Cáp gia nhiệt Thermon – Hệ thống Heat Tracing duy trì nhiệt độ đường ống và thiết bị công nghiệp

Cáp gia nhiệt Thermon là nhóm thiết bị gia nhiệt điện được sử dụng để chống đóng băng, duy trì nhiệt độ công nghệ và bù tổn thất nhiệt cho đường ống, bồn chứa, van, thiết bị đo cũng như nhiều hệ thống sản xuất công nghiệp. Thermon phát triển nhiều công nghệ heat tracing khác nhau để đáp ứng từ các đường ống thông thường đến môi trường hóa chất, nhiệt độ cao và khu vực có nguy cơ cháy nổ.

Khác với phương pháp gia nhiệt tập trung, cáp gia nhiệt Thermon được lắp trực tiếp dọc theo bề mặt cần giữ nhiệt rồi phủ lớp cách nhiệt bên ngoài. Nhiệt được truyền từ cáp sang đường ống hoặc thiết bị, nhờ đó hạn chế hiện tượng chất lỏng đông đặc, tăng độ nhớt hoặc nhiệt độ quá trình giảm xuống dưới giới hạn vận hành.

Phân loại các dòng cáp gia nhiệt Thermon phổ biến

Thermon cung cấp nhiều công nghệ cáp gia nhiệt khác nhau tùy thuộc vào nhiệt độ vận hành và môi trường sử dụng:

Cáp gia nhiệt tự điều chỉnh (Self-Regulating Heating Cables)

Nguyên lý: Tự động điều chỉnh công suất phát nhiệt theo nhiệt độ môi trường xung quanh (nhiệt độ giảm thì công suất tăng và ngược lại), giúp tiết kiệm điện năng và chống cháy nổ/quá nhiệt.

Các dòng tiêu biểu:

BSX™: Dùng cho bảo vệ chống đông và duy trì nhiệt độ thấp đến trung bình 65độ C

RSX™: Phù hợp cho đường ống nhựa hoặc kim loại có yêu cầu công suất vừa phải.

KSX™ / HTSX™: Dùng cho ứng dụng chịu nhiệt độ cao hơn (duy trì đến 121 độ C 149 độ C), chịu được xả hơi vệ sinh (steam purging).

VSX-HT™: Dòng cáp hiệu suất cao, chịu nhiệt độ duy trì lên tới 200 độ C và nhiệt độ tiếp xúc cực đại 250 độ C

 Cáp giới hạn công suất (Power-Limiting Heating Cables)

Dòng tiêu biểu: HPT™

Đặc điểm: Sử dụng hợp kim trở kháng cuộn lò xo. Cáp có khả năng cắt giảm công suất khi nhiệt độ tăng cao, phù hợp cho các ứng dụng duy trì nhiệt độ cao (lên đến 210 độ C) và chịu nhiệt độ tiếp xúc tắt nguồn tới 260 độ C

Cáp công suất không đổi (Constant Wattage Heating Cables)

Dòng tiêu biểu: FP™

Đặc điểm: Phát nhiệt đồng đều trên toàn bộ chiều dài không phụ thuộc vào nhiệt độ xung quanh. Thường dùng cho các đường ống dài và yêu cầu duy trì nhiệt độ cố định.

 Cáp cách điện khoáng (Mineral Insulated Cables - MIQ)

Dòng tiêu biểu: MIQ™

Đặc điểm: Sử dụng vỏ hợp kim (Alloy 825) và vỏ bọc khoáng chịu được nhiệt độ cực cao (trên 500 độ C) và môi trường hóa chất ăn mòn khắc nghiệt.

Cáp gia nhiệt Thermon được phát triển cho hệ thống Heat Tracing công nghiệp

Thermon xây dựng hệ sản phẩm Heat Tracing khá rộng, bao gồm cáp tự điều chỉnh, cáp giới hạn công suất, cáp công suất không đổi dạng song song, cáp công suất không đổi dạng nối tiếp, cáp cách điện khoáng và hệ thống gia nhiệt dành cho đường ống dài. Mỗi công nghệ được thiết kế cho một vùng nhiệt độ, chiều dài mạch điện và điều kiện vận hành khác nhau.

Điểm đáng chú ý của cáp gia nhiệt Thermon là khả năng kết hợp thành một hệ thống hoàn chỉnh thay vì hoạt động như một dây điện trở độc lập. Hệ thống có thể bao gồm cáp sưởi, bộ đấu nguồn, bộ nối cáp, đầu kết thúc, cảm biến nhiệt độ, bộ điều khiển, lớp cách nhiệt và thiết bị giám sát để đảm bảo nhiệt độ được duy trì ổn định.

Cáp gia nhiệt tự điều chỉnh Thermon thích ứng theo nhiệt độ đường ống

Cáp tự điều chỉnh là một trong những công nghệ được sử dụng phổ biến của Thermon. Công suất nhiệt của cáp thay đổi theo nhiệt độ môi trường xung quanh và nhiệt độ bề mặt đường ống. Khi đường ống lạnh hơn, cáp tăng lượng nhiệt tạo ra; khi nhiệt độ tăng, công suất nhiệt giảm xuống, giúp hệ thống sử dụng năng lượng phù hợp hơn với điều kiện thực tế.

