Perché i riscaldatori a cartuccia ultra-lunghi da 10.000 mm necessitano di una speciale protezione del cavo

Uno degli aspetti più importanti ma spesso trascurati dei riscaldatori a cartuccia ultra-lunghi è il modo in cui i cavi elettrici sono progettati e protetti. Quando un elemento riscaldante a terminazione singola- arriva a 10.000 mm (10 metri) o più, l'area di terminazione deve far fronte a uno stress termico, meccanico e ambientale molto maggiore rispetto a un normale riscaldatore a cartuccia da 200–500 mm. Se non presti attenzione a queste sollecitazioni, il punto di collegamento si romperà quasi sempre presto, anche se il nucleo riscaldante è ben-progettato.

Nei riscaldatori corti, la "sezione fredda" non riscaldata all'estremità del cavo isola efficacemente i collegamenti elettrici dalle alte temperature. Ma in un riscaldatore ultra- lungo 10.000 mm, la zona riscaldata di solito arriva quasi fino alla fine, lasciando solo una piccola sezione fredda. Per conduzione, il calore si sposta rapidamente lungo la guaina metallica, aumentando la temperatura sulla testa della terminazione a 200 gradi, 300 gradi o anche di più, a seconda della densità di watt, della profondità di installazione e del mezzo circostante. In queste condizioni, i cavi standard isolati in PVC, silicone o gomma- classificati per 80-150 gradi si rompono rapidamente, causando lo scioglimento dell'isolamento, l'ossidazione dei conduttori, cortocircuiti o connessioni aperte.### Grandi problemi che hanno solo i riscaldatori da 10.000 mm+

1. Migrazione del calore e temperature di terminazione più elevate
Anche con densità di watt basse (solitamente 4–6 W/cm² per modelli ultra-lunghi), la guaina può comunque raggiungere una temperatura massima di 400–700 gradi all'interno. Il calore si propaga all'indietro attraverso la guaina e le parti interne, sopraffacendo facilmente il normale isolamento in piombo. Nelle installazioni verticali con pozzi profondi-, come quelli utilizzati per ripulire il terreno o estrarre petrolio e gas, la parte inferiore del riscaldatore potrebbe essere molto più calda della parte superiore. Ciò crea un ampio gradiente termico che spinge il calore verso il punto di uscita.

2. Carico di peso e deformazione meccanica
A seconda del diametro e della struttura, un riscaldatore con guaina in acciaio inossidabile o Incoloy da 10.000 mm- può pesare da 15 a 40 kg o più. L'intero peso pende dalla testa terminale quando viene inserita in un foro verticale. L'espansione termica durante il funzionamento (che può essere superiore a 50–80 mm per Incoloy a 600 gradi) aumenta le forze dinamiche di trazione e compressione. Questi continui strattoni e cicli logorano le connessioni interne, allentano le crimpature o fanno sì che il filo di resistenza si allenti dai conduttori nel tempo.

3. Esposizione all'ambiente
Il-desorbimento termico in situ (ISTD) per la bonifica del suolo, serbatoi chimici sotterranei o apparecchiature di processo all'aperto sono solo alcuni esempi di applicazioni ultra-lunghe che mettono i cavi in ​​contatto con umidità, sporcizia, gas corrosivi o variazioni di temperatura. L'umidità che si muove lungo il cavo nell'isolamento in MgO provoca la rapida rottura del dielettrico, causando problemi di messa a terra.### Modi suggeriti per proteggere il cavo
Tipi di cavo per alte temperature - Filo di rame placcato nichel- con isolamento in fibra di vetro: può essere utilizzato continuamente a temperature fino a 450 gradi. La maggior parte dei riscaldatori industriali ultra-lunghi sono piuttosto flessibili ed economici-economici. - Cavi isolati in fibra ceramica o mica-con sovra-intrecciatura in acciaio inossidabile: ideali per luoghi con temperatura di 550–650 gradi o superiore. La treccia protegge da tagli e abrasioni e aiuta anche a distribuire il calore. - Cavi con isolamento in Teflon o Kapton per le parti più fredde, insieme alle transizioni di alta-temperatura vicino al riscaldatore.

