Γιατί οι θερμαντήρες φυσιγγίων εξαιρετικά μεγάλου μήκους 10.000 χιλιοστών-χρειάζονται ειδική προστασία από σύρμα

Ένα από τα πιο σημαντικά αλλά συχνά παραβλέπονται μέρη των υπερ-θερμαντήρων με φυσίγγια είναι ο τρόπος με τον οποίο σχεδιάζονται και προστατεύονται τα ηλεκτρικά καλώδια. Όταν ένα θερμαντικό στοιχείο με ένα άκρο φθάνει τα 10.000 mm (10 μέτρα) ή περισσότερο, η περιοχή τερματισμού πρέπει να αντιμετωπίσει πολύ μεγαλύτερη θερμική, μηχανική και περιβαλλοντική καταπόνηση από έναν κανονικό θερμαντήρα φυσιγγίων 200–500 mm. Εάν δεν δώσετε προσοχή σε αυτές τις καταπονήσεις, το σημείο σύνδεσης σχεδόν πάντα θα σπάσει νωρίς, ακόμα κι αν ο πυρήνας θέρμανσης είναι-καλά σχεδιασμένος.

Σε κοντές θερμάστρες, το μη θερμαινόμενο "κρύο τμήμα" στο άκρο του ηλεκτροδίου απομονώνει αποτελεσματικά τις ηλεκτρικές συνδέσεις από υψηλές θερμοκρασίες. Όμως, σε μια θερμάστρα 10.000 mm με πολύ-μήκη, η θερμαινόμενη ζώνη συνήθως φτάνει σχεδόν μέχρι το τέλος, αφήνοντας μόνο λίγο ψυχρό τμήμα. Με αγωγιμότητα, η θερμότητα κινείται γρήγορα κάτω από το μεταλλικό περίβλημα, ανεβάζοντας τη θερμοκρασία στην κεφαλή τερματισμού σε 200 μοίρες, 300 μοίρες ή ακόμα περισσότερο, ανάλογα με την πυκνότητα watt, το βάθος εγκατάστασης και το μέσο γύρω από αυτό. Κάτω από αυτές τις συνθήκες, τα τυπικά καλώδια μολύβδου με μόνωση από PVC, σιλικόνη ή καουτσούκ-που έχουν ονομασίες 80–150 μοιρών καταστρέφονται γρήγορα, προκαλώντας την τήξη της μόνωσης, την οξείδωση των αγωγών, τα βραχυκυκλώματα ή τις ανοιχτές συνδέσεις.### Μεγάλα προβλήματα που έχουν μόνο οι θερμαντήρες 10.000mm+

1. Μετανάστευση θερμότητας και υψηλότερες θερμοκρασίες τερματισμού
Ακόμη και με χαμηλές πυκνότητες watt (συνήθως 4–6 W/cm² για εξαιρετικά μακριά σχέδια), η θήκη μπορεί να φτάσει έως και 400–700 μοίρες μέσα. Η θερμότητα πηγαίνει προς τα πίσω μέσω της θήκης και των εσωτερικών μερών, υπερνικώντας εύκολα την κανονική μόνωση μολύβδου. Σε κατακόρυφες εγκαταστάσεις βαθιάς-πηγαδιών, όπως αυτές που χρησιμοποιούνται για τον καθαρισμό του εδάφους ή την εξαγωγή πετρελαίου και αερίου, το κάτω μέρος του θερμαντήρα μπορεί να είναι πολύ πιο ζεστό από το επάνω μέρος. Αυτό δημιουργεί μια μεγάλη θερμική κλίση που ωθεί τη θερμότητα προς το σημείο εξόδου.

2. Φόρτιση βάρους και μηχανική καταπόνηση
Ανάλογα με τη διάμετρο και την κατασκευή, ένας θερμαντήρας από ανοξείδωτο χάλυβα 10.000 mm ή Incoloy-μπορεί να ζυγίζει από 15 έως 40 κιλά ή περισσότερο. Όλο το βάρος κρέμεται από την κεφαλή τερματισμού όταν τοποθετείται σε κάθετη γεώτρηση. Η θερμική διαστολή κατά τη λειτουργία (η οποία μπορεί να είναι μεγαλύτερη από 50–80 mm για το Incoloy στις 600 μοίρες) αυξάνει τις δυναμικές δυνάμεις εφελκυσμού και θλίψης. Αυτό το συνεχές τράβηγμα και το ποδήλατο φθείρει τις εσωτερικές συνδέσεις, χαλαρώνει τις πτυχώσεις ή κάνει το καλώδιο αντίστασης να χαλαρώνει από τα καλώδια με την πάροδο του χρόνου.

