VärmeKabelTeknik Industrivärme från

Transkript

1 VärmeKabelTeknik Industrivärme från

2 Industrivärme 2 VärmeKabelTeknik Dimensioneringsguide Denna handbok innehåller all nödvändig information för att dimensionera uppvärmning, varmhållning och frostskydd av rör, tankar och cisterner. Du får hjälp med att välja kablar och tillbehör till din anläggning. En dimensioneringsguide för rörsystem finns också tillgänglig på 5 1/4" eller 3 1/2" diskett för PC (Programmet kräver endast 512 KB). Beräkningsprogrammet är anpassat för att man enkelt skall kunna mata in de värden som krävs för att projektera en värmekabelanläggning och du erhåller en komplett materiallista efter körning. Introduktion För att på ett riktigt sätt kunna ta fram en lösning på en värmekabelanläggning är det viktigt att ha vissa grundkunskaper. Värmekabelns uppgift är att kompensera värmeförlusten från konstruktionsdelen genom den termiska isoleringen samt att i vissa fall höja temperaturen på det inneslutna mediet. Vi levererar även ett vidsträckt sortiment av värmeprodukter utöver värmekablar. Dessa finner du i vår katalog, är det något du saknar? Ring då till något av våra kontor och berätta om ditt behov så hjälper vi dig att på bästa möjliga sätt att ta fram en lösning.

3 VärmeKabelTeknik Industrivärme 3 Avsnitt 1 Produktöversikt Produkter för elektrisk värmetillförsel på rör och behållare samt övriga värmekrävande applikationer VÄRMEKABELTEKNIK har ett heltäckande sortiment av värmekablar med anpassning för varierande ändamål från frostskydd till uppvärmning med ett kompletterande produktprogram med uppvärmningssystem för industrin. Värmekabeltekniks program Parallellresistiv värmekabel med konstant uteffekt. Självbegränsande värmekabel Serieresistiv värmekabel. PVC, Teflon och Mineralisolerade med eller utan återledare. Värmepatroner Värmefolier av polyester (80 C) Silikon (250 C) Ringelement Keramiska infravärmare för kontaktfri uppvärmning Kringutrustningar, styrutrustning mm. Vår specialitet Värmekabelteknik har genom sitt omfattande kunnande samt breda sortiment möjlighet att hjälpa till med att ta fram kompletta paketlösningar för specialapplikationer på produkter där värmetillförsel erfordras. Vi kan även i vissa fall bistå med montering av våra värmeprodukter på av kunden tillhandahållen maskindel, behållare, portabla rör, mm. Tag kontakt med oss med din förfrågan för ett lönsamt förslag. Projekteringsguiden Med denna handbok vill vi ge dig information om våra produkters användningsområden. Handboken beskriver produkternas egenskaper samt ger dig insikt i beräkningar av energibehov för de vanligaste applikationerna. I följande avsnitt kan du även se hur en anläggning beräknas, dimensioneras och vilka uppgifter som erfordras för att utföra dessa beräkningar. Detta hjälper dig att få med all information då du vill ha hjälp av någon av Värmekabeltekniks tekniker eller då du vill förbereda dig för en egen beräkning. Värmekabeltekniks support Du kan med trygghet lämna dina ritningar eller muntliga uppgifter på din anläggning till våra erfarna säljare för att få hjälp med beräkningar och projektering samt offert på ditt objekt. Du får ett komplett förslag med material specifikation och pris på värmekälla monteringshjälpmedel samt reglering. Du får på begäran en montageanvisning speciellt utformad för din anläggning och du kan alltid ringa oss om frågor uppstår under arbetets gång. Du kan även få hjälp med relationshandlingar på värmekabelanläggningen samt inritning av värmekabel på av er tillhandahållen ritning. Värmekabelteknik kan specialanpassa värme produkter till din applikation eller hjälpa dig med att applicera värme på dina portabla instrument/redskap. Serieresistiva värmekablar Den första värmekabel som togs fram var av en serieresistiv typ. Idag finns det flera typer av serieresistiva värmekablar. Dessa tillverkas i kvaliteter från PVC till mineralisolerade högtemperaturkablar med rostfri mantel. Den största fördelen med dessa är möjligheten att få fram långa elementlängder, från en enda anslutningspunkt. I motsats till parallellresistiva och självbegränsande värmekablar vars max.längd begränsas av spänningsfallet i ledarna nyttjas detta som värmeavgivande del i en serieresistiv kabel. Värmetråden är tillverkad av en legering som ger en önskad resistans per meter. Genom att kombinera en önskad längd med de tillgängliga kabelresistanserna och matningsspänningarna kan fördelar erhållas som: slingor med varierande effekter erhållas med längder från ett par meter till längder på m från en matningspunkt.

4 Industrivärme 4 VärmeKabelTeknik Avsnitt 1 Produktöversikt Produkter för elektrisk värmetillförsel på rör och behållare samt övriga värmekrävande applikationer Som nackdel kan ses att kabeln vanligtvis måste färdigställas på fabrik vilket medför att man i förväg måste känna till rörlängder för att kunna förbeställa erfoderliga slingor. (Vid långa högtemperaturslingor dör värmetråden innehåller koppar (CC kablar) skall hänsyn tas till värmetrådens temperaturkoefficient som påverkar slingans effekt i negativt). För installationer inom Ex område krävs en rad kompletterande skyddsanordningar, samt dispens från berörda myndigheter. Parallellresistiva kablar med konstant effekt Parallellresistiva kablar kan köpas på metervara för konfektionering på arbetsplatsen, detta medger en god flexibilitet både vid nyanläggning och reparations arbeten. Kabeln har en konstant effekt per meter oavsett längd och temperatur och kan kapas på jämna avstånd, oftast mellan 0,5 1,2 meter beroende av modullängd från olika leverantörer. Värmelementet i en parallellresistiv kabel består av en motståndstråd som är lindad runt de isolerade framledarna, vid de så kallade kontaktpunkterna (dessa har märkts som midjor på kabelns utsida) har motståndstråden kontakt mot en av ledarna omväxlande för var kontaktpunkt. Isolermaterialen och yttermanteln består vanligtvis av teflonmaterial. Det finns mer detaljerade uppgifter i kabeldatabladen. Värmekabeln är utförd med jordfläta som även fungerar som armering samt en korrosionsskyddande yttermantel av teflon där detta ej omöjliggörs av höga temperaturer. Parallellresistiva värmekablar ger en fast uteffekt per meter oberoende av omgivningstemperaturen. De har ingen startström och kan därför anslutas i relativt långa längder, (se datablad) Självbegränsande värmekabel Självbegränsande kablar kan köpas på metervara för konfektionering på arbetsplatsen. Kabeln har en varierande effekt beroende av omgivningstemperatur vilket garderar mot överhettning även om kablarna korsas. Detta medger även förläggning i Ex områden (samtliga Värmekabeltekniks självbegränsande kabeltyper är Ex klassade). Självbegränsande värmekabel har en unik förmåga att i proportion till kabelns manteltemperatur minska den avgivna effekten. Dessa kablar omnämns ofta som SJÄLVREGLERANDE KABLAR men detta är en felaktig benämning då en önskad temperatur ej kan garanteras utan temperaturstyrning. Värmekabel av serieresistiv mineralisolerd typ Kablarna möjliggör däremot en jämn temperatur på ett rör även om omgivningstemperaturen varierar längs ett rörstråk. Värmekabeltekniks självbegränsande värmekablar är godkända för användning inom Ex områden då kablarna har en fastställd T klass, d.v.s. en maximal temperatur som kabeln kan uppnå. T klasser varierar för olika effekter/m.

