विद्युत ताप नाइट्रोजन पाइपलाइन हीटरसिस्टम एक ऐसा उपकरण है जो विद्युत ऊर्जा को तापीय ऊर्जा में परिवर्तित करके पाइपलाइन में प्रवाहित नाइट्रोजन को गर्म करता है। इसकी प्रणाली संरचना में ताप दक्षता, सुरक्षा और स्वचालन नियंत्रण को ध्यान में रखना आवश्यक है। इसके मुख्य घटक और विस्तृत व्याख्याएँ निम्नलिखित हैं:
1、हीटिंग मुख्य मॉड्यूल
1. विद्युत तापन तत्व
• कोर हीटिंग घटक:
फिन प्रकार की विद्युत हीटिंग ट्यूबस्टेनलेस स्टील (जैसे 304/316L) या उच्च-तापमान मिश्र धातु सामग्री से निर्मित, सतह पर दबाए गए पंखों के साथ, ऊष्मा अपव्यय क्षेत्र को बढ़ाने और ऊष्मा विनिमय दक्षता में सुधार करने के लिए। आंतरिक भाग प्रतिरोध तार (निकल क्रोमियम मिश्र धातु) से बना होता है, जिसमें एक इन्सुलेटिंग और ऊष्मा-चालक सामग्री के रूप में मैग्नीशियम ऑक्साइड पाउडर (MgO) भरा होता है, जो विद्युत इन्सुलेशन और उच्च तापमान प्रतिरोध (तापमान प्रतिरोध 500 ℃ या उससे अधिक तक पहुँच सकता है) सुनिश्चित करता है।
इंस्टॉलेशन तरीका:
हीटिंग ट्यूबपाइपलाइन की अक्षीय दिशा में समान रूप से वितरित होते हैं और फ्लैंज या वेल्डिंग के माध्यम से पाइपलाइन की आंतरिक दीवार या बाहरी आस्तीन पर तय किए जाते हैं, जिससे नाइट्रोजन प्रवाहित होने पर हीटिंग सतह के साथ पर्याप्त संपर्क सुनिश्चित होता है।
हीटिंग ट्यूबों के कई सेटों को समानांतर/श्रृंखला में जोड़ा जा सकता है, और समूहीकृत नियंत्रण (जैसे तीन-चरण हीटिंग: कम, मध्यम और उच्च शक्ति) के माध्यम से बिजली विनियमन प्राप्त किया जा सकता है।
2. पाइपलाइन निकाय
मुख्य पाइपलाइन:
सामग्री: स्टेनलेस स्टील 304/316L (शुष्क नाइट्रोजन संक्षारण के लिए प्रतिरोधी), उच्च तापमान परिदृश्यों के लिए 310S या इनकोनेल मिश्र धातु उपलब्ध है।
संरचना: सीमलेस स्टील पाइप वेल्डिंग या फ्लैंज कनेक्शन, गैस प्रवाह प्रतिरोध को कम करने के लिए आंतरिक दीवार पॉलिशिंग उपचार (Ra ≤ 3.2 μ m), नाइट्रोजन प्रवाह दर (m ³/h) और प्रवाह वेग (अनुशंसित 5-15m/s) के अनुसार डिज़ाइन किया गया पाइप व्यास, GB/T 18984 या ASME B31.3 मानकों के अनुपालन में।
• इन्सुलेशन परत:
बाहरी परत को 50-100 मिमी की मोटाई के साथ रॉक ऊन या एल्यूमीनियम सिलिकेट फाइबर के साथ लपेटें, और गर्मी के नुकसान को कम करने के लिए इसे स्टेनलेस स्टील प्लेट के साथ कवर करें (सतह का तापमान ≤ 50 ℃)।
2、नियंत्रण प्रणाली
1. तापमान नियंत्रण इकाई
• सेंसर:
तापमान मापने वाला तत्व: Pt100 थर्मिस्टर (सटीकता ±0.1 ℃) या K-प्रकार थर्मोकपल (उच्च तापमान प्रतिरोध ≥ 1000 ℃), वास्तविक समय में तापमान की निगरानी के लिए पाइपलाइन के इनलेट और आउटलेट और हीटिंग सेक्शन के बीच में स्थापित किया गया है।
प्रवाह/दबाव सेंसर: भंवर प्रवाहमापी, थर्मल द्रव्यमान प्रवाहमापी (प्रवाह मापने वाला), दबाव ट्रांसमीटर (दबाव मापने वाला), जिसका उपयोग हीटिंग पावर मांग की गणना करने के लिए किया जाता है।
• नियंत्रक:
पीएलसी या डीसीएस प्रणाली: एकीकृत पीआईडी एल्गोरिदम, स्वचालित रूप से सेट तापमान के अनुसार हीटिंग पावर को समायोजित करता है (जैसे कि थाइरिस्टर पावर नियामक या सॉलिड-स्टेट रिले एसएसआर के माध्यम से), दूरस्थ निगरानी और डेटा रिकॉर्डिंग का समर्थन करता है।
2. विद्युत नियंत्रण मॉड्यूल
• विद्युत प्रणाली:
◦ इनपुट पावर सप्लाई: AC 380V/220V，50 हर्ट्ज，तीन-चरण संतुलित विद्युत आपूर्ति का समर्थन करने के लिए सर्किट ब्रेकर और रिसाव संरक्षक को कॉन्फ़िगर करें।
पावर नियंत्रण: सॉलिड स्टेट रिले (एसएसआर) या पावर रेगुलेटर, संपर्क रहित स्विचिंग, तीव्र प्रतिक्रिया गति, लंबी उम्र।
• सुरक्षा संरक्षण उपकरण:
अतितापमान संरक्षण: एक अंतर्निर्मित द्विधात्विक थर्मोस्टेट या तापमान स्विच से सुसज्जित, जब मापा गया तापमान निर्धारित मान से अधिक हो जाता है (जैसे लक्ष्य तापमान से 20 ℃ अधिक), तो हीटिंग बिजली की आपूर्ति जबरन काट दी जाती है और अलार्म चालू हो जाता है।
अतिधारा/शॉर्ट सर्किट सुरक्षा: हीटिंग ट्यूब दोषों के कारण होने वाली सर्किट असामान्यताओं को रोकने के लिए करंट ट्रांसफार्मर+सर्किट ब्रेकर।
दबाव संरक्षण: पाइपलाइन पर अत्यधिक दबाव को रोकने के लिए दबाव स्विच को बंद कर दिया जाता है (यह तब चालू होता है जब यह डिजाइन दबाव से 1.1 गुना अधिक हो जाता है)।
इंटरलॉकिंग फ़ंक्शन: नाइट्रोजन स्रोत से जुड़ा हुआ, शुष्क जलने से बचने के लिए गैस प्रवाह न होने पर हीटिंग निषिद्ध है।
3、सहायक घटक
1. घटकों को कनेक्ट और इंस्टॉल करें
आयात और निर्यात फ्लैंज: आरएफ फ्लैट फ्लैंज (पीएन 10 / पीएन 16) का उपयोग किया जाता है, पाइपलाइन के समान सामग्री के साथ, और सीलिंग गैसकेट एक धातु लिपटे गैसकेट या पीटीएफई गैसकेट है।
• ब्रैकेट और फिक्सिंग भाग: कार्बन स्टील गैल्वेनाइज्ड या स्टेनलेस स्टील ब्रैकेट, क्षैतिज/ऊर्ध्वाधर स्थापना का समर्थन करता है, जिसमें पाइप व्यास और भार वहन क्षमता के अनुसार डिज़ाइन की गई रिक्ति होती है (जैसे DN50 पाइपलाइन ब्रैकेट रिक्ति ≤ 3m)।
2. परीक्षण और रखरखाव इंटरफ़ेस
तापमान/दबाव मापन इंटरफेस: सेंसरों को आसानी से अलग करने और अंशांकन करने के लिए पाइपलाइन के इनलेट और आउटलेट पर G1/2 "या NPT1/2" थ्रेडेड इंटरफेस आरक्षित करें।
• डिस्चार्ज आउटलेट: संघनित पानी या अशुद्धियों (यदि नाइट्रोजन में नमी की मात्रा कम हो) के नियमित निर्वहन के लिए पाइपलाइन के निचले भाग में एक DN20 डिस्चार्ज वाल्व स्थापित किया जाता है।
• निरीक्षण छेद: लंबी पाइपलाइनों या जटिल संरचनाओं को हीटिंग पाइपों के आसान प्रतिस्थापन और आंतरिक दीवारों की सफाई के लिए त्वरित खुलने वाले निरीक्षण फ्लैंज से सुसज्जित किया जाता है।
4、सुरक्षा और विस्फोट रोधी डिज़ाइन (यदि आवश्यक हो)
विस्फोट प्रूफ रेटिंग: यदि ज्वलनशील और विस्फोटक वातावरण (जैसे पेट्रोकेमिकल कार्यशालाओं) में उपयोग किया जाता है, तो सिस्टम को Ex d IICT6 विस्फोट प्रूफ मानक का पालन करना होगा, हीटिंग ट्यूब विस्फोट प्रूफ होनी चाहिए (जंक्शन बॉक्स के लिए विस्फोट प्रूफ प्रमाणीकरण के साथ), और विद्युत घटकों को विस्फोट प्रूफ नियंत्रण कैबिनेट में स्थापित किया जाना चाहिए।
ग्राउंडिंग सुरक्षा: स्थैतिक बिजली संचय और रिसाव के जोखिम को रोकने के लिए संपूर्ण सिस्टम विश्वसनीय रूप से ग्राउंडेड है (ग्राउंडिंग प्रतिरोध ≤ 4 Ω)।
5、विशिष्ट अनुप्रयोग
रासायनिक उद्योग: नाइट्रोजन शुद्धिकरण, रिएक्टर प्रीहीटिंग, सुखाने की प्रक्रिया हीटिंग।
इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग: अर्धचालक विनिर्माण में उच्च शुद्धता नाइट्रोजन हीटिंग (संदूषण से बचने के लिए आंतरिक दीवार पॉलिशिंग की आवश्यकता होती है)।
धातुकर्म/ताप उपचार: भट्ठी इनलेट हीटिंग, सुरक्षात्मक वातावरण हीटिंग के साथ धातु एनीलिंग।
संक्षेप में
विद्युत ताप नाइट्रोजन पाइपलाइन हीटरसिस्टम विद्युत तापन तत्वों पर केंद्रित है और बुद्धिमान नियंत्रण के माध्यम से सटीक तापमान वृद्धि प्राप्त करता है। इसकी संरचना में तापीय दक्षता, सुरक्षा और द्रव गतिकी अनुकूलन का संतुलन आवश्यक है, जिससे यह उन औद्योगिक परिदृश्यों के लिए उपयुक्त हो जहाँ तापमान, स्वच्छता और विस्फोट निवारण की आवश्यकता होती है। डिज़ाइन करते समय, सामग्री, शक्ति विन्यास और नियंत्रण योजनाओं का चयन विशिष्ट परिचालन स्थितियों (प्रवाह दर, तापमान, दबाव, पर्यावरण) के आधार पर किया जाना चाहिए ताकि दीर्घकालिक स्थिर संचालन सुनिश्चित हो सके।
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पोस्ट करने का समय: 10-अप्रैल-2025
