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solucIones de calefaccIón de efecto pIeles.thermon.com/img/thermon/tep0041S.pdf · transformadores de tipo Scott-T para equilibrar el suministro eléctrico trifásico para alimentar

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IntroduccIónEl sistema ThermTrac™ es ideal para aplicaciones de calefacción de tuberías largas que incluyen el desplazamiento de materiales desde y hacia tanques, unidades de procesamiento e instalaciones de carga/descarga La versatilidad del sistema lo hace ideal para mantenimiento de temperatura, protección contra congelamiento y aplicaciones de calefacción. Al adaptarse a diversas condiciones sobre el nivel del suelo y subterráneas, un sistema ThermTrac puede atravesar terrenos con cambios de elevación importantes.

Un sistema ThermTrac brinda una alternativa rentable al trazado calefactor de resistencia convencional en tuberías largas, ya que elimina la necesidad de un amplio sistema de distribución de energía. Se puede trazar una tubería de hasta 25 kilómetros desde una sola toma de energía.

Thermon tiene una trayectoria probada con los sistemas de calefacción de efecto piel instalados en todo el mundo en una amplia variedad de industrias, entre las que se incluyen:

•Plantas químicas •Petróleo•Electricidad •Petroquímica•Gas •Pulpa/Papel•Siderúrgica •Minería•Refinería

descrIpcIón del sIstema de calefaccIónEl principio de funcionamiento de un sistema de calefacción efecto piel ThermTrac se basa en dos fenómenos: el efecto de proximidad y el efecto piel. El dispositivo de calefacción es una tubería ferromagnética denominada “tubo de calor”, a través del que se extiende un conductor de efecto piel diseñado especialmente. El tubo de calor y el conductor con aislamiento se unen en uno de los extremos, mientras que en el extremo opuesto el tubo de calor y el conductor están conectados a través de la fuente de voltaje de CA (generalmente 50 o 60 Hz). El voltaje de CA aplicado generará una circulación de corriente en el conductor queretornaráa travésde lasuperficie internadel tubode calor. La concentración de la corriente de retorno sobrelasuperficieinternadeltubodecalorsedebealasunionesdeflujomagnéticooriginadasporlascorrientesdentro del conductor aislado y a la tubería ferromagnética. Esta corriente penetra el tubo de calor a una distancia denominada “profundidad de la piel”. Debido al fenómeno descrito, prácticamente no hay voltaje mensurable en la superficie externa del tubo de calor, lo que permite alsistema de tuberías tener una conexión a tierra. El calor generado en un sistema ThermTrac es el resultado de la resistencia que ocurre en la piel interior del tubo de calor. Si bien la corriente eléctrica está concentrada en lasuperficieinternadeltubodecalor,elcalorgenerado

se disipará desde el tubo hacia la tubería conectada para aumentarlatemperaturadelasuperficiedelatuberíaysus contenidos al nivel diseñado.

Una ventaja adicional del sistema de efecto piel ThermTrac es su capacidad de funcionar con un sistema de protección catódica. El efecto de piel usa una fuente de alimentación de corriente alterna (CA) alternativa, mientras que la protección catódica requiere una potencial fuente de CC. Como no hay voltaje entre la pared externa de la tubería y el suelo, no hay relación entre el sistema de efecto piel y la protección catódica.

El voltaje de CA generará una circulación de corriente en el conductor que retornaráa travésde lasuperficie internadel tubodecalor.Prácticamentenohayvoltajemensurableenlasuperficieexternadel tubo de calor, lo que permite al sistema de tuberías tener una conexión a tierra.

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solucIones de calefaccIón de efecto pIel THErMTrACTM

Caja de conexión eléctrica

Caja de derivaciónCaja de terminación

del circuito

A tierra

A tierra

Conductor ThermTrac con tubo de calor

Tubería de proceso

A la caja de empalme de campo

Panel de control

TransformadorCaja de empalme de campo

A caja de conexión eléctrica

thermtrac ofrecerendimientoUn sistema ThermTrac cumple con los estrictos requisito de trazado calefactor a lo largo de la tubería: 1

Potencia de salidas .................................... hasta 165 V/mVoltajes de funcionamiento del sistema ........... hasta 5 KvTemperatura de mantenimiento ................... hasta 200 °CTemperatura de exposición ......................... hasta 260 °CTemperatura mínima de instalación.......... de hasta -40 °CT-rating 2 ................................................................T6 a T2

Importante...1. Cada sistema ThermTrac está diseñado a medida para la aplicación.

