循环加热器选型指南

循环加热器

规范和标准

M 标志 S 标志 UL 标志 CSA 标志 NEC 标志

  • ASME 认证第 I、IV 和 VIII 部分,1 区 — 科模热思是为压力容器应用提供 ASME(美国机械工程师协会)认证的领导者。
  • 保险商实验室 — 许多循环加热器均进入 UL 名单。 请咨询您当地的科模热思销售办事处。
  • 加拿大标准协会— 获得包括 NRTL/C 在内的 CSA 认证。
  • 国家电气规程 (NEC) — 所有科模热思循环加热器均符合 NEC 安装要求。

选型指南

选择合适的循环加热器组件需要敏锐的工程判断力和对应用环境的仔细评估。 在确定具体加热应用的热量需求后,正确选择合适的法兰和容器材料、加热元件护套材料及功率密度对延长加热器的使用寿命至关重要。 设备的最终选择由设计师和工厂工程师对过程的了解程度及其工程敏锐性决定。 查看本目录技术部分,了解循环加热器的计算方法和选型指南。

应用因素

加热器的选型受以下参数影响。

  • 加热介质、粘度、比热、密度和耐腐蚀性。
  • 介质中是否存在污染物。
  • 加热器护套材料的耐腐蚀性。
  • 加热元件的护套功率密度 - 每平方英寸的功率,及加热介质的流量。
  • 容器设计和材料 - 被加热流体的压力和温度

循环加热器 - 选型指南

防腐蚀政策 - 科模热思并不保证任何电加热器均能抵抗护套腐蚀带来的故障,前提条件是该等故障因超出加热器制造商控制范围的运行条件导致。 买方有责任根据其对腐蚀性溶液的化学成分、与溶液接触的材料特点及维持整个过程所需的控制装置的了解,对需要使用的护套材料做出最终选择。

应用 1 2 3 4 5
溶液或加热器类型 碱性或酸性含量(按容积估算的百分比 (%)) 护套材料 功率密度 (W/In2) 容器材料
清洁水 pH6 至 pH8(中性) 45 - 100 镀锌钢
中性溶液 工艺用水和极稀溶液,稀溶液,除盐水、去离子水或纯水 ph5 至 pH9 (2 - 3%)
5 - 6%
INCOLOY® INCOLOY® INCOLOY®
45 - 86 
45 - 75
45 - 75
不锈钢 不锈钢 不锈钢
腐蚀性和高粘性溶液 弱腐蚀性溶液 腐蚀性较重溶液 严重腐蚀性溶液 5 -15%
10 - 25%
30 - 60%
INCOLOY® INCOLOY® INCOLOY®
20 - 25
20 - 25
10 - 20
不锈钢 不锈钢 不锈钢
低粘度油 中粘度油 高粘度油(燃油) —— 钢 钢 钢
20 - 25 
10 - 20
5 - 15
钢 钢 钢
空气、气体和蒸汽 750°F 中温,1400°F 高温 —— INCOLOY® INCOLOY®
20 - 25 
10 - 20
钢 不锈钢