5 VärmeKabelTeknik Avsnitt 2 Industrivärme 5 Användningsområden för värmekabel/övrigt Diagram belastning/temperatur serieresistiva kablar VKT:s värmekabelprodukters egenskaper industrikabel Mineralisolerad värmekabel Egenskaper SRL SRM CWM Koppar Cu/Nickel Incoloy TCT TCTR Max. underhållstemperatur ( C) Max. utsatta temperatur ( C) Max. Watt/m Beroende av process temp Beroende av temp Max Kretslängd Se datablad Se datablad Se datablad Beroende av matn. spänning Beroende av matn. (U) Spänning 120, , / V 1 600V 1 600V 1 440V 1 440V Ex.godkända Ja Ja Nej Nej* Nej* Nej* Nej Nej Användbar på plaströr Ja Nej Nej* Nej** Nej** Nej** Ber. av effekt Kan kapas på plats Ja Ja Ja Nej Nej Nej Nej Nej Kan överlappas Ja Ja Nej Nej Nej Nej Nej Nej Varierande effekt/temperatur Ja Ja Nej Nej Nej Nej Nej Nej Varierande effekt utmed kabelsträckan Ja Ja Nej Nej Nej Nej Nej Nej * Kabeln finns Ex godkänd i ett antal länder. Vid bruk inom ex område i Sverige skall dispens sökas. ** Lämplighet beror på belastning/meter

6 Industrivärme 6 Avsnitt 2 VärmeKabelTeknik Användningsområden för värmekabel/övrigt Maximal kabeltemperatur Värmekablar har en begränsad max. temperatur till följd av de material som används vid dess konstruktion. Om temperaturen överstiger rekommenderade värden, förkortas livslängden eller i värsta fall förstörs kabeln. * Tag därför reda på vilken den maximala temperatur som kan uppstå till följd av processen där värmekabelanläggningen ingår. * Tag även reda på om så kallad ångrensning förekommer då ånga kan ge temperaturer upp till ca. 200 C. Det finns två olika slags maximum: B) A. Max. temperatur när kabeln är påslagen Denna angivelse av max temperatur indikerar den maximala temperatur som värmekabeln klarar att upprätthålla. (Hänsyn skall dock tagas till manteltemperaturberäkningen på föregående sida där den verkliga temperaturen relateras till kabeln avgivna effekt) B. Max. temperatur när kabeln är frånslagen Denna angivelse talar om vad kabeln klarar frånslagen vid frostskydd av t.ex. ångledning eller varmhållning av tjockoljeledning där driftstemperaturen ligger betydligt över den önskade varm hållningstemperaturen. Här fungerar det så att man i rörets tilloppsände placerar termostaten/regulatorns temperaturgivare så att kabelns matningsspänning bryts när processen överskrider varmhållningstemperaturen. Stapeldiagrammet visar en jämförelse av våra värmekabelprodukters maximala exponeringstemperaturer med värmekabeln frånslagen.

7 VärmeKabelTeknik Avsnitt 2 Industrivärme 7 Användningsområden för värmekabel/övrigt TCT Serieresistiv enkelledare VELOX TCT Serieresistiv enkelledare är uppbyggd med en värmetråd av högtemperaturtyp. Värmetråden har en isolering av Teflonmaterial. På denna ligger en jordskärm av förtent koppar som i sin tur är täckt av ett yttre skikt av Teflon. Värmekabeln kan utsättas för temperaturer upp mot 220 C och klarar varmhållning upp till ca.200 C beroende på belastning. (Se diagram på datablad) Kabel klarar de flesta kemiska miljöer och lämpar sig väl till allt från frostskydd till uppvärmning av diverse objekt. Värmekabeln är med sina små dimensioner (3 3,5 mm) och sin mjuka konstruktion användbar till de flesta applikationer. TCT är serieresistiv vilket medger långa värmeslingor (ca.250m). Detta ger fördel vid långa rörledningar och minimerar antalet anslutningspunkter vid alla typer av förläggningar. Exempel på vanliga tillämpningar av TCT är asfaltsverk, oljerör utom Ex zon, massaindustrin, cisterner och filterfickor. Värmekabeln skall alltid anslutas via temperaturreglering. TCTR Serieresistiv återledare VELOX TCTR Serieresistiv värmekabel med återledare som bygger på en TCT, men med ytterligare en skärm och ett teflonskikt. I detta fall använder man den inre skärmen som återledare och den yttre som jordskärm. Max. omgivningstemperatur är ca 220 C. Max. driftstemperatur ca C. Denna kabel är speciellt lämplig vid förläggning där långa längder krävs och/eller där det är svårt eller opraktiskt att återvända till utgångspunkten. Exempel där TCTR ger extra kostnadseffektiv lösning är en lång rörsträcka där ett kabelslag räcker.

8 Industrivärme 8 Avsnitt 2 VärmeKabelTeknik Användningsområden för värmekabel/övrigt LMI Mineralisolerad kabel Mineralisolerade kablar består av en ledare av koppar alternativt en legering. Ledarisoleringen består av hårt packad magnesiumoxid (MgO). Kabeln är försedd med en heldragen mantel av koppar, koppar/nickel eller rostfritt stål, vilken också tjänstgör som jordledare. Kabeln har en mindre diameter än andra kabeltyper och är dessutom lätt böjlig och kan förläggas utan svårigheter även i komplicerade kabeldragningar. Kablar avsedda för tillämpningar med driftstemperaturer upp till 200 C kan förses med korrosionsskyddande yttermantel. Fördelarna med mineralisolerade kablar är många, nedan ges några av dem: Flambeständig Värmekabeltekniks MI kabel har en mantel av obrännbart material. Den ytterst kompakta isoleringen hindrar överföring av ångor, gaser och flammor mellan utrustningsdelar som är förbundna genom kabeln. Blank kabel avger inte rök eller giftig gas och sprider inte eld. Där korrosionsskydd fordras är volymen mycket liten vilket ger reducerat Halogenutsläpp. Vattentät Värmekabeltekniks MI kabel har en sömlös metallmantel som ej släpper igenom vatten, olja eller gas. Korrosionsbeständig Genom att Värmekabeltekniks MI kabel har metallmantel är den också mycket korrosionsbeständig och behöver inget extra skydd vid användning i normala omgivningar. Om kabeln är utsatt för besvärliga kemikalier kan den skyddas med en yttermantel. Höga driftstemperaturer Värmekabeltekniks MI kablar klarar kontinuerliga driftstemperaturer upp till 600oC. Den maximala kontinuerliga driftstemperaturen hos den korrosionsskyddade kabeln är ca.200oc (HDP). Andra isolermaterial kan specialbeställas. Det vanligaste är dock att kabeln installeras utan yttre skyddsmantel. Exempel på användningsområden Kemiska industrier Uppvärmning av rör och lagertankar för att hålla produkter vid rätt temperatur under tillverkningsförloppet. Kraftstationer Elektrisk uppvärmning av rör med eldningsolja och för att förhindra instrumenten från att frysa under vintern. Kärnkraftsindustrin Mineralisolerade värmekablar kan användas inom flera användningsområden inom kärnkraftsindustrin. De används för att värma rör, ventiler, cisterner och för att förvärma reaktorns natriumkretsar. Skeppsvarv Frostskyddskablar; för att skydda instrument och rörbryggor från isbildning.

