โรงงานเคมีแห่งหนึ่งได้สั่งซื้อเครื่องทำความร้อนแบบจุ่ม PTFE ขนาด 12 กิโลวัตต์สำหรับถังกระบวนการใหม่ สิ่งอำนวยความสะดวกนี้มีไฟ 480V สาม-เฟสให้เลือก ผู้จำหน่ายได้จัดหาเครื่องทำความร้อนแบบมีสายสำหรับ 480V สามเฟส- และใช้งานได้ดีเป็นเวลาสามปี เมื่อโรงงานเพิ่มถังที่สอง เครื่องทำความร้อนใหม่ได้รับการสั่งซื้อจากผู้ขายรายอื่นและต่อสายสำหรับไฟ 240V เฟสเดียว- โดยให้พลังงาน 12 kW เท่าเดิม แต่การเชื่อมต่อเทอร์มินัลร้อนขึ้นอย่างเห็นได้ชัด และเครื่องทำความร้อนล้มเหลวที่แผงขั้วต่อภายในสิบสี่เดือน วัตต์ก็เท่ากัน แรงดันและเฟสไม่ได้
แรงดันและเฟสเป็นตัวกำหนดว่ากระแสจะกระจายผ่านองค์ประกอบความร้อนอย่างไร สำหรับโหลด 12 kW การดึงกระแสไฟที่ 240V เฟสเดียว-คือ 50 A ที่ 480V สาม-เฟส การดึงกระแสไฟในปัจจุบันจะอยู่ที่ 14.4 A ต่อเฟสเท่านั้น กระแสไฟที่ต่ำกว่าจะช่วยลดความร้อนแบบต้านทานในขั้วต่อและสายไฟจ่ายไฟ ช่วยยืดอายุการใช้งาน
ความแตกต่างปัจจุบันระหว่างการกำหนดค่า
สำหรับเครื่องทำความร้อนแบบต้านทาน พลังงานจะเท่ากับแรงดันไฟฟ้ายกกำลัง 2 หารด้วยความต้านทาน เครื่องทำความร้อนที่ออกแบบมาสำหรับ 480V มีองค์ประกอบความต้านทานสูงกว่าเครื่องที่ออกแบบมาสำหรับ 240V เพื่อให้มีกำลังไฟเท่ากัน เครื่องทำความร้อน 480V ดึงกระแสไฟน้อยลงสำหรับกำลังไฟฟ้าที่เท่ากัน
ความแตกต่างในปัจจุบันมีผลโดยตรงต่อการทำความร้อนที่ขั้วต่อ กำลังที่กระจายไปในการเชื่อมต่อเทอร์มินัลคือ I²R สำหรับความต้านทานการเชื่อมต่อ 0.05 Ω การทำความร้อนเทอร์มินัลที่ 50 A คือ 125 W ที่ 14.4 A การให้ความร้อนเทอร์มินัลเพียง 10 W การให้ความร้อนเทอร์มินัลที่ต่ำกว่าช่วยลดความเสี่ยงที่เทอร์มินัลจะร้อนเกินไปและการกัดกร่อน
| แรงดันไฟฟ้า | เฟส | กระแสไฟ 12 kW | เทอร์มินอลทำความร้อนที่ 0.05 Ω | ชีวิตเทอร์มินัลสัมพัทธ์ |
|---|---|---|---|---|
| 480V | สาม-เฟส | 14.4 A ต่อเฟส | 10 W | 1.5–2× พื้นฐาน |
| 400V | สาม-เฟส | 17.3 A ต่อเฟส | 15 W | 1.3–1.8× พื้นฐาน |
| 240V | สาม-เฟส | 28.9 A ต่อเฟส | 42 W | 1.2–1.5× เส้นพื้นฐาน |
| 240V | เฟสเดียว- | 50.0 A | 125 W | พื้นฐาน |
| 208V | เฟสเดียว- | 57.7 A | 166 W | 0.7–0.9× พื้นฐาน |