3. Έκθεση στο Περιβάλλον
Η επιτόπια θερμική εκρόφηση (ISTD) για την αποκατάσταση του εδάφους, οι υπόγειες δεξαμενές χημικών ή ο υπαίθριος εξοπλισμός διεργασιών είναι μερικά μόνο παραδείγματα εξαιρετικά-εφαρμογών που φέρνουν τα καλώδια σε επαφή με υγρασία, βρωμιά, διαβρωτικά αέρια ή αλλαγές θερμοκρασίας. Η υγρασία που μετακινείται κατά μήκος του καλωδίου στη μόνωση MgO προκαλεί τη γρήγορη διάσπαση του διηλεκτρικού παράγοντας προβλήματα γείωσης.### Προτεινόμενοι τρόποι για την προστασία του καλωδίου μολύβδου
Τύποι σύρματος μολύβδου για υψηλές θερμοκρασίες - επινικελωμένο-σύρμα χαλκού με μόνωση από υαλοβάμβακα: Μπορεί να χρησιμοποιηθεί συνεχώς σε θερμοκρασίες έως 450 βαθμούς . Οι περισσότεροι βιομηχανικοί υπερ-θερμαντήρες είναι αρκετά εύκαμπτοι και οικονομικά-οικονομικοί. - με μόνωση από κεραμικές ίνες ή μαρμαρυγία-καλώδια με πλέξη από ανοξείδωτο χάλυβα: Καλό για χώρους με υψόμετρο 550–650 μοιρών και άνω. Η πλεξούδα προστατεύει από κοψίματα και γδαρσίματα ενώ βοηθά επίσης στην εξάπλωση της θερμότητας{12}} Καλώδια με μόνωση από Teflon ή Kapton για τα πιο ψυχρά μέρη, μαζί με υψηλές{13}}μεταβάσεις θερμοκρασίας κοντά στο θερμαντήρα.

Να χρησιμοποιείτε πάντα καλώδια που μπορούν να χειριστούν θερμοκρασίες τουλάχιστον 100 βαθμούς υψηλότερες από την προβλεπόμενη μέγιστη θερμοκρασία τερματισμού.
Υποστήριξη για καταπόνηση και μηχανική - Χρησιμοποιήστε μια ισχυρή κεφαλή τερματισμού με σπείρωμα που διαθέτει-ενσωματωμένους αδένες ανακούφισης καταπόνησης ή εξαρτήματα συμπίεσης. Αυτά μετακινούν το βάρος του θερμαντήρα και του καλωδίου κατευθείαν στη δομή στερέωσης ή στην κεφαλή του φρεατίου, όχι στις εύθραυστες ηλεκτρικές συνδέσεις στο εσωτερικό. - Για κατακόρυφες εγκαταστάσεις, προσθέστε μια ξεχωριστή κρεμάστρα καλωδίων ή βραχίονα μηχανικής στήριξης σε μικρή απόσταση πάνω από τον τερματισμό για να συγκρατήσετε το φορτίο. - Μην αφήνετε τα καλώδια του ηλεκτροδίου να σφίγγουν πολύ.
Κανόνες για τη δρομολόγηση και την ακτίνα κάμψης - Για να μην ραγίσει η μόνωση ή να μην κουράζεται ο αγωγός, η ακτίνα κάμψης πρέπει να είναι τουλάχιστον 6-8 φορές την εξωτερική διάμετρο του καλωδίου. - Χρησιμοποιήστε ορθή-γωνιακές κεφαλές τερματισμού ή εύκαμπτους ανοξείδωτους αγωγούς όταν ο θερμαντήρας πρέπει να αλλάξει κατεύθυνση{5} ζεστές επιφάνειες και κινούμενα μέρη και χρησιμοποιήστε σφιγκτήρες υψηλής θερμοκρασίας-για να τα κρατάτε στη θέση τους σε τακτά χρονικά διαστήματα.
Σφράγιση του περιβάλλοντος - Χρησιμοποιήστε θερμικό-σωλήνες συρρίκνωσης με κόλλα ή μπότες σιλικόνης υψηλής-θερμοκρασίας ως αρχικό στρώμα προστασίας από την υγρασία. - Χρησιμοποιήστε χυτευμένες εποξειδικές ή σιλικονούχες ενώσεις που έχουν βαθμολογηθεί για τη θερμοκρασία εργασίας για να δημιουργήσετε μια ερμητική σφράγιση στην έξοδο από το μόλυβδο βυθισμένο. - Εάν οι συνθήκες είναι πολύ σκληρές, σκεφτείτε να χρησιμοποιήσετε περιβλήματα τερματισμού που είναι αντιεκρηκτικά-ή με βαθμολογία IP67.
Χρήσιμες συμβουλές σέρβις - Τοποθετείτε πάντα ένα βρόχο σέρβις (ένα μικροσκοπικό πηνίο επιπλέον καλωδίου, συνήθως 300–600 mm) κοντά στο τέλος. Αυτό επιτρέπει τη θερμική διαστολή, διευκολύνει την αντικατάστασή του στο μέλλον και λειτουργεί ως βρόχος σταγόνας, επομένως τυχόν συμπύκνωση ή νερό που τρέχει κάτω από το καλώδιο θα πέσει πριν φτάσει στο θερμαντήρα. - Σημειώστε ξεκάθαρα τα καλώδια του καλωδίου και σημειώστε το ακριβές μήκος τους, ώστε να μπορούν να βρεθούν γρήγορα κατά τη συντήρηση.### Ένας απλός κανόνας για τον υπολογισμό