9 VärmeKabelTeknik Avsnitt 2 Industrivärme 9 Användningsområden för värmekabel/övrigt RSL CR CT Självbegränsande kabel Användning SRL självbegränsande värmekabel ger ett tillförlitlig frostskydd av rör, ventiler, cisterner och liknande applikationer, max. underhållstemperatur 65 C (Exponeringstemperatur frånslagen 85 C) Fördelar: Godkänd för förläggning i Ex områden (T5 T6) Överträffar uppvärmning med ånga. Lägre installationskostnad än ånga. Lägre underhållskostnad och säkrare drift. Självbegränsande effekt omöjliggör övertemperatur. VärmeKabelTeknik:s an /avslutningssatser och anslutningsmaterial med utförliga beskrivningar ger god hjälp vid installationen. Värmekabeln kan korsas vid förläggning (ex. vid ventiler) då kabeln minskar sin avgivna effekt vid stigande temperatur. Kan klippas i önskad längd och färdigställas på fältet (tag hänsyn till maximala anslutningslängder angivna i datablad).) RSM CR Självbegränsande kabel Användning SRM självbegränsande värmekabel ger en tillförlitlig uppvärmning/varmhållning av rör, ventiler, cisterner och liknande applikationer. Max driftstemperatur 120 C (max. exponeringstemperatur frånslagen 190 C). SRM värmekablar kan användas i Ex klassat område såväl som i de flesta korrosiva miljöer. Fördelar: Tål ångrensning. (SRM tål 190 C ångrensning av rör med 170psi tryck) vid frånkopplad kabel. SRM kan kapas och färdigställas på plats. ( Tag hänsyn till den maximala kretslängden. se datablad) Kabeln kan korsas (ex. vid förläggning på ventiler) utan risk för överhettning. Överträffar uppvärmning med ånga. Lägre installations och underhållskostnad än ånga. Självbegränsande effekt omöjliggör överhettningar Värmekabelteknik:s an avslutningssatser, och inkopplingsmaterial med utförliga beskrivningar är en god hjälp vid installationsarbetet.

10 Industrivärme 10 Avsnitt 2 VärmeKabelTeknik Användningsområden för värmekabel/övrigt EST/CWM Parallellresistiv kabel Parallellresistiva värmekablar med konstant effekt/meter oavsett längd kan med fördel klippas och färdigställas ute på fältet. Parallellresistiva kablar introducerades i Sverige redan på 1970 talet, men först under 1980 talet kom kabeln i bruk i större omfattning. Kablar av parallellresistiv typ har två ledare som är separat isolerade. Runt dessa lindas sedan en NiCr tråd som ansluts med jämna avstånd till ledarna, omväxlande så att var zon blir ett fristående element. Den parallellresistiva kabelns strömledare är konstruerade av tvinnad förtent koppartråd. Ledararea från 1,5 mm² till 3,5 mm². Ledarisoleringen och armeringsbädden utförs i teflonmaterial. Kabeln är omspunnen av förtent koppartråd som armering/jordskärm samt en yttermantel av teflonmaterial. Parallellresistiva värmekablar finns med ett antal olika löpmetereffekter. EST/CWM är avsedda för exponeringstemperaturer upp till 200 C (strömlöst) och kan klara av att upprätthålla rörtemperatur upp till ca 170 C (10W/m). Kabeln förläggs med t.ex. aluminiumtape och glasvävstape för fixering. För an och avslutning användes montagesatser för kablar av parallellresistiv typ. För ytterligare fakta se datablad. Kablarna färdigställs enkelt genom att man steg för steg följer de instruktioner som finns i montageanvisningen. Hänsyn måste tas till de rekommenderade maximala anslutningslängderna som gäller för olika effekter på parallell kablar. Max längder med hänsyn tagna till spänningsfall i kablarnas strömledningar och andra tekniska data finns i datablad.

11 VärmeKabelTeknik Avsnitt 2 Industrivärme 11 Användningsområden för värmekabel/övrigt Övriga industrivärmeprodukter Värmefolier av silikon Värmefolier av silikon är avsedda för applikationer där höga yteffekter krävs. De lagerhålls i Sverige i ett antal olika mått med effekter på upp till 1.5 W/cm² med driftstemperatur på max 250 C. På begäran kan speciella former (element med hål, mönster inbyggda termostater etc) och effekter levereras. dock krävs ett beställningsantal vid specialfolier på min 25 st. Värmefolien tillverkas med en motståndstråd som vulkas in mellan två silikonplattor. Elementen monteras med speciallim, fjäder eller skruvförband och skall temperaturstyras av termostat eller regulator med givare monterad i direkt anslutning till elementet Värmefolien finns även i ett specialutförande som fatvärmare och levereras då med jordfelsbrytare monterad på gummisladd för anslutning. Enkel och snabb installation. Resistent mot de flesta kemikalier. Flexibel vid temperaturer ner till 28 C. Underlättar vid vinterinstallationer Finns i stort antal standardelement. Driftstemperaturer upp till +250 C. Konstruktionen är enkel att applicera i de flesta tillämpningar där objektet är konstruerat av ett värmeavledande material, detta medger dess utom en utmärkt värmetransport från element till objekt vilket medför lång livslängd och låg energiförbrukning. Ringelement för montering på runda objekt ex. rör där extremt höga effekter (4 6W/cm²) erfordras finns i standardmått. Max kontinuerlig driftstemp.450 C. Värmepatroner för höga effekter (30 40W/cm²). Arbetstemp max.1000 C Kontinuerligt