循环加热器典型应用

嵌入式加热 — 在热水或热油需用量几乎不变的情况下,可直接将循环加热器安装在流体管线上,以避免使用储罐并减少相关热损耗。

侧臂加热— 大型储罐的侧臂加热需求可通过使用若干循环加热器满足,以提供灵活的温度控制,并减少电力需求。

闭环燃油加热 —通过使用若干循环加热器可分别调节温度和流量满足加热需求,从而降低电力需求,节省成本。

循环加热器 - 选型指南

循环加热器 - 选型指南

循环加热器特殊特点

功率等级 — 大功率循环加热器(500 kW 及更高)可配备单腔室或串联的多腔室。 并可选配撬块安装和积分控制柜。

容器结构 — 腔室尺寸为 10"、12"、14"、16"、18" 及适合大功率容量的更大尺寸。

压力等级 — 150、300、400、600、900、1,500 和 2,500 Lb. 级。

材料 — 304、316、321、347 不锈钢、INCONEL ®及其他。

可在元件护套上配备热电偶以进行过热保护,或将其安装在出口喷嘴上,以进行过程控制。

入口和出口喷嘴 — 可采用法兰或螺纹连接、更小或更大的管道尺寸及不同方向。

挡板安装在腔室内部的元件束上,以增加流体或气流速度。

端子螺柱尺寸为 4"、6" 和 8",可让高温加热器中的端子外壳和现场接线连接在更低温度下运行。 螺柱通常用于传热和气体加热应用。

安装鞍座用于水平安装的循环加热器。

防水隔热夹套用于未经防护的户外装置。

循环加热器特点

  • 功率等级:0.5 kW (500 W) 到 500 kW (500,000 W) 以上
  • 额定电压:600 V
  • 压力等级:150 - 2,500 psig
  • 温度:1500°F (815°C)
  • 管道腔室:1" - 18" NPS(或更大)
  • 优质螺旋塞或法兰加热元件,便于更换
  • 护套材料包括铜、钢、不锈钢、INCOLOY® 和 INCONEL ® ,适用于多数操作环境或腐蚀性环境。
  • 容器材料包括碳钢、304 或 316 不锈钢、有色合金及高温塑料
  • 适用于一般防潮和防爆应用的端子外壳
  • 适用于过程和过热控制的热电偶和 RTD 传感器
  • 种类齐全的机械和固态电子控制装置,包括温度控制器
  • 接触器或 SCR 电源板,可提供密切温度监控(参见控制部分)
  • 使用安装吊耳或鞍式支座的垂直或水平安装
  • 配备高温螺柱和内部元件挡板
  • 定制设计撬块安装,多腔室和积分控制柜
  • ASME 认证第 I、IV 或 VIII 部分,1 区
  • 大部分型号均获 UL、CSA 及其他第三方审批、列名或认证

基本结构

循环加热器基本结构

循环加热器端子外壳 — E1 通用型,为涂有红瓷漆的金属薄片,E2 防潮/防爆型,E3 防爆型,E4

防潮控制 — 库存和配件库存 NWH、NWHO 和 GCH 循环加热器,提供 MT、3 和 6 型,加热器上安装有恒温器。

安装 — 小装置由进水和出水管支撑;大装置佩戴安装线耳,以进行支撑。

外部夹套— 采用大尺寸涂漆钢套管构造,包含高温隔热层,以减少加热室的热量损失。

加热室 — 管腔室(150 Lb 焊接结构,标准)带有法兰端子外壳,可为恒温器(AR 型)外部夹套加热室重载加热元件或螺纹端供电,以接收加热器配件,在另一端闭合。 大型装置带有排水管,用于清除污泥。 加热器带有入口和出口喷嘴,以通过加热器腔室循环流体或气体。 腔室可采用钢、镀锌钢或不锈钢制造,具体视应用而定。

加热元件 — 法兰或螺旋塞安装的管式加热元件配备不锈钢、铜、钢或 INCOLOY ® 护套,以满足防腐蚀要求。

接线连接 — 所有科模热思循环加热器均配备符合国家电气规程接线表规定的内部接线和电源连接。 为保证加热器的安全运行,所有外部接线亦应遵守 NEC、州和当地法规。

循环加热器端子外壳

  • E1 通用型
  • E2 防潮/防爆型
  • E3 防爆型
  • E4 防潮型
  • 与电路数量相匹配的进线口

循环加热器应用电加热器的多功能性让它们适用于几乎所有可能的室内或室外场所及各种天气环境。 科模热思提供各种各样的电子端子外壳,以满足几乎任何环境的独特需求。

循环加热器特点

E1 通用型外壳— 适用于大多数室内应用或受保护的商业和工业应用。 E2 防潮兼防爆和 E3 防爆型外壳 — E2 和 E3 型防爆端子外壳主要用于以下危险场所:

  • I 级 C、D 组,1 和 2 区
  • I 级 B 组 1,1 和 2 区
  • II 级 E、F、G 组,1 和 2 区
  • III 级,1 和 2 区

E2 型端子外壳配有垫片,适用于户外或潮湿场所及危险区域。 E4 防潮外壳 - 适用于户外或潮湿场所。 端子盖带有防水垫片,可密封电端线和连接。

危险场所用电加热器和端子外壳特殊要求:

接线 — 要正确使用位于危险区域的电加热器的 E2 和 E3 型端子外壳,所有电气接线必须符合国家电气规程 (NEC) 对危险场所的要求。

最高温度 — 要在危险场所进行安全操作,必须限制加热器所有裸露面的最高工作温度,包括容器、管道、法兰、螺旋塞、外壳及其他导热零部件的外部温度。 危险场所允许的最高表面温度根据易燃液体、蒸汽或气体的性质确定。 电加热设备的最终用户或买方须负责确定区域的合适分级,并为科模热思提供危险区域规范及正确的设备设计要求。 (NEC 第 500 和 501 条提供了评估和对危险场所分级的指南)。

