią vatų tankį bet kuriame taške ir pagerina temperatūros vienodumą.
Šildytuvams, kurių galia viršija 6 kW, pramoniniuose įrenginiuose standartinė praktika taikoma trifaziams{1}}. Vienfazis-praktiškas tik mažesniems šildytuvams arba ten, kur nėra trifazio
Kaip fazės konfigūracija veikia elemento gyvenimą
Fazės konfigūracija nustato, kaip varžos elementai yra prijungti -wye arba delta- ir kaip įtampa paskirstoma kiekviename elemente. „Wye“ konfigūracijoje kiekvienas elementas mato fazės -į-nulį įtampą, kuri yra žemesnė nei linijos-į-linijos įtampa. Esant trikampio konfigūracijai, kiekvienas elementas mato visą linijos nuo -į-linijos įtampą.
Pasirinkimas tarp wye ir delta turi įtakos varžos elemento konstrukcijai ir srovei per kiekvieną elementą. PTFE panardinamiesiems šildytuvams, kur svarbus apvalkalo temperatūros vienodumas, Wye konfigūracija dažnai užtikrina labiau subalansuotą šildymą, nes kiekvieno elemento įtampa yra mažesnė ir nuoseklesnė.
Įtampos pasirinkimas skirtingiems galios lygiams
Pasirinkta įtampa turi atitikti šildytuvo galią ir turimą įrenginio galią. Maži šildytuvai-mažiau nei 3 kW-paprastai yra vienfaziai-. Vidutiniai šildytuvai-3–9 kW-gali būti vienfaziai{10}}arba trifaziai{12}}, priklausomai nuo įrenginio. Dideli šildytuvai-daugiau nei 9 kW{15}}beveik visada yra trifaziai.
| Šildytuvo galia | Rekomenduojama įtampa | Rekomenduojamas etapas | Dabartinis burtas | Pastabos |
|---|---|---|---|---|
| 1–3 kW | 240V | Vienišas | 4–13 A | Maži tankai |
| 3–6 kW | 240V arba 480V | Vienišas arba trys | 7–25 A | Pageidautina trijų{0}}fazių viršija 4 kW |
| 6–12 kW | 480V | Trys | 7–15 A | Standartinė pramonės praktika |
| 12–24 kW | 480V | Trys | 15–29 A | Keli šildytuvai arba padalinti bankai |
| >24 kW | 480V | Trys | >29 A | Padalinta į kelias šildytuvo grandines |
PTFE panardinamųjų šildytuvų įtampos ir fazių rekomendacijos pagal galios diapazoną
Gnybtų konstrukcija ir įtampa
Didesnė įtampa nepanaikina tinkamo gnybtų konstrukcijos poreikio. Net esant 480 V įtampai, gnybtų blokas turi būti įvertintas pagal srovę ir aplinkos temperatūrą korpuso viduje. PTFE panardinami šildytuvai dažnai veikia aplinkoje, kur terminalo korpusas yra veikiamas proceso garų, drėgmės ir aukštesnės temperatūros.
Gnybtų blokas turi būti pritaikytas bent 125 % šildytuvo srovės. Jungtys turi būti priveržiamos pagal specifikaciją ir periodiškai tikrinamos, ar nėra laisvos. Antioksidacinis mišinys ant gnybtų jungčių sumažina atsparumą ir sulėtina koroziją.
Kai standartiniai šildytuvai negali atitikti maitinimo konfigūracijos
Įrenginiuose su neįprasta įtampa-208 V, 575 V arba DC dažnai negalima naudoti standartinių PTFE panardinamųjų šildytuvų be pakeitimų. Individualūs šildytuvai gali būti suprojektuoti bet kokiai įtampos ir fazės konfigūracijai, tačiau specifikacijos procesas reikalauja tikslios maitinimo įtampos, fazės ir esamos srovės.
Individualizuota PTFE panardinamojo šildytuvo konfigūracija su dideliais gnybtais, sandariu gaubtu ir gnybtų konstrukcija, palaikančia kontaktinį slėgį šiluminio ciklo metu, pašalina pagrindinę gnybtų perkaitimo priežastį. Specifikacijos procesas reikalauja maitinimo įtampos, fazės, esamos srovės, rezervuaro matmenų, vonios chemijos ir reikalingos galios. Įrenginiams su keliais rezervuarais ir skirtingos galios konfigūracija šis pritaikymo metodas-užtikrina suderinamumą ir pailgina šildytuvo tarnavimo laiką.