12 Industrivärme 12 Avsnitt 3 Formelsamling RÖRVÄRME 1. Frostskydd/varmhållning av rör: Rör beläggs med värmekabel för att kompensera energiförluster genom den termiska isoleringen och upprätthålla en temperatur över 0 C, upprätthålla en önskad temperatur. 2. Uppvärmning av rör (stillastående vätskor): Rör beläggs med värmekabel för att höja en ursprungs temperatur till en önskad temp. samt att kompensera värmeförluster genom den termiska isoleringen. VärmeKabelTeknik Beräkningsunderlag Frostskydd, Varmhållning samt uppvärmning av rör Formler Värmeförlustberäkning Q = 2 x Π x Δt x k x 1,16 x s ln (dy / di) Q = Värmeförlusten (W) Δt = Temperaturdifferens mellan rör och omgivning( C) K = Isoleringens K värde (Mineralull =0,045) dy = Isoleringens Ytterdiameter (mm) di = Isoleringens innerdiameter (mm) s = Säkerhetsfaktor (0=inomhus/1,5=kajplats) Beräkning av energibehov vid uppvärmning av stillastående vätskor P = Q + p h P h = G x V x c x th h P = Totalt effektbehov för den önskade temperaturhöjningen(w) Q = Värmeförlust genom termisk isolering enl. ovan (W) Ph = Erfoderlig effekt för att höja temperaturen(w) G = Densitet(Kg/dm³) V = Volym dm³ (l) c = Värmekapacivitet (Wh/Kg C) th = Önskad temperatur höjning ( C) h = Önskad uppvärmningstid 3. Uppvärmning av genomströmmande vätskor: Rör beläggs med värmekabel för att höja temperaturen på en genomströmmande väska x antal grader medan den passerar den aktuella rörsträckan samtidigt måste värmeförlusten genom isoleringen kompenseras. Beräkning av energibehov för uppvärmning genomströmmande vätskor P = Q + P hs P hs = V x G x c x t h P = Totalt effektbehov (W) P hs = Effektbehov för önskad temp.höjning (W) V h = Strömmande volym (Liter/timme) c = Värmekapacivitet (Wh/Kg C) t h = Önskad temperaturhöjning ( C)

13 VärmeKabelTeknik Avsnitt 3 Värmekompenseringsbehov Ett rörsystem består inte bara av själva röret utan där ingår rörstöd, ventiler, flänsar, pumpar och instrument. Alla dessa komponenter bidrar till värmeförlust och ofta har de en större yta än t.ex. vad själva röret har. Värmeförlusten är därför större på dessa ställen än för röret generellt. För ventiler, rörstöd, pumpar kan nedanstående faktorer användas för att beräkna ökad effektförlust på dessa. En pump har ungefär dubbelt så stor värmeförlust som t.ex en ventil. Tilläggsfaktorer för ventiler och montagede taljer Kilslidsventil 1,3 x Q/m rör Vridspjällsventil 0,7 x Q/m rör Kulventil 0,8 x Q/m rör Kägelventil 1,2 x Q/m rör Fläns 4 x D fläns D rör Rörstöd 2 x rörstödets bredd + 0.4m Värmeförluster på en pump kan även beräknas approximativt som en cylinder. Diametern av denna cylinder är lika som avståndet mellan utloppsfläns och bottenplattan. Längden är lika med avståndet mellan inloppsflänsen och pumpens motstående ände. Värmeförlusten från pumpstommen kan fastställas genom att använda denna formel Q pump =k π D (0,5 x D+L)x Δt (W) d Instrument som finns utefter röret beläggs vanligtvis genom att värmekabeln som löper på rörledningen läggs runt instrumentet. Man måste tänka speciellt på elektroniska utrustningar som används. De klarar vanligtvis inte temperaturer över C på grund av ingående elektroniska komponenter, lödningar etc. Projektering av värmekabelanläggning Projektering kan indelas i två inriktningar som var och en har sina egna krav: a) Varmhållning värmeförlustkompensation/frostskydd b) Uppvärmning Industrivärme 13 Beräkningsunderlag Frostskydd, Varmhållning samt uppvärmning av rör Vilka uppgifter måste finnas som minimum för att kunna göra en projektering? Varmhållning Typ av isolering och tjocklek Lägsta omgivningstemperatur Önskad temperatur Rördimension Typ av isolering och tjocklek (k värde) Maximal process temperatur UPPVÄRMNING Tillägg till varmhållning Rörmaterial och dess tjocklek Rörets innehåll: Densitet, värmekapacivitet Ingångstemperaturen på röret/dess innehåll Slutlig temperatur efter uppvärmning Önskad uppvärmningstid *Vid genomströmmning även vätskevolym I båda fallen är detta absoluta minimikrav som krävs för en projektering. För att göra en komplett projektering måste man dessutom ta hänsyn till ett flertal faktorer enligt nedan. Ytterligare information Om anläggningen placeras inom Ex klassat område eller ej. Maximal arbetstemperatur Eventuell ångblåsning (kabelval) Tillgänglig matningsspänning Vilken flödesriktning (placering av givare) Typ av styrutrustning (befintlig/önskad) Om det finns behov av begränsningstemostat (temperaturkänsliga vätskor, ämnen) Ventiler, pumpar, instrument Krav på speciell kabeltyp Om anläggningen är inomhus eller utomhus Höga stigningar på rör (skorstenseffekt) Typ av isolering (k värde) Lämpligt material för att fixera värmekabel Omgivande miljö (syror etc)

14 Industrivärme 14 Avsnitt 3 Beräknings exempel Värmeförlustberäkning för rör Värmeförlustkalkyl för rör: För att göra en beräkning av värmeförluster på ett isolerat rör behöver man känna till vissa data: Önskad driftstemperatur, omgivningstemperatur, rördimension, isoleringens tjocklek och konduktivitet, omgivningens beskaffenhet. Dt = Temperaturdifferens (skillnaden mellan driftstemperatur och lägsta omgivningstemperatur) k = Isoleringens värmekonduktivitet (W/m o C) (Mineralull 0.04) dy = Isoleringens ytterdiameter ( mm ) di = Rörets ytterdiameter (mm) S = Säkerhetsfaktor 1,2 1.5 (1,2 inomhus 1,5 utomhus) Q = 2 x π x Dt x k x 1,16 x S ln (d y / d i ) VärmeKabelTeknik Beräkningsunderlag Frostskydd, Varmhållning samt uppvärmning av rör Exempel Driftstemperatur: +40 C Omgivningstemp: Rördimension: Isolering: Isoleringens k värde:0,036 Säkerhetsfaktor: 1,2 Kabelval se sid C inomhus Ø 30 mm stål Rörskål 30 mm glasull Q = 2 x π x Dt x k 1,16 x s ln (dy / di) Q = 2 x π x 0 x 0,036 1,16 x1,2 ln (90 / 30) Q = 8,6 W / m Q = Värmeförlust per meter rör (W/m) Effektbehovet (Q)kan även utläsas ur tabell xx. OBS! Om röret är av plast och effektbehovet (Q) överstiger 10 W/m kan värmekabel av parallell resistiv eller serieresistiv typ endast användas vid frostskydd och om dubbelisolering sker d.v.s. man isolerar röret med en tunn isolering lägger sedan aluminiumfolie på vilken kabeln appliceras och täckes med ytterligare ett lager alu. folie vartefter det slutliga isoleringsskiktet läggs på.

