深度解读确定电热处理加热器的温度等级加热棒

04-29

作者：姆姆宝贝

需要对在爆炸环境中与易燃材料相连接的电气过程加热器进行适当的评估，以保护设备不遭受灾难性的故障。有几种可能的保护方法，可以用来防止潜在的爆炸。用户将根据安装区域中可能存在的爆炸性气体提供温度等级要求。然后必须对工艺加热器的最大表面温度进行评估，以确保符合要求。

以加热器最高工作温度为基础的温度类别规定了保障措施的水平。与其他安装在分类位置的电气部件相比，确定特定电气过程加热器的温度等级是唯一的。温度码，或称t-码，在很大程度上取决于加热应用的工艺条件。全球温度类别/编码细分为以下各个级别。

系统细节

有些最终用户可能相信并要求温度分类只基于终端外壳的温度。然而，目前关于安装在爆炸性大气中的设备的一般要求的标准规定，在产品评估中必须考虑外部热源。如果最终用户不考虑从法兰到电气外壳的温度，则可能使用错误的t-code，这可能意味着加热器可能没有适当的认证和失败检查，从而增加了延迟和最终用户的成本。

定义信封边界(W)

第一步是了解温度的主要定义和包络边界。

第60079-0节，第3条，术语和定义

最大表面温度：在最不利的条件下（但在规定的操作公差内），被暴露在大气中的加热器束的任何部分或表面所达到的最高温度。注：对于爆炸气体气氛中的电气设备，这种温度可能发生在内部部件（外壳内部）或外壳/加热器法兰/隔断的外部表面等处，这取决于所采用的保护类型。

外壳工作温度：设备在额定条件下工作时在设备特定点达到的最高或最低温度，包括环境温度和任何外部加热或冷却源。

外壳内部温度：当设备在额定条件下工作时，达到终端外壳内的最高空气温度，包括环境温度和任何外部加热或冷却源。

认证要求

其次，我们需要了解适用代码的要求，这些要求通常由安装所在国决定。北美法规（nec第500条和csa c22.2）不同于欧洲法规（en 60079-0）以及国际法规（iec 60079-0）。然而，这些标准中的每一项都规定，在确定最高表面温度时，必须包括外部加热来源的影响。对于电气过程加热器组件，这意味着需要考虑端子外壳内部产生的热量以及法兰和其他外露表面的温度。在评估最大表面温度时，必须考虑整个区域的温度影响。

下文第5条参考：

程序

1，在计算一个初步的t-code的第一步是确定最大表面温度和内部外壳的空气温度，根据加热器的设计操作在最苛刻的条件下，同时保持在设计的规格。这些条件包括：最大工艺温度影响、全功率/安培操作、安装位置的最高环境温度和适用的太阳负荷。

正如watlow工程师所证明的那样，内部外壳的空气温度会受到连接在电气终端上的加热元件的引脚的影响。当足够的电流通过它们时，引脚和其他电源连接可以作为单个的“小”加热器，并可以显著地提高外壳内的温度。（参见watlow的“更好地预测终端外壳温度以提高加热器可靠性”白皮书）

2，一旦确定了初步的t-码，电气工艺加热器的设计者必须回答一个重要的问题：初步的t-码是否比客户指定的t-码更冷，还是更热？那个问题的答案是加热器发展的重要指南。

如果它比规格更酷，则继续使用冷却器的t代码。如果它是相同的，然后继续与客户指定的t代码。如果初步的t-code是热的，那么拟议的设计不符合客户的要求。在这一点上，设计的改变必须考虑满足客户指定的t代码。

3，最后一步是验证外壳的服务温度等级不会被超过。评估最高表面温度，即使达到指定的t-code温度限制，也不会超过外壳的使用温度等级。这将确保所有的内部外壳组件适合预期的最坏情况的温度。

使用温度超过最高值的外壳会引起两个问题。首先，有潜在的安全风险，因为加热器将在超过其额定温度的工作温度下运行。如果点火发生在高温下，外壳的完整性可能失效，不包含爆炸事件。另外，当温度超过内部元件额定值时，元件降解的机率较高，早期设备故障的机率较高。

评价过程图

补充：

必须遵守目前的标准，即确定从法兰（热源）到电气外壳的评估范围，并充分考虑外壳内外产生的所有热量。不这样做可能意味着不安全的情况，或可能导致拥有管辖权的当局(ahj)不批准设备安装，从而可能造成时间表延误和(或)费用超支。

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