Όταν υποβάλλετε μια παραγγελία, φροντίστε να μετρήσετε σωστά το μήκος του καλωδίου ηλεκτροδίου: - Ξεκινήστε με τουλάχιστον 1 μέτρο καλωδίου για κάθε 2 μέτρα μήκους θερμαντήρα. - Προσθέστε την απόσταση στο τροφοδοτικό ή στο κουτί διακλάδωσης, καθώς και περισσότερο για τον βρόχο σέρβις και τυχόν στροφές στον αγωγό. - Πολύ σύντομες: Οι συνδέσεις προκαλούν πολύ μεγάλη διάρκεια{5} είναι δύσκολο να διαχειριστείτε τα καλώδια και τα κάνει πιο πιθανό να καταστραφούν.

Για θερμαντήρες 10.000 mm, είναι συνηθισμένο να ζητάτε 5 έως 15 μέτρα προστατευμένου καλωδίου μολύβδου, ανάλογα με το βάθος της εγκατάστασης του θερμαντήρα και τη θέση του πίνακα ελέγχου.

Σε σύγκριση με τους θερμαντήρες 1500 mm, ένας θερμαντήρας φυσιγγίων 10.000 mm χειροτερεύει κάθε παράγοντα κινδύνου: ζυγίζει περισσότερο, έχει μεγαλύτερη διαδρομή θερμικής αγωγιμότητας, διαστέλλεται περισσότερο και εκτίθεται πιο σοβαρά στο περιβάλλον σε βαθιές γεωτρήσεις. Όταν η σύνδεση του ηλεκτροδίου αποτυγχάνει, συχνά πρέπει να αφαιρέσετε ολόκληρο τον θερμαντήρα από ένα βαθύ πηγάδι. Αυτή είναι μια δαπανηρή, χρονοβόρα-και συχνά επικίνδυνη δουλειά.

Οι επαγγελματίες κατασκευαστές που κατασκευάζουν θερμοσίφωνες-πολύ μεγάλου μήκους βλέπουν το σύστημα τερματισμού ως σημαντικό μέρος του σχεδιασμού και όχι κάτι που θα εμφανιστεί αργότερα. Έχουν καλώδια υψηλής-θερμοκρασίας, ισχυρή ανακούφιση από καταπόνηση και σφραγισμένες κεφαλές που είναι κατασκευασμένες μόνο για μεγάλη και κάθετη χρήση.