ConsulteconThermonlosdetallesespecíficosdelproyecto.2. Lasclasificacionesdetemperaturaenáreaspeligrosasparacada

instalación se determinan de acuerdo con la norma IEEE Std 844, de las Prácticas recomendadas para la impedancia eléctrica, la inducción y la calefacción de efecto piel de tuberías y contenedores de la IEEE.

ConfiabilidadGeneralmente, los sistemas de tuberías de línea larga están ubicados en áreas con acceso limitado. El mantenimiento frecuente y la solución de problemas insumen tiempo y dinero. Como un circuito ThermTrac puede tener un trazado calefactor de aproximadamente seis veces la longitud de la tubería que podría protegerse con cables calefactores de resistencia convencional, los requisitos de control de temperatura y distribución de electricidad se ven reducidos significativamente.

Soluciones de diseñoLos ingenieros de Thermon evalúan los parámetros de diseño de cada aplicación con el software de diseño del circuito de trazado calefactor CompuTrace® y las tecnologías de simulación térmica analítica, como el análisis deelementos finitos (FEA) y la dinámica computarizadadelíquidos(CFD).Segúnlosrequisitosolimitacionesdecualquier diseño, se contemplan diversas opciones para establecerlamejorsoluciónparaelproyectoespecífico.

un sIstema thermtrac IncluyeThermon diseña en forma personalizada cada sistema ThermTrac para cumplir con los requisitos de cada aplicaciónespecífica.Elalcancedel trabajodeThermongeneralmente incluye:

• revisar los parámetros de diseño de la aplicación y calcular los requisitos de calefacción con CompuTrace y simulaciones térmicas de ser necesario.

• Seleccionar el tamaño del tubo de calor, el conductor ThermTrac y el voltaje secundario que se necesita para suministrar electricidad al sistema.

• Diseñar y suministrar el transformador y el panel de control, incluso el sensor de temperatura.

• Diseñar y suministrar un equipo secundario que consta de cajas de empalme de campo, cajas de conexión eléctrica, cajas de terminación del circuito y cajas de derivación.

• Proporcionar planos de ingeniería que indiquen la ruta del tubo de calor, las ubicaciones de las cajas, los diagramas del cableado eléctrico, las conexiones de campo, las conexiones del transformador y las conexiones del panel de control y de distribución eléctrica, además de los manuales de funcionamiento y mantenimiento de todo el sistema.

• Suministrar las especificaciones del tubo de calor deacero de carbono y los accesorios relacionados, como lasespecificacionespara la instalación,elsoldadoy laprueba.

transformador y panel de controlEl transformador y el panel de control están diseñados paracumplirconlosrequisitosdecadaproyectoespecíficobasado en el voltaje disponible, los requisitos de carga, el número de circuitos y el ambiente de funcionamiento. El centro de potencia/carga generalmente consta de un transformador especializado equipado con derivaciones primarias de sobre/sub voltaje y derivaciones de ajuste de potencia adicionales en la parte secundaria. Los contactores de carga, la protección contra la sobrecarga del circuito y otros equipos de protección también forman parte del centro de carga. Cuando hay circuitos de efecto piel múltiples (alimentados desde una ubicación común), pueden usarse transformadores de tipo Scott-T para equilibrar el suministro eléctrico trifásico para alimentar dos circuitos ThermTrac.

El panel de control y monitoreo generalmente incluye control y monitoreo de temperatura con alarmas de temperatura altas y bajas, protección de seguridad del relé de corriente diferencial y monitoreo de corriente/voltaje.

THErMon TIEnE UnA solucIón PArA APLICACIonES DE SISTEMA DE TUbEríAS DE LínