29.07.2021
Как работает нагревательная система на основе Скин-эффекта?
Автор: teplina.ru    23.05.2011 15:56    Печать

Система используется для обогрева магистральных трубопроводов длинной до 25 километров c максимальной температурой поддержания 2000C.

Принцип действия системы обогрева основывается на двух явлениях: эффекте близости и скин-эффекте.

Если пропустить по проводнику переменный электрический ток высокой частоты, то окажется, что весь ток в проводнике будет протекать по тонкому поверхностному слою. Это явление и называют скин-эффектом. Скин-эффект возникает и в момент подключения проводника к источнику постоянного напряжения. В момент включения возникает большая ЭДС индукции, которая полностью компенсирует внешнее электрическое поле на оси проводника. Поэтому ток сначала появляется на поверхности проводника, затем постепенно нарастает в более глубоких слоях и в последнюю очередь на оси проводника. Этот процесс заканчивается, когда ток равномерно распределится по всему сечению проводника. Такое поведение электрического тока напоминает распространение тепла при нагревании тела.

Система обогрева состоит:

  1. Нагревающее устройство - нагревательная трубка (ферромагнитный трубопровод)
  2. Проводник, который протягивается через нагревательную трубку.

Проводник в системе обогрева на основе скин-эффекта находится внутри нагревательной трубки. При таком монтаже проводник избежит повреждения даже, если поддерживать постоянную температуру необходимо для трубопроводов, которые находятся под землей или под водой.

На одном конце нагревательная трубка и изолированный проводник соединены между собой, а на другом конце они подключены к источнику переменного тока. Возникают встречные токи. Встречные токи «притягиваются».

Тепловая энергия выделяется за счет скин-эффекта в нагревательной трубке. Ток течет через проводник и внешнюю нагревательную трубку, причем во внешнем проводнике ток течет по внутреннему слою трубы, а потенциал наружной поверхности трубы остается нулевым. Основное тепловыделение происходит в стальной трубе. Это тепло вместе с теплом от внутреннего проводника передается обогреваемому трубопроводу.

Ток не течёт по наружной поверхности трубки, а если нет тока – нет и напряжения. Система электро- и взрывобезопасна.

Такую систему обогрева магистральных трубопроводов сейчас предлагают многие компании. Одной из популярных на мировом рынке считается компания Thermon, которая производит системы кабельного обогрева для разных нужд. Нагревательная система на основе скин-эффекта у компании Термон называется ThermTrac. Все греющие кабели и трубки должны быть протестированы компанией Thermon.

 

Афоризмы для размышлений

Примечание об ответственности за содержание статей

Информация в статьях этого раздела носит информативный характер и не является инструкцией к действию или услугой каталога статей Jerbo.ru. Мнение сотрудников и администрации белого каталога статей Jerbo может не совпадать с мнениями изложенными в материалах этого раздела, и остаются на усмотрение авторов статей.

Использование (копирование) материалов каталога статей Jerbo.ru разрешается только при использовании активной ссылки на каталог http://jerbo.ru.