Miksi ultra-pitkät 10 000 mm:n patruunalämmittimet tarvitsevat erityistä lyijylangan suojausta

Yksi ultrapitkien patruunalämmittimien tärkeimmistä, mutta usein huomiotta jääneistä osista on sähköjohtojen suunnittelu ja suojaus. Kun yksi-päätyinen lämmityselementti toimii 10 000 mm:iin (10 metriin) tai pidempään, päätealueen on kestettävä paljon enemmän lämpö-, mekaanista ja ympäristörasitusta kuin normaali 200–500 mm:n patruunalämmitin. Jos et kiinnitä huomiota näihin jännityksiin, liitoskohta katkeaa melkein aina aikaisin, vaikka lämmityssydän olisi hyvin-suunniteltu.

Lyhyissä lämmittimissä lämmittämätön "kylmäosa" johtopäässä eristää tehokkaasti sähköliitännät korkeista lämpötiloista. Mutta 10 000 mm:n ultra-pitkässä lämmittimessä lämmitetty vyöhyke ulottuu yleensä lähes loppuun asti, jolloin jäljelle jää vain pieni viileä osa. Johtamalla lämpö siirtyy nopeasti alas metallivaippaa pitkin ja nostaa päätepään lämpötilan 200 asteeseen, 300 asteeseen tai jopa enemmän riippuen wattitiheydestä, asennussyvyydestä ja sitä ympäröivästä väliaineesta. Näissä olosuhteissa tavalliset PVC-, silikoni- tai kumieristeiset 80–150 asteen lyijyjohdot hajoavat nopeasti, jolloin eristys sulaa, johtimet hapettuvat, oikosulkuja tai liitokset avautuvat.### Suuria ongelmia, joita vain yli 10 000 mm:n lämmittimillä on

1. Lämmön siirtyminen ja korkeammat lopetuslämpötilat
Jopa pienillä wattitiheydillä (yleensä 4–6 W/cm² ultra-pitkissä malleissa), vaippa voi silti nousta jopa 400–700 asteeseen. Lämpö kulkee taaksepäin vaipan ja sisäosien läpi ylittäen helposti tavallisen lyijyeristyksen. Pystysuorassa syvässä{7}}kaivoasennuksissa, kuten maaperän puhdistamiseen tai öljyn ja kaasun poistamiseen, lämmittimen pohja voi olla paljon kuumempi kuin yläosa. Tämä luo suuren lämpögradientin, joka työntää lämpöä kohti poistumispistettä.

2. Painokuormitus ja mekaaninen rasitus
Halkaisijasta ja rakenteesta riippuen 10 000 mm:n ruostumattomasta teräksestä valmistettu tai Incoloy-vaippainen lämmitin voi painaa 15–40 kg tai enemmän. Koko paino roikkuu päätepäästä, kun se laitetaan pystysuoraan porausreikään. Lämpölaajeneminen käytön aikana (joka voi olla yli 50–80 mm Incoloylla 600 asteessa) lisää dynaamisia veto- ja puristusvoimia. Tämä jatkuva vetäminen ja pyöräily kuluttaa sisäisiä liitoksia, löysää puristusta tai saa vastuslangan irtoamaan johtimista ajan myötä.

3. Altistuminen ympäristölle
In-situ lämpödesorptio (ISTD) maaperän kunnostukseen, maanalaiset kemikaalisäiliöt tai ulkokäyttöön tarkoitetut prosessilaitteet ovat vain muutamia esimerkkejä erittäin-pitkistä sovelluksista, joissa johdot joutuvat kosketuksiin kosteuden, lian, syövyttävien kaasujen tai lämpötilan muutosten kanssa. Kaapelia pitkin MgO-eristeeseen siirtyvä kosteus saa eristeen hajoamaan nopeasti, mikä aiheuttaa maadoitusongelmia.### Suositeltuja tapoja suojata lyijylankaa
Lyijylangan tyypit korkeille lämpötiloille - Nikkeli-pinnoitettu kuparilanka lasikuitueristyksellä: Voidaan käyttää jatkuvasti jopa 450 asteen lämpötiloissa. Useimmat teollisuuden ultra{4}}pitkät lämmittimet ovat melko joustavia ja kustannustehokkaita-. - Keraamiset kuitu- tai kiille{7}}eristetyt johdot, joissa on ruostumattomasta teräksestä valmistettu punos-: sopii paikoissa, joissa lämpötila on 550–650 astetta tai enemmän. Punos suojaa leikkauksilta ja hankauksilta ja auttaa samalla levittämään lämpöä. - Teflon- tai Kapton-eristeiset johdot viileämpiin osiin sekä korkean lämpötilan siirtymät{13}}lämmittimen lähellä.

Käytä aina johtoja, jotka kestävät vähintään 100 astetta korkeampia lämpötiloja kuin ennustettu enimmäispäätelämpötila.
Tuki jännitykselle ja mekaniikalle - Käytä vahvaa kierteistä päätepäätä, jossa on sisäänrakennetut-jännitystä vähentävät tiivisteet tai puristusliittimet. Ne siirtävät lämmittimen ja kaapelin painon suoraan asennusrakenteeseen tai kaivon päähän, eivät sisällä oleviin herkkiin sähköliitäntöihin. - Pystyasennuksissa lisää erillinen kaapeliripustin tai mekaaninen kannatin lyhyen matkan päätteen yläpuolelle kuorman pitämiseksi. - Älä anna johtojen kireytyä liian kireälle.
Reititys- ja taivutussäteen säännöt - Jotta eristys ei halkeile tai johdin väsyisi, taivutussäteen tulee olla vähintään 6–8 kertaa kaapelin ulkohalkaisija. - Käytä oikeansuuntaisia-kulmapäätteitä tai joustavia ruostumattomasta teräksestä valmistettuja putkisovittimia, kun lämmitin on läpäistävä kuumana ja ahtaissa osissa ja liikkuvissa osissa ja suuntauksissa}. käytä korkean lämpötilan-puristimia pitämään ne paikoillaan säännöllisin väliajoin.
Ympäristön tiivistäminen - Käytä lämpö-kutistuvia letkuja, joissa on liimaa tai korkean{2}}lämpöisiä silikonisaappaita ensimmäisenä suojakerroksena kosteutta vastaan. - Käytä muotoiltuja epoksi- tai silikonisuojayhdisteitä, jotka on mitoitettu käyttölämpötilaan hermeettisen tiivistyksen muodostamiseksi lyijyn ulostulossa vaikeissa maaperässä, kemiallisissa oloissa, esim. olosuhteet ovat erittäin ankarat, harkitse räjähdyssuojattujen tai IP67-luokiteltujen päätekoteloiden käyttöä.
Hyödyllisiä huoltoneuvoja - Aseta aina huoltosilmukka (pieni lisäkaapelin kela, yleensä 300–600 mm) päähän. Tämä mahdollistaa lämpölaajenemisen, helpottaa vaihtamista tulevaisuudessa ja toimii tippasilmukana, joten kaapelista valuva kondenssivesi tai vesi putoaa pois ennen kuin se pääsee lämmittimeen. - Merkitse johdot selvästi ja kirjoita niiden tarkat pituudet, jotta ne löytyvät nopeasti huollon aikana.### Yksinkertainen sääntö johdon pituuden laskemiseen.

Kun teet tilauksen, muista mitata johdon pituus oikein: - Aloita vähintään 1 metrillä johdolla jokaista 2 metrin pituista lämmittimen pituutta kohden. - Lisää etäisyys virtalähteeseen tai liitäntärasiaan sekä lisää huoltosilmukalle ja putken mutkille. - Liian lyhyt: Liitännät päätyvät nopeasti kuumaan alueeseen, jonka vuoksi:{} kaapeleita ja aiheuttaa niiden vaurioitumisen todennäköisemmin.

10 000 mm:n lämmittimille on tapana pyytää 5–15 metriä suojattua johtoa sen mukaan, kuinka syvälle lämmitin on asennettu ja missä ohjauspaneeli sijaitsee.### Miksi tämä on tärkeämpää Ultra{5}}pitkille lämmittimille

Verrattuna 1500 mm:n lämmittimiin 10 000 mm:n patruunalämmitin pahentaa kaikkia riskitekijöitä: se painaa enemmän, sillä on pidempi lämmönjohtavuus, laajenee enemmän ja altistuu ympäristölle ankarammin syvissä kairarei'issä. Kun johtoliitäntä epäonnistuu, joudut usein poistamaan koko lämmittimen syvästä kaivosta. Tämä on kallista,{5}}aikaa vievää ja usein vaarallista työtä.

Ammattimaiset valmistajat, jotka valmistavat erittäin{0}}pitkiä lämmittimiä, pitävät päätejärjestelmää tärkeänä osana suunnittelua, eivät jotain, joka tulee esille myöhemmin. Niissä on korkeiden-lämpötilojen johdot, vahva vedonpoisto ja suljetut päät, jotka on tehty vain pitkää ja pystysuoraa käyttöä varten.