15 VärmeKabelTeknik Avsnitt 3 Val av kabel Nu när vi har räknat ut värmeförlusten från röret, behöver vi bestämma vilken kabel vi skall använda. För detta måste man känna till nedanstående uppgifter. Anläggningsdata: Max. driftstemperatur (ev. ångrensning) Tp = C Önskad undehållstemperatur Tm = C Kemisk miljö krav på manteltyp T klass/ex zon Rörmaterial (Metall/Plast) 1. Beaktande av temperaturer Bestäm vilka kabeltyper som passar för anläggningens driftstemperatur och underhållstemperaturer i designen med hjälp av våra datablad. Kontrollera att angivna värden för temperatur till och frånslagen ej överskrids. 2. Val av material i manteln För att bestämma yttermantel på kabeln får man ta hänsyn till den miljö som kabeln skall förläggas i. Processtemperatur, ångrensning, aggressiva vätskor, exområden, fukt, mm. se diagram sid Val av kabel Självbegränsande kabeltyp bestäms ur våra datablad, i diagrammet utläses den effekt som de olika kablarna avger vid er önskade driftstemperatur. Kabeln lämpar sig väl för spiralisering för att uppnå önskad effekt. Parallellresistiv kabel väljs så att effekten per meter motsvarar det framräknade effektbehovet (Q) eller högre, man kan även erhålla önskat effektbehov genom spiralisering (utan att korsa kabeln). Kontrollera i diagram på datablad för värmekabeln att manteltemperatur (Tm) ej överskrids. Serieresistiva kablar Mineralisolerade, Teflon och Pvc kablar väljs ur våra datablad. Beräkning av ohm talet för önskad kabellängd och effekt (se sid 23). För att bestämma kabeltyp relateras effektbelastning per meter med processtemperatur.(se sid. 31.) Industrivärme 15 Beräkningsunderlag Frostskydd, Varmhållning samt uppvärmning av rör Tabell 2.Val av kabeltyp Kabeltyp Tillslagen Frånslagen Självbegränsande SRL 65 C 85 C SRM 120 C 190 C Självbegränsande SRL 120 C 200 C Parallellresistiv CWM Serieresistiva Teflonisolerade TCT/TCTR Beroende av belastning Mineralisolerade KOPPAR Beroende av belastning KOPPAR/NICKEL Beroende av belastning ROSTFRI* Beroende av belastning *I miljöer med saltmättad luft kan rostfri kabel korrodera med kortslutning som följd. Exempel: Miljö Spänning = Utsatt för fukt = 230 V Rörmaterial = Metall T p = 65 o C, T drift = 40 o C Effektbehov = 10W/m C 450 C 600 C 1.Båda temperaturerna är under de maximala temperatur angivelserna för alla kabeltyper. (Samtliga kabeltyper kan användas) 2. SRL 5 Ger 10 W/m vid 40 o C. 3.EST/CWM 12 4 Ger 10 W/m kabel vid 230V 4. Serieresistiva kablar se sid 23. Om önskad löpmeter effekt ej kan uppnås Möjliga åtgärder: Spiralisera eller lägg flera slag med kabel. Öka isoleringens tjocklek eller välj isolering med bättre k värde. Välj någon av våra övriga värmeprodukter (t.ex silikonelement eller ringelement).

16 Industrivärme 16 VärmeKabelTeknik Avsnitt 3 Beräkning av kabelmängd Kabellängd Rörlängd (L rör ) = m Typ av ventil = Antal ventiler = st Flänsar = st Antal rörhängare = st Den totala kabellängden som behövs erhålls genom summera rörlängden och komponenterna. L = L Rör x spiralisering + L Tillägg Lr = Rörlängden A är känd från ovan. Ltillägg= (Qrör x antal ventiler x faktor för typen / Qkabel) + (Antal rörstöd x 2 x rördiameter(m) + (Antal flänsar x 2 x rör diameter(m) Faktor för värmeförlust i ventiler se tabell sid.19. Var säker att kabellängden inte överskrider den maximalt rekommenderade längden som visas i tabell 3 nedan. Tabell 3. Max kopplingslängder Kabelbeteckning Självbegränsande SRL3 211 SRL5 166 SRL8 127 SRL SRM3 237 SRM5 228 SRM8 185 SRM SRM SRM Max. Kopplingslängd(m) vid 240V Parallellresistiv CWM12 4 (10/30 W/m) 300/180 CWM8 2 (24 W/m) 160 CWM12 2 (36 W/m) 120 Serieresistiva teflon och mineralisolerade kablar, se datablad. Beräkningsunderlag Frostskydd, Varmhållning samt uppvärmning av rör Beräkna maximala kretslängder Avsäkring självbegänsande kabel Räkna ut startströmmen med hjälp av formel nedan för att fastställa matningsledning och avsäkring. Formel: I (A) = L x Istart L(m) = Kabellängd I start (A) = Startström/m se tabell nedan Kabeltyp Tabell startströmmar Självbegräns.kabel Startströmmar (A/m) Starttemperatur ( C) tillslagstemperatur 20 C 0 C +10 C +20 C SRL3 0,162 0,137 0,125 0,112 SRL5 0,333 0,25 0,206 0,162 SRL8 0,526 0,4 0,323 0,27 SRL10 0,625 0,54 0,488 0,465 SRM3 0,161 0,137 0,125 0,112 SRM5 0,25 0,217 0,206 0,192 SRM8 0,339 0,297 0,287 0,272 SRM10 0,37 0,345 0,333 0,313 SRM15 0,41 0,382 0,369 0,355 SRM20 0,5 0,457 0,432 0,41 Exempel Längd A = 100 Ventil typ = 1 st klotventil Flänsar = 8 Rörhängare = 8 Vi beräknar den totala kabellängden LTot = = 114 meter LTillägg = (8,6 x 1,3/10) + (8 x 3 x 0,3) + (8x2x0,3) m= 13,11 m Vi får en totallängd av 114 meter av den valda kabeln SRL 5 2CR.Kabeln termostat kopplar till strömmen vid +40 C Kabeln kan anslutas i en ände men kräver då en 25A trög säkring p.g.a kabeln startström (se tabellen ovan). Man kan istället dela kabeln i två lika delar och utföra anslutningen på mitten till 2 x 16A. Detta ger även en jämnare belastning av faserna.

17 VärmeKabelTeknik Avsnitt 3 Val av kabeltyp Serieresistiva värmekablar är ett bra alternativ för längre rörsystem utom Ex klassade områden. För frostskydd kan t.e.x TCPR användas om miljön tillåter PVC mantel. För varmhållning upp mot 180 C används TCT/TCTR som är teflonmantlad och därför även utmärkt i de flesta aggressiva miljöer. Mineralisolerade värmekablar är ett bra alternativ för långa rörledningar eller då höga effekter eller temperaturer upp till 500 C skall bibehållas eller uppnås i ett rörsystem. Tag fram värden enligt nedanstående punkter: * Värmeförlust i Watt per meter, Q (W/m) Använd värden uträknade enligt formel på sidan 18 * Kabellängd, L (m) Längden dubblas vid enkelledare. Använd längder uträknade enligt sidan 22. * Matningsspänning U Tag reda på vilka matningsspänningar som finns tillgängliga. * Beräkna erforderlig kabelresistans per meter R/m * Välj rätt ohmtal = U 2 /(LxQ) / L Välj en kabel som har det beräknade ohm talet eller den som ligger närmast under det beräknade värdet från tabell för önskad kabeltyp. * Mantel temperatur Kontrollera alltid att din beräknade värmeslinga inte överstiger den för kabeltypen maximala manteltemperaturen, se diagram på datablad * Räkna fram slingans strömförbrukning I (A) = Q tot / U (V) Industrivärme 17 Beräkningsunderlag Frostskydd, Varmhållning samt uppvärmning av rör För dessa kablar anges ofta ett α värde som kan sättas in i nedanstående formel Räkna om kabelresistansen med hjälp av formeln vid den önskade underhållstemperaturen R/m = R 20 (1+(T 20)) Beräkna den effekt som slingan får vid driftstemperatur och se om denna understiger ditt effektbehov. Om så är fallet välj närmast lägre resistans och kontrollberäkna denna. Exempel: Q = 8,60 W/m. L = 114m. U = 230 Volt. P/m = Ptot = Tmax = R/m = Kabelval: 8,6 W/m 114 x 8,6 = 980W 500 C / 980 / 114 = 0,473W/m Med tanke på den låga effekten och den relativt låga driftstemperaturen kan alla typer av kablar användas tex. serieresistiva PVC och teflonkablar eller SRL självbegränsande. Vi väljer TCTR 0,42 från datablad under röd flik på sidan HD:100 Kontrollberäkning: P = / 114 / 0,42 = 1105W P/m = 1105 / 114 = 9,7 W/m Lämna så många upplysningar och så bra beskrivning av applikationen som möjligt vid beställning! * Välj kallkabelarea och längd. Kallkabel väljs på samma sätt som installationskabel med hänsyn till avsäkring. *Avvikande resistans till följd av höga temperaturer I värmekablar med hög kopparhalt i värmetråden påverkas resistansen proportionellt till temperaturen.