安全设备 — 电加热器或加热元件必须使用经过批准的压力和/或温度限制控制装置,以确保系统故障下的安全运行。

注 1 — I 级 B 组场所包括氢气。 该等区域要求使用额定的导管密封和螺纹啮合。 请联系您当地的科模热思销售办事处,了解适合 I 级 B 组危险场所的加热器和端子外壳。

端子外壳 - 尺寸(英寸)

系列 元件编号 A B E1 通用型 A B 尺寸(英寸) E2/3 防潮/防爆 A B E4 防潮型
  A B A B A b
3 3 4 3-1/2 4-1/4 5-3/8 4-1/4 5-3/8
6 6 6-11/16 3-1/2 5-3/4 6-15/16 6-3/4 3-9/16
18 18 9-13/16 5-3/8 9-1/2 10 10 5-11/16
27 27 11-3/16 6-9/16 10-1/2 9-1/8 12 5-11/16
36 36 13-3/16 6-9/16 12 9-1/8 12 6-5/16
45 45 15-3/16 6-9/16 14 9-1/8 14 6-5/16
72 72 17-3/16 6-9/16 18 10-1/8 18 7
108 108 19-3/16 7-7/8 20 10-1/8 20 7

机械和电子控制选件

  • 种类齐全的机械和电气控制选件
  • NEMA 1、4、7 和 12 外壳
  • 过程控制器 - 积分或远程,传感器在加热器热电偶套管中(AR 控制装置)或在加热器出口处
  • 高温限制控制器 - 积分或远程,传感器在加热器热电偶套管(AR 控制装置)中或焊接在元件护套上
  • J 或 K 型热电偶(标准) 供应 RTD 及其他类型的热电偶
  • 机械和电子控制选件可组合使用
  • 适用于多个电路和高安培数的磁接触器

循环加热器应用

所有循环加热器均可配备机械和电子控制装置与热传感器,为加热器和流体介质及/或过程控制提供过热保护。

循环加热器控制装置选型指南

AR 控制装置 — AR 型温包和毛细管控制装置为许多库存加热器的的标配,温度范围见产品说明。 这些坚固的非指示型控制装置适用于大部分应用。 该控制装置温度范围可选。 详情请参见控制部分。

电子控制装置 — 与机械控制相比,电子过程控制可提供更高的控制精度和操作系统灵活性。 详情请参见控制部分。

控制柜 — 带电子控制装置和固态 (SCR) 或接触器功率源控制器的积分或远程安装控制柜可通过任意控制设备组合实现。 详情请参见控制部分。

过热保护 — 当护套温度超出建议限值时切断加热元件的电源可防止元件损坏,延长加热器的使用寿命。 可将热传感器连接到元件护套上,以提供过热保护。 当传感器正确连接到固态高限制控制器上时,它将在流量较低或无流量的情况下关闭加热器。 建议在液体应用中使用 J 型热电偶,在气体应用中使用 K 型热电偶。

远程安装的电子控制装置

远程安装的电子控制装置

高温限制控制装置 — 电子高温限制控制装置可安装在带过热热电偶的加热室中,该热电偶焊接在加热室内部的加热元件护套上。 这种布置可在达到预定元件护套温度时,关闭加热器,从而提供保护。 也可仅选配焊接或夹紧至上述加热器元件护套上的热电偶。

高温限制控制装置

磁接触器 — 使用两个或两个以上电路或电流值超过恒温器额定值的加热器需配备接触器。 接触器可单独订购,可远离加热器安装。 详情请参见控制部分。

电子过程控制热电偶 — 热传感器可安装在加热器出口喷嘴的三通上。 电子控制器为远程安装。 也可在加热器绝缘夹套上选配过程控制器。

配件库存发货 — 在加热器有库存 (S) 或配件库存 (AS) 的情况下,电子控制选件提供配件库存发货。 当加热器与标准机械 AR 型恒温器列在一起时,除非另有说明,否则加热器将配带恒温器。

— 带螺旋塞头的循环加热器 - NWHSSMT、NWHMT、NWHMTO 和 GCHMT 系列没有热电偶焊接到元件护套上的配件库存。

 

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