การดึงกระแสไฟฟ้าและการทำความร้อนที่ขั้วต่อสำหรับเครื่องทำความร้อนแบบแช่ PTFE ขนาด 12 kW ตามแรงดันไฟฟ้าและเฟส
เหตุใดจึงเลือกเฟสสาม-สำหรับเครื่องทำความร้อนขนาด 12 kW
ไฟสามเฟส-จะกระจายโหลดไปยังตัวนำไฟฟ้าสามตัวแทนที่จะเป็นตัวเดียว สำหรับกำลังไฟรวมที่เท่ากัน แต่ละเฟสจะมีกระแสไฟน้อยกว่า ซึ่งจะช่วยลดความหนาแน่นกระแสในการเชื่อมต่อขั้วต่อและสายไฟจ่ายไฟ
เครื่องทำความร้อนแบบสามเฟส-ยังให้ความร้อนที่สม่ำเสมอมากขึ้นตลอดทั้งองค์ประกอบ โดยทั่วไปแล้วทั้งสามเฟสจะถูกจัดเรียงเพื่อให้องค์ประกอบความร้อนมีการกระจายเท่าๆ กันรอบๆ มัดปลอก ซึ่งจะช่วยลดความหนาแน่นของวัตต์สูงสุดที่จุดใดๆ และปรับปรุงความสม่ำเสมอของอุณหภูมิ
สำหรับเครื่องทำความร้อนที่สูงกว่า 6 kW สาม-เฟสเป็นวิธีปฏิบัติมาตรฐานในการติดตั้งทางอุตสาหกรรม เฟสเดียว-ใช้ได้เฉพาะกับเครื่องทำความร้อนขนาดเล็กหรือในกรณีที่ไฟฟ้าสาม-ไม่สามารถใช้ได้
การกำหนดค่าเฟสส่งผลต่ออายุการใช้งานขององค์ประกอบอย่างไร
การกำหนดค่าเฟสจะกำหนดวิธีการเชื่อมต่อองค์ประกอบความต้านทาน-ไวย์หรือเดลต้า- และวิธีกระจายแรงดันไฟฟ้าในแต่ละองค์ประกอบ ในการกำหนดค่าแบบไวย์ แต่ละองค์ประกอบจะเห็นแรงดันไฟฟ้าเฟส-ถึง- ซึ่งต่ำกว่าแรงดันไฟฟ้าเส้น-ถึง- ในการกำหนดค่าแบบเดลต้า แต่ละองค์ประกอบจะเห็นแรงดันไฟฟ้าเส้นเต็ม-ถึง-
การเลือกระหว่างไวย์และเดลต้าส่งผลต่อการออกแบบองค์ประกอบความต้านทานและกระแสผ่านแต่ละองค์ประกอบ สำหรับเครื่องทำความร้อนแบบแช่ PTFE ซึ่งอุณหภูมิของปลอกมีความสำคัญ การกำหนดค่าไวย์มักจะให้ความร้อนที่สมดุลมากกว่า เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าในแต่ละองค์ประกอบต่ำกว่าและสม่ำเสมอมากกว่า
การเลือกแรงดันไฟฟ้าสำหรับระดับพลังงานที่แตกต่างกัน
ตัวเลือกแรงดันไฟฟ้าควรตรงกับกำลังไฟของเครื่องทำความร้อนและกำลังไฟของสิ่งอำนวยความสะดวกที่มีอยู่ เครื่องทำความร้อนขนาดเล็ก-ต่ำกว่า 3 กิโลวัตต์-โดยทั่วไปจะเป็นแบบเฟสเดียว- เครื่องทำความร้อนขนาดกลาง-3 ถึง 9 kW-อาจเป็นเฟสเดียว-หรือสาม-ขึ้นอยู่กับสิ่งอำนวยความสะดวก เครื่องทำความร้อนขนาดใหญ่-มากกว่า 9 กิโลวัตต์-เป็นแบบสามเฟสเกือบตลอดเวลา
| วัตต์เครื่องทำความร้อน | แรงดันไฟฟ้าที่แนะนำ | เฟสแนะนำ | งวดปัจจุบัน | หมายเหตุ |
|---|---|---|---|---|
| 1–3 กิโลวัตต์ | 240V | เดี่ยว | 4–13 A | ถังขนาดเล็ก |
| 3–6 กิโลวัตต์ | 240V หรือ 480V | เดี่ยวหรือสาม | 7–25 A | ต้องการไฟสาม-เฟสมากกว่า 4 kW |
| 6–12 กิโลวัตต์ | 480V | สาม | 7–15 A | แนวปฏิบัติทางอุตสาหกรรมมาตรฐาน |
| 12–24 กิโลวัตต์ | 480V | สาม | 15–29 A | เครื่องทำความร้อนหลายเครื่องหรือธนาคารแยก |
| >24 กิโลวัตต์ | 480V | สาม | >29 A | แบ่งออกเป็นวงจรทำความร้อนหลายวงจร |
คำแนะนำแรงดันไฟฟ้าและเฟสสำหรับเครื่องทำความร้อนแบบแช่ PTFE ตามช่วงวัตต์
ข้อควรพิจารณาเกี่ยวกับการออกแบบขั้วต่อและแรงดันไฟฟ้า
แรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นไม่ได้ขจัดความจำเป็นในการออกแบบขั้วต่อที่เหมาะสม แม้จะอยู่ที่ 480V แผงขั้วต่อต้องได้รับการจัดอันดับสำหรับกระแสและอุณหภูมิแวดล้อมภายในกรอบหุ้ม เครื่องทำความร้อนแบบจุ่ม PTFE มักจะทำงานในสภาพแวดล้อมที่ส่วนเทอร์มินัลสัมผัสกับไอระเหยของกระบวนการ ความชื้น และอุณหภูมิสูงขึ้น
แผงขั้วต่อควรมีขนาดอย่างน้อย 125% ของกระแสไฟทำความร้อน การเชื่อมต่อควรได้รับแรงบิดตามข้อกำหนดและตรวจสอบการหลวมเป็นระยะ สารประกอบป้องกัน-ออกซิเดชันบนจุดต่อขั้วต่อช่วยลดความต้านทานและทำให้การกัดกร่อนช้าลง
เมื่อเครื่องทำความร้อนมาตรฐานไม่สามารถตรงกับการกำหนดค่าพลังงานได้
สิ่งอำนวยความสะดวกที่มีการจ่ายแรงดันไฟฟ้าผิดปกติ-208V, 575V หรือ DC มักจะไม่สามารถใช้เครื่องทำความร้อนแบบแช่ PTFE มาตรฐานโดยไม่มีการดัดแปลง เครื่องทำความร้อนแบบกำหนดเองสามารถออกแบบสำหรับแรงดันไฟฟ้าและการกำหนดค่าเฟสใดๆ ได้ แต่กระบวนการกำหนดคุณสมบัติจำเป็นต้องใช้แรงดันไฟฟ้า เฟส และกระแสไฟฟ้าที่มีอยู่ที่แน่นอน
การกำหนดค่าเครื่องทำความร้อนแบบแช่ PTFE แบบกำหนดเองพร้อมหน้าจอเทอร์มินัลขนาดใหญ่ กล่องหุ้มแบบปิดผนึก และการออกแบบหน้าจอเทอร์มินัลที่จะรักษาแรงกดสัมผัสภายใต้วงจรความร้อน จะช่วยแก้ไขสาเหตุของปัญหาความร้อนสูงเกินของหน้าจอเทอร์มินัล กระบวนการกำหนดคุณสมบัติต้องใช้แรงดันไฟฟ้า เฟส กระแสไฟที่ใช้ได้ ขนาดถัง เคมีของอ่างน้ำ และกำลังไฟที่ต้องการ สำหรับโรงงานที่มีถังหลายถังและการกำหนดค่าพลังงานที่แตกต่างกัน แนวทางเฉพาะของแอปพลิเคชันนี้-ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความเข้ากันได้และยืดอายุการใช้งานของเครื่องทำความร้อน