Utilizzare sempre cavi in ​​grado di sopportare temperature superiori di almeno 100 gradi rispetto alla temperatura di terminazione massima prevista.
Supporto per sollecitazioni e meccanismi meccanici - Utilizzare una robusta testa di terminazione filettata dotata di-ghiandole antideformazione o raccordi di compressione incorporati. Questi spostano il peso del riscaldatore e del cavo direttamente sulla struttura di montaggio o sulla testa pozzo, non sui fragili collegamenti elettrici interni. - Per installazioni verticali, aggiungere un gancio per cavo separato o una staffa di supporto meccanico a breve distanza sopra la terminazione per sostenere il carico. - Non lasciare che i cavi siano troppo tesi.
Regole per il percorso e il raggio di curvatura - Per evitare che l'isolamento si rompa o che il conduttore si stanchi, il raggio di curvatura deve essere almeno 6–8 volte il diametro esterno del cavo. - Utilizzare teste di terminazione ad angolo retto-o adattatori flessibili per condotti in acciaio inossidabile quando il riscaldatore deve attraversare spazi ristretti o cambiare direzione. - Tenere i cavi lontani da superfici calde e parti in movimento e utilizzare fascette per alte temperature-per tenerli in posizione a intervalli regolari.
Sigillatura dell'ambiente - Utilizzare tubi termoretraibili-con adesivi o-stivali in silicone per alte temperature come strato iniziale di protezione contro l'umidità. - Utilizzare composti epossidici stampati o siliconici adatti alla temperatura di lavoro per creare una tenuta ermetica all'uscita del cavo in situazioni difficili come terreno umido, vapori chimici o immersione. - Se le condizioni sono molto difficili, valutare l'utilizzo di custodie di terminazione che siano a prova di esplosione-o con grado di protezione IP67.
Consigli utili per l'assistenza - Metti sempre un anello di servizio (una piccola bobina di cavo extra, solitamente 300–600 mm) vicino all'estremità. Ciò consente l'espansione termica, ne facilita la sostituzione in futuro e funziona come un circuito di gocciolamento, quindi l'eventuale condensa o acqua che scorre lungo il cavo cadrà prima di raggiungere il riscaldatore. - Contrassegnare chiaramente i cavi e annotare la loro lunghezza esatta in modo da poterli trovare rapidamente durante la manutenzione.### Una semplice regola per calcolare la lunghezza dei cavi

Quando effettui un ordine, assicurati di misurare correttamente la lunghezza del cavo: - Inizia con almeno 1 metro di cavo per ogni 2 metri di lunghezza del riscaldatore. - Aggiungi la distanza dall'alimentatore o dalla scatola di giunzione, più una distanza maggiore per il circuito di servizio e eventuali curve nel condotto. - Troppo corto: i collegamenti finiscono in un'area calda, causandone un rapido guasto. - Troppo lungo: rende difficile la gestione dei cavi e aumenta la probabilità che si rompano danneggiarsi.

Per i riscaldatori da 10.000 mm, è consuetudine richiedere da 5 a 15 metri di cavo protetto, a seconda della profondità di installazione del riscaldatore e della posizione del pannello di controllo.### Perché questo è più importante per i riscaldatori ultra-lunghi

Rispetto ai riscaldatori da 1.500 mm, un riscaldatore a cartuccia da 10.000 mm peggiora ogni fattore di rischio: pesa di più, ha un percorso di conduzione termica più lungo, si espande maggiormente ed è esposto all’ambiente in modo più severo nei pozzi profondi. Quando il collegamento del cavo non funziona, spesso è necessario rimuovere l'intero riscaldatore da un pozzo profondo. Si tratta di un lavoro costoso,-dispendioso in termini di tempo e spesso pericoloso.

I produttori professionali che producono riscaldatori ultra-lunghi considerano il sistema di terminazione come una parte importante del progetto, non come qualcosa che viene fuori in un secondo momento. Sono dotati di cavi ad alta-temperatura, forte pressacavo e teste sigillate realizzate appositamente per un uso lungo e verticale.