Khả năng tự điều chỉnh giúp cáp gia nhiệt Thermon phù hợp với những tuyến ống có sự chênh lệch nhiệt độ tại nhiều vị trí khác nhau. Hãng cho biết một số dòng self-regulating có thể được cắt theo chiều dài tại hiện trường và được sử dụng cho chống đông hoặc duy trì nhiệt độ của đường ống, bồn và thiết bị.

Kiểm soát tổn thất nhiệt thay vì chỉ làm nóng đường ống

Mục tiêu của hệ thống Heat Tracing không phải luôn luôn là nâng nhiệt độ thiết bị lên mức rất cao. Nhiều ứng dụng chỉ cần bù lượng nhiệt thất thoát qua thành ống và lớp cách nhiệt để nhiệt độ môi chất không giảm xuống dưới giá trị yêu cầu.

Ví dụ, một đường ống vận chuyển dầu, hóa chất hoặc chất lỏng có độ nhớt cao có thể gặp khó khăn khi nhiệt độ môi trường giảm. Cáp gia nhiệt Thermon cung cấp nhiệt liên tục dọc tuyến ống nhằm duy trì điều kiện vận hành ổn định, đồng thời hạn chế nguy cơ đông đặc hoặc tăng độ nhớt quá mức.

Cáp gia nhiệt Thermon cho các yêu cầu nhiệt độ cao

Các ứng dụng hóa chất, dầu khí và chế biến thường có nhiệt độ vận hành cao hơn khả năng của cáp tự điều chỉnh tiêu chuẩn. Thermon vì vậy cung cấp thêm công nghệ power-limiting, series constant watt và mineral insulated để đáp ứng những điều kiện nhiệt nghiêm ngặt hơn.

Đối với cáp cách điện khoáng, Thermon sử dụng cấu trúc thích hợp cho các yêu cầu duy trì nhiệt độ cao, mật độ công suất lớn hoặc khi cáp phải chịu nhiệt độ phơi nhiễm cao. Hãng cho biết dòng mineral insulated của mình sử dụng vỏ Alloy 825, vật liệu có khả năng chống ăn mòn tốt trong nhiều môi trường chloride, acid, muối và kiềm.

Gia nhiệt cho đường ống dài với số điểm cấp nguồn hạn chế

Một tuyến ống dài hàng trăm mét hoặc hàng kilomet tạo ra yêu cầu thiết kế khác hoàn toàn so với đường ống nhỏ trong nhà máy. Nếu sử dụng cáp không phù hợp, hệ thống có thể cần quá nhiều điểm cấp nguồn, tủ điện và phụ kiện kết nối.

Thermon có các công nghệ series resistance và skin-effect dành cho những tuyến đường ống dài. Một số hệ thống series constant watt có thể cung cấp nhiệt cho mạch dài hàng kilomet từ một điểm cấp điện, trong khi hệ thống ThermTrac của hãng hướng tới các tuyến pipeline rất dài.

Cấu trúc của một hệ thống cáp gia nhiệt Thermon hoàn chỉnh

Một hệ thống cáp gia nhiệt Thermon thực tế thường bắt đầu từ nguồn điện, sau đó đi qua bộ đấu nguồn đến cáp gia nhiệt được cố định trên đường ống. Cảm biến nhiệt độ hoặc thermostat cung cấp thông tin cho thiết bị điều khiển nhằm đóng cắt hoặc điều chỉnh hệ thống theo yêu cầu vận hành.

Tại những tuyến ống phức tạp, hệ thống còn có thể sử dụng đầu nối thẳng, nối chữ T, đầu kết thúc mạch và đèn báo cuối mạch. Sau khi cáp được lắp đặt đúng vị trí, đường ống cần được bọc cách nhiệt và chống ẩm phù hợp để giảm tổn thất nhiệt và giúp hệ thống làm việc hiệu quả.

Cáp gia nhiệt Thermon ứng dụng hiệu quả trên đường ống

Đường ống là vị trí sử dụng cáp gia nhiệt Thermon phổ biến nhất. Cáp được đặt chạy dọc hoặc bố trí theo thiết kế nhiệt, sau đó cố định trên bề mặt ống để truyền nhiệt trực tiếp vào thành ống.

Ứng dụng này thường gặp tại đường ống nước, hóa chất, dầu, nguyên liệu lỏng hoặc các môi chất cần duy trì một khoảng nhiệt độ nhất định. Tùy nhiệt độ yêu cầu và mức tổn thất nhiệt, kỹ sư sẽ xác định loại cáp, công suất trên mét, chiều dài mạch và phương pháp điều khiển thích hợp.

Gia nhiệt cho bồn chứa, van và thiết bị công nghệ

Không chỉ sử dụng cho đường ống, cáp gia nhiệt Thermon còn có thể được thiết kế cho bồn, vessel, thiết bị và nhiều bề mặt cần duy trì nhiệt. Thermon cũng cung cấp công nghệ thiết kế dành riêng cho tank và vessel nhằm hỗ trợ xác định cấu hình gia nhiệt phù hợp.

Van, mặt bích và các phụ kiện đường ống thường thất thoát nhiệt nhiều hơn đoạn ống thẳng vì có hình dạng phức tạp và diện tích bề mặt lớn. Vì vậy khi tính toán cáp gia nhiệt cần tính thêm phần công suất dành cho các vị trí này thay vì chỉ căn cứ vào tổng chiều dài đường ống.

Chống đóng băng cho hệ thống ngoài trời

Tại những nhà máy nằm trong vùng có mùa đông lạnh, nước trong đường ống có thể đóng băng và gây tắc nghẽn hoặc hư hỏng cơ khí. Cáp gia nhiệt Thermon có thể được sử dụng để duy trì nhiệt độ đường ống cao hơn điểm đóng băng.

Thermon phát triển nhiều sản phẩm heat trace dành riêng cho nhiệm vụ freeze protection. Một số dòng self-regulating của hãng được thiết kế cho đường ống công nghiệp đường kính nhỏ và trung bình, đồng thời có các lựa chọn thích hợp cho khu vực thông thường và khu vực nguy hiểm tùy cấu hình và chứng nhận sản phẩm.

Duy trì độ nhớt của dầu và hóa chất

Nhiều loại dầu, nhựa, hóa chất và nguyên liệu sản xuất thay đổi độ nhớt mạnh theo nhiệt độ. Khi nhiệt độ giảm, môi chất có thể trở nên quá đặc, khiến bơm khó hút, lưu lượng giảm và làm tăng tải cho thiết bị.

Lắp cáp gia nhiệt Thermon dọc đường ống giúp duy trì môi chất trong vùng nhiệt độ được thiết kế. Đây là yếu tố đặc biệt quan trọng đối với các dây chuyền phải vận chuyển nguyên liệu liên tục giữa bồn chứa, bơm, thiết bị trao đổi nhiệt và khu vực sản xuất.

Cáp gia nhiệt Thermon cho môi trường nguy hiểm

Nhà máy dầu khí, hóa chất và hóa dầu thường có các khu vực được phân loại nguy hiểm do tồn tại khí, hơi hoặc bụi dễ cháy. Hệ thống heat tracing lắp tại những vị trí này phải lựa chọn đúng loại thiết bị và chứng nhận tương ứng với phân vùng thực tế.

Thermon có các sản phẩm được chứng nhận cho ordinary area và hazardous location, nhưng chứng nhận cụ thể thay đổi theo từng dòng cáp, cấu hình điện áp và khu vực thị trường. Vì vậy khi chọn cáp gia nhiệt Thermon, cần kiểm tra datasheet và chứng chỉ của đúng mã hàng thay vì áp dụng thông số của một dòng cho toàn bộ thương hiệu.

Không nên lựa chọn cáp gia nhiệt chỉ dựa vào công suất W/m

Hai loại cáp có cùng công suất danh định chưa chắc có thể thay thế trực tiếp cho nhau. Nhiệt độ duy trì, nhiệt độ tiếp xúc tối đa, điện áp nguồn, chiều dài mạch, vật liệu đường ống, lớp cách nhiệt và điều kiện môi trường đều ảnh hưởng tới lựa chọn cuối cùng.

Đối với cáp gia nhiệt Thermon, việc tính toán đúng tổn thất nhiệt là bước quan trọng trước khi chọn sản phẩm. Thermon cũng phát triển công cụ CompuTrace để hỗ trợ thiết kế hệ thống heat tracing dựa trên các thông số của đường ống, bồn và yêu cầu vận hành.

Cáp gia nhiệt Thermon là một phần của hệ thống kiểm soát nhiệt hoàn chỉnh

Một dự án Heat Tracing có hiệu quả phụ thuộc vào cả cáp, phụ kiện, điều khiển và lớp cách nhiệt. Thermon cung cấp đồng thời các nhóm cáp điện, bộ đấu nối, cảm biến, thiết bị điều khiển và giám sát để hình thành hệ thống gia nhiệt đồng bộ.

Nhờ có nhiều công nghệ từ tự điều chỉnh đến cáp nhiệt độ cao và hệ thống dành cho đường ống dài, cáp gia nhiệt Thermon có thể được lựa chọn cho nhiều điều kiện công nghiệp khác nhau. Khi xác định đúng dữ liệu nhiệt, điện và môi trường lắp đặt ngay từ đầu, hệ thống có thể duy trì nhiệt độ ổn định và giảm các sự cố liên quan đến đông đặc hoặc mất nhiệt trên đường ống.

CÔNG TY TNHH KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ HOÀNG THIÊN PHÁT

Địa chỉ: 331/70/36J Phan Huy Ích, Phường An Hội Tây, TP HCM, Việt Nam

Sales4:  0938.804.977                        

Email:  sales4@hoangthienphat.com                  

Trang web : https://dailythietbidietkhuan.com/          

Trang web:  http://cungcapthietbivn.com/