12 kW PTFE浸漬ヒーターに適した電圧と位相構成は何ですか?

化学プラントは、新しいプロセスタンク用に 12 kW PTFE 浸漬ヒーターを注文しました。この施設には 480V の三相電源が利用可能でした。-ベンダーは 480V 三相に配線されたヒーターを供給し、3 年間良好に動作しました。-工場が 2 番目のタンクを追加したとき、新しいヒーターは別のベンダーに注文され、240V 単相用に配線されました。-。同じ 12 kW を供給しましたが、端子接続が著しく高温になり、14 か月以内に端子ブロックのヒーターが故障しました。ワット数は同じでした。電圧と位相はそうではありませんでした。

電圧と位相によって、電流が発熱体にどのように分配されるかが決まります。 12 kW の負荷の場合、単相 240V での消費電流は 50 A です。三相 480V では、消費電流は 1 相あたりわずか 14.4 A です。-。電流が低いため、端子や電源配線の抵抗加熱が減少し、耐用年数が長くなります。

構成間の現在の違い

抵抗ヒーターの場合、電力は電圧の二乗を抵抗で割った値に等しくなります。 480V 用に設計されたヒーターには、同じワット数を供給するために 240V 用に設計されたヒーターよりも高い抵抗要素が含まれています。 480V ヒーターは、同じ電力出力でも消費電流が少なくなります。

電流の差は端子の加熱に直接影響します。端子接続で消費される電力は I²R です。接続抵抗が 0.05 Ω の場合、50 A での端子加熱は 125 W です。14.4 A では、端子加熱はわずか 10 W です。下部端子加熱により、端子の過熱と腐食のリスクが軽減されます。

電圧および位相別の 12 kW PTFE 浸漬ヒーターの電流引き込みと端子加熱

12 kW ヒーターに三相が好ましい理由-

三相電力は、負荷を 1 つの導線ではなく 3 つの導線に分散します。-同じ合計ワット数の場合、各相に流れる電流は少なくなります。これにより、端子接続と電源配線の電流密度が減少します。

三相ヒーターも、要素に沿ってより均一な加熱を提供します。-通常、3 つの相は、加熱要素がシース束の周りに均等に分布するように配置されます。これにより、任意の 1 点におけるピーク電力密度が減少し、温度の均一性が向上します。

6 kW を超えるヒーターの場合、産業用設備では三相が標準的な方法です。-単相は、小型のヒーター、または三相電力が利用できない場合にのみ実用的です。-。

相構成が素子寿命に与える影響

位相構成により、抵抗素子がどのように接続されるか{0}}Y またはデルタ-、各素子に電圧がどのように分配されるかが決まります。 Y 字構成では、各要素には線間電圧よりも低い相-対-電圧がかかります。デルタ構成では、各要素は完全な線間電圧を受け取ります。--

Y とデルタの選択は、抵抗素子の設計と各素子を流れる電流に影響します。シース温度の均一性が重要な PTFE 浸漬ヒーターの場合、Y 構成の方が各要素の電圧が低く、より安定しているため、よりバランスの取れた加熱が得られることがよくあります。

さまざまな電力レベルに合わせた電圧選択

電圧の選択は、ヒーターのワット数と利用可能な施設の電力に一致する必要があります。 3 kW 未満の小型ヒーター--は通常、単相です。-中型ヒーター-3 ～ 9 kW-は、施設に応じて単相-または三相-の場合があります。 -9 kW 以上-の大型ヒーターは、ほとんどの場合三相です。

ワット数範囲別の PTFE 浸漬ヒーターの電圧と位相の推奨事項

端子の設計と電圧に関する考慮事項

電圧が高くても、適切な端子設計が必要なくなるわけではありません。 480V の場合でも、端子台はエンクロージャ内の電流と周囲温度に対して定格を満たしている必要があります。 PTFE 浸漬ヒーターは、多くの場合、端子エンクロージャがプロセス蒸気、湿気、および高温にさらされる環境で動作します。

端子台はヒーター電流の少なくとも 125% に耐えられるサイズにする必要があります。接続は仕様に従ってトルクをかけ、緩みがないか定期的にチェックする必要があります。端子接続部の酸化防止化合物が抵抗を低減し、腐食を遅らせます。-

標準ヒーターが電源構成に適合しない場合

208V、575V、または DC などの異常な電源電圧を使用する施設では、標準の PTFE 浸漬ヒーターをそのまま使用できないことがよくあります。{2}カスタム ヒーターは任意の電圧および位相構成に合わせて設計できますが、仕様プロセスでは正確な供給電圧、位相、および利用可能な電流が必要です。

特大の端子、密閉されたエンクロージャ、および熱サイクル下で接触圧力を維持する端子設計を備えたカスタム PTFE 浸漬ヒーター構成により、端子過熱の根本原因に対処します。仕様プロセスでは、供給電圧、位相、利用可能な電流、タンクの寸法、バスの化学的性質、および必要なワット数が必要です。複数のタンクとさまざまな電源構成を備えた施設では、このアプリケーション固有のアプローチにより互換性が確保され、ヒーターの耐用年数が延長されます。{2}}