18 Industrivärme 18 Avsnitt 3 Val av kabeltyp Projektering med parallellresistiv värmekabel För att kunna bestämma materialåtgång i en anläggning med parallellresistiv värmekabel bör du ta fram följande uppgifter: Antal meter rör Effektbehov för de olika rören (se sid.18) Spiraliseringsgraden fastställes genom: S Q / P S = Spiraliseringsfaktor Q = Rörets effektbehov P = (Kabelns effekt per meter) Bestäm vilken kabeleffekt som ger bästa ekonomi. Om en rörledning har flera olika dimensioner kan detta kompenseras av ökad isolertjocklek, multipla kabelslag eller *spiralisering av kabel. Antal ventiler, flänsar, pumpar mm. Parallellresistiv värmekabel användes vid rörledningssystem där man önskar relativt långa anslutningslängder, men ej i förväg kan fastställa de exakta måtten på rörens sträckning. Vid installationer där rören har T förgreningar utförs dessa med dosa på isoleringens utsida där värmekablarna parallellkopplas. VÄRMEKABELTEKNIK:s EST/CWM-kablar har isolerskikt och mantel av teflon och finns i tre effekter: Kabeltyp Effekt Spänning Max.längd CWM (W/m) (V) (m) 12 4 CT 10/30 230/ / CT CT Ovanstående max anslutningslängder grundar sig på max 10% spänningsfall i ledarna. Detta för att upprätthålla ett max 20% effektfall i kabelns slutände. (Max anslutningslängd omfattar den längd som kan anslutas från ett inkopplingsställe) EST/CWM kablarna kan enkelt spiraliseras eller läggas i flera slag för att erhålla önskad effekt. Maximal processtemperatur, se datablad EST/CWM. Kablarna köps på löpmetervara och färdigställes enkelt med våra an avslutningssatser ute på arbetsplatsen med hjälp av ett par tänger och en varmluftspistol eller gasolbrännare. VärmeKabelTeknik Beräkningsunderlag Frostskydd, Varmhållning samt uppvärmning av rör Exempel: Q = 14 W/m. L = 114m. U = 230 Volt. P/m = 14 W/m Ptot = 114 x 14 = 1596W Tmax = 50 0 C Miljö = Läckage av syra kan förekomma Kabelval: Med tanke på den låga effekten och den relativt låga driftstemperaturen kan alla typer av kablar användas, tex.serieresistiva PVC och teflonkablar eller SRL självbegränsande. Vi väljer CWM 12 från tabellen i vänsterspalten. Kabeln är utförd i teflon vilket gör den härdig i de flesta kemiska miljöer. Då värmekabel avger 12W/m måste vi spiralisera enligt formel: S = Q / (P/m) = 14 / 12= 1,17 m kabel / meter rör Vårt kabelbehov blir alltså 1,17 x 114m = 134 meter + 1 meter till an & avslutningsände.

19 VärmeKabelTeknik Avsnitt 4 Beräkning av energibehov Industrivärme 19 Beräkningsunderlag Frostskydd, Varmhållning & uppvärmning av cisterner, Behållare, Filter & Fickor Formler Värmeförlustberäkning Huvudgrupper 1. Frostskydd / Varmhållning av tankar, behållare, filter, fickor, cisterner od. Objektet beläggs med värmekabel, aluminiumfolie samt termisk isolering för att förhindra avkylning (Värmeförluster genom termisk isolering) Q = Q = A = A x k x Δt x s S x E Värmeförlust genom termisk isolering (W) Objektets totala avkylda area (m²) k = Isoleringens k värde Δt = Temperaturskillnad mellan objektet och omgivning S = Isolationens tjocklek (m) E = Korrigeringsfaktor normalt 0,8 s = Säkerhets faktor (0=inomhus/1,5=kajplats) 2. Uppvärmning av tankar, behållare, filter, fickor, cisterner od. Objektet beläggs med värmekabel, aluminiumfolie samt termisk isolering för att dels kompensera värmeförlust via isolering samt för att höja temperaturen hos objektet. Uppvärmningstiden beror av installerad effekt enligt formel. I beräkningen skall även hänsyn tagas till värmeförluster genom den termiska isoleringen då denna annars kan förlänga den beräknade uppvärmningstiden något. Beräkning av energibehov för uppvärmning P = Q + P h P h = V x G x c x t h h P = Erforderlig effekt (W) Q = Värmeförlust genom isolering (W) Ph = Effektbehov för att höja temperaturen på objektet till önskad temperatur på h timmar (W) V = Objektets Volym dm³ (Liter) G = Innehållets densitet (Kg/dm³) c = Värmekapacivitet (Wh/Kg C) th = Önskad temperaturhöjning ( C) h = Uppvärmningstid

20 Industrivärme 20 Avsnitt 4 VärmeKabelTeknik Beräkningsunderlag Frostskydd, Varmhållning & uppvärmning av cisterner, Behållare, Filter & Fickor Värme på cisterner, behållare, filter och fickor Värmeförlustkalkyl för behållare För att göra en beräkning av värmeförluster på en isolerad behållare behöver man känna vissa data: Önskad driftstemperatur, omgivningstemperatur, isoleringens tjocklek och konduktivitet, yttermantelns totala avkylande yta samt omgivningens beskaffenhet. A = Dt = Total avkylande mantelyta (m²) Temperaturdifferens (skillnaden mellan driftstemperatur och lägsta omgivningstemperatur) k = Isoleringens värmekonduktivitet (W/m o C) (Mineralull 0.04) S = Isoleringens tjocklek ( m ) s = Säkerhetsfaktor 1,2 1.5 (1,2 inom hus 1,5 utomhus) Q = A x Dt x k x s S x E Q = Total värmeförlust (W) OBS! Om objektet är utfört i plastmaterial eller om innehållet är temperaturkänsligt rekommenderas alltid självbegränsande värmekabel. Om kabel av typen parallellresistiv eller serieresistiv typ väljs får manteltemperaturen beräknas så att den ej överstiger den för materialet eller det i behållaren inneslutna mediet ej överskrids. Exempel Frostskydd av en rund stående tank Diam. = Ø 1500 mm Höjd = 3 meter Dt = 40 C S(m) = Isoleringstjocklek 50 mm mineralull k Värde = 0,04 Miljö = Tanken är placerad inom brandfarligt område Q = A x k x Dt x s (W) S x E Q = 6,5 x 0,04 x 40 x 1,2 = 313W 0,05 x 0,8 Effekt behovet för att hålla tanken på + grader vid 35 C blir 313W. Kabel väljs så att c/c avståndet ej överskrider 30 cm för att förhindra frysning mot tankväggen mellan kabelslag. Då anläggningen är placerat inom brandfarligt område väljer vi en självbegränsande värmekabel av typen SRL. Denna kabel är EX klassad och T klassad vilket innebär att den kan användas inom de flesta brandfarliga och explosionsfarliga områden. För att få det mest kostnadseffektiva kabelvalet och samtidigt klara både effektbehovet och det maximala c/c måttet väljer vi 22 meter SRL 5 som ger 17W/m vid +5 C vilket ger oss en totaleffekt på 375W / 230V.

21 VärmeKabelTeknik Avsnitt 4 Industrivärme 21 Beräkningsunderlag Frostskydd, Varmhållning & uppvärmning av cisterner, Behållare, Filter & Fickor Värme på cisterner, behållare, filter och fickor Kalkyl av erforderlig effekt för uppvärmning av behållare och dess innehåll. Vid uppvärmning av behållare måste även värmeförlusten genom den termiska isoleringen tagas i beaktande. Beräkningen för denna utförs enligt föregående sida och adderas till det beräknade effektbehovet för uppvärmning. Beräkningen av erforderlig effekt för att höja temperaturen i en behållare till en önskad temperatur på en utsatt tid erfordras data enligt följande: Slutlig temperatur efter uppvärmning, starttemperatur, omgivningstemperatur, isoleringens tjocklek och konduktivitet, yttermantelns totala avkylande yta samt omgivningens beskaffenhet. Dessutom behövs uppgifter om behållarens volym, innehållets densitet och värmekapacivitet och önskad uppvärmningstid. P h = Q Ph V x G x c x t h + Q h = Värmeförlust genom isolering (W) = Effektbehovet för att höja temperaturen th grader på h timmar. V = Behållarens volym (dm 3 ) G = Innehållets densitet (Kg/dm 3 ) c = Innehållets värmekapacivitet (Wh/Kg C) t h = Önskad temperaturhöjning ( C ) h = Uppvärmningstid ( Timmar ) OBS! Om objektet är utfört i plastmaterial eller om innehållet är temperaturkänsligt rekommenderas alltid självbegränsande värmekabel. Om kabel av typ parallellresistiv eller serieresistiv typ väljs får manteltemperaturen beräknas så att den ej överstiger den för materialet eller det i behållaren inneslutna mediet ej överskrids. Exempel Uppvärmning av en rund stående ståltank innehållande olja Diameter = Ø 1500 mm Höjd = 3 meter Omgivn. & start temp. = 20 C Önskad temp. = 80 C Isolering D(m) = Mineralull 0,05 m k Värde = 0,04 Miljö = Tanken är placerad inomhus stänk av olja kan förekomma. Innehållets: Densitet (G) = 0,9 (Kg/dm 3 ) Värmekapacivitet (c) = 0,58(Wh/Kg C) Uppvärmningstid h = 24 timmar P h = Effektbehov för att höja temperaturen på objektet till önskad temperatur på h timmar (W) Volym V(l)= π x r² x h =π x 7,5² x 30=5298 dm 3 P h = V x G x c x t h = 5298 x 0,9 x 0,58 x 60 = P h = 6913 W P = P = h 24 Totalt effektbehov (W) Q + P h = = 7381 W Tanken är av stål och oljan tål höga temperaturer så vi väljer en serieresistiv kabel av teflon med hög effekt per meter. Anslutning sker via temperaturreglering. Vi väljer TCTR kabel med 28W/lm detta ger: 3 st Vk slingor á 86 meter TCTR 0,25 ohm 2460W / 230V

22 Industrivärme 22 Avsnitt 4 VärmeKabelTeknik Beräkningsunderlag Frostskydd, Varmhållning & uppvärmning av cisterner, Behållare, Filter & Fickor Filter och fickor, silikongummielement Silikongummi element ger många fördelar: Enkel och snabb installation. Resistent mot de flesta kemikalier. Flexibel vid temperaturer ner till 28 C underlättar vid vinterinstallationer Finns i stort antal standardelement. Driftstemperaturer upp till +250 C. Konstruktionen är enkel att applicera i de flesta tillämpningar där objektet är konstruerat av ett värmeavledande material, detta medger dessutom en utmärkt värmetransport från element till objekt. Vid höga effektbehov eller då objektet har få fria plana ytor att belägga med värme (ett filter kan vara fullt av luckor och en tank kan vara förstärkt) då är silikongummielement ett bra alternativ. De klarar temperaturer upp mot 250 C och har en effekt på 1W/ cm² För att uppnå en bra värmeöverföring från panel till cistern (luft är som bekant en mycket bra isolator) limmas panelen fast med silikonlim typ 732 RTV. En tub 732 RTV räcker till 2 st paneler 600 x 600 mm. Detta kan göras på följande sätt: 1. Avfetta elementet och ytan där elementet skall monteras med trikloretylen eller dyl. 2. Fördela limmet jämt över elementets hela yta, med en tandad limspridare (limskikt min ca 0.5 mm). 3. Riktig placering av elementen är viktig för att erhålla bästa funktion och bästa livslängd. Om det gäller en cistern innehållande vätska med varierande nivå skall elementet monteras så till att det befinner sig under vätskenivån. Är detta inte möjligt kan man dela anläggningen i två delar på höjden med separat reglering. 4. Montera elementet mot den rengjorda ytan och pressa ut alla luftbubblor med gummiroll eller annat runt föremål som rullas på elementets utsida från mitten och utåt kanterna. Du kan fixera elementen med aluminiumtape för att hålla dem på plats tills dess limmet torkat. OBS! Limmet torkar först i kanterna och sist på mitten. Anläggningar med silikongummi element bör som regel utrustas med en snabb reglering t.ex. en tidsproportionell regulator med givaren placerad mot den uppvärmda ytan eller på silikonelementet. Uppvärmning av en rund stående ståltank innehållande olja *Diameter = Ø 1500 mm *Höjd = 3 meter *Omgivn.&start.temp. = 20 C *Önskad Temp = 80 C *Isolering D = 0,05 m Mineralull *k Värde = 0,04 Miljö = Tanken är placerad inomhus stänk av olja kan förekomma. Innehållets: Densitet G = 0,9 (Kg/dm 3 ) Värmekapacivitet c = 0,58(Wh/ Kg C) Uppvärmningstid h = 24 timmar Volym V= π x r² x h =π x 7,5² x 30=5298 dm 3 P h = V x G x c x t h = 5298 x 0,9 x 0,58 x 60 P h = 6913 W P h = P = h 24 Effektbehov för att höja temperaturen på objektet till önskad temperatur på h timmar (W) Totalt effektbehov (W) P = Q + P h = = 7381 W Tanken är av stål och oljan tål höga temperaturer så vi väljer silikongummi element som limmas mot tankens utsida med silikonlim. Anslutning skall göras via temperatur reglering. Vi väljer 6 st. element 200 x 900 mm 1285W 230V som ger en totaleffekt av 7700W /230V

23 VärmeKabelTeknik Avsnitt 4 Bestämning av manteltemperatur i applikation mot röret Om kabel hänger lös, kommer värmeöverföringen bli dålig, men om kabeln fixeras med aluminiumtape ökar värmeöverföringen betydligt. Detta ger oss följande ekvation: Q Ts = ua + Tp Q = W/m A = m²/m Värmekabelns effekt per meter Värmekabelns yta/m kabel u = W/m² C Värmeöverföringskoefficient u = Lös kabel mot rör 17 28W/m² C u = Med aluminiumtape 57W/m² C Ts = C Manteltemperatur Tp = C Processtemperatur A fastställes enligt följande: Parallellresistiv kabel EST/CWM Industrivärme 23 Beräkningsunderlag Värmekablars manteltemperatur 20 Ts = 0,024 x C = 65 C Värmekabeln ger ca. 20 W/m vid processtemperatur 50 C monterad med aluminiumtape. Självbegränsande kabel SRL 15 (SRL 10) Ts = 0,032 x C = 59 C Värmekabeln ger ca. 15 W/m vid processtemperatur 50 C monterad med aluminiumtape. Självbegränsande kabel SRM 20 (SRM 8) Ts = 0,032 x C = 61 C Värmekabeln ger ca. 20 W/m vid processtemperatur 50 C monterad med aluminiumtape. A(m²) = π x D (m) D = Värmekabelns diameter (m) Bestämningen av parallellresistiva och serieresistiva värmekablars manteltemperatur är enkel att göra, därför att uteffekten är konstant vilket det inte är för självbegränsande kablar. För att kunna fastställa manteltemperatur för en självbegränsande värmekabel får man gå till databladet och i effektdiagrammet utläsa den avgivna effekten vid den önskade process temperaturen som d.v.s. den temperatur som värmekabelns termostat/regulator ställs in på. Exempel Serieresistiv kablar TCT 20 Ts = 0,009 x C = 87 C Värmekabeln ger ca. 20 W/m vid processtemperatur 50 C monterad med aluminiumtape. Serieresistiva kablar TCTR 20 Ts = 0,016 x C = 72 C Värmekabel 20 W/m monterad med aluminiumtape processtemperatur 50 C.

24 Industrivärme 24 VärmeKabelTeknik Avsnitt 5 Installationer inom explosionsfarliga områden Områdesklassifikation Inom kemisk, petroleum och teknisk industri finns Exklassade och brandfarliga miljöer. Beroende av de ämnen som anses utgöra risken samt omfattningen av dess förekomst har man indelat dessa områden i zoner. Zon 0 Ständig förekomst av explosionsfarliga ämnen Zon 1 Tillfällig förekommande explosionsämnen vid normal drift. Zon 2 Enstaka Förekomst av explosionsfarliga ämnen (ej förkommande under normal drift) För zonindelningen finns fastställda normer. Den myndighet som kan tillfrågas vid osäkerhet gällande arbeten och zonindelningar samt material som får användas här är Sprängämnesinspektionen. För att underlätta installationsarbeten finns på de flesta industrier en klassningskarta. Denna karta talar om de olika zonerna, som finns inom industriområdet. I de fall där kartan inte är tillgänglig måste en bedömning av området ske. Förklaring av zon indelning Zon 0 Där det alltid finns explosionsrisk. Dessa återfinnes inuti i tankar, cisterner samt i pumprum och sådana utrymmen där lättantändliga vätskor och gaser förväntas förkomma kontinuerligt. Zon 1 Här finns explosionsrisk vid t.ex. omlastningar, påfyllningar, ventiler och tappställen för lättantändliga vätskor och gaser, ventiler etc. Zon 2 områden utom Zon 1 inom ett EX område. Som ett komplement till zonindelningen, finns temperatur och gasgruppsklassifikationen. Enligt Cenelec normen (Cenelec står för Comite Europeen de Normalisation Electrotechnique) har man nu bestämt följande temperaturklasser. Klass Max.temp. Gasgruppsidentifering T1 Över 450 C T2 300 C T3 200 C T4 135 C IIA T5 100 C IIB T6 85 C IIC De temperaturer som anges i tabellen är de maximala temperaturer som får förekomma på materiel t.ex. värmekabel som får förekomma vid en omgivningstemperatur av 40 C. Speciell uppmärksamhet riktas mot grupp II C (hydrogen). 2 H 2 O 2 2 H 2 O + O 2. Om två gasgrupper omnämns i samma specifikation, t.ex. II B och II A, då klassas hela området som II B. All utrustning som skall installeras inom Ex klassat område, måste uppfylla den kapslingsklass som är föreskrivet inom zonen. Nedan ses en förteckning över de beteckningar som används. Exe Ökad säkerhet Exd Flamsäker Exp Tryckanpassad Exs Specialskydd Exm Gjuten utformning Exo Oljefylld Exi Inre säkerhet Exq Sandfylld Beskrivning av normerna finns i Europanormer EN

25 VärmeKabelTeknik Avsnitt 5 Industrivärme 25 Installationer inom explosionsfarliga områden Ex-godkänt material Produkter kan vara godkända enligt lokala föreskrifter eller Europanormer. Europanormen markeras med ett extra E framför Ex.beteckningen. Exempel Exd II B T6 Flamsäkerhet till lokala normer Gasgrupp Temp. Eexd II B T6 Flamsäkerhet till Euro peiska normer Gasgrupp Temp. klass klass Fortfarande finns det länder vars normer ej harmoniseras/överensstämmer. Länders provningsmyndigheter har olika tolkningar av normerna. Värmekabel är fortfarande en öppen fråga i många länder. Detta innebär att det i Belgien eller England kan vara möjligt att använda en kabel, som sedan inte accepteras i Tyskland eller Sverige och tvärtom. Provningsmyndigheter som finns är: Holland Tyskland Sverige INIEX P.T.B SEMKO Norge Danmark Finland NEMKO DEMKO FIMKO Ex-godkända kopplingsboxar med rörstöd som integreras i isoleringen och samtidigt skyddar värmekabeln Ex-godkända värmekablar SRL och SRM. Ex-godkända an- och avslutningssatser för värmekablar där förskruvning ingår. Vid sidan om flamsäkerhetstesten finns även elektriska och mekaniska tester på t.ex. isoleringstjocklek i temperaturklassen, temperaturbeständighet i skärm, värme från kabeln, mantling, draghållfasthet, böjlighet, böjtålighet, temperaturtålighet etc. Dessa tester kan utföras av: Holland Tyskland Sverige INIEX V.D.E SEMKO Norge NVD E.P.M. Danmark DEMKO DNV SP Statens Provningsanst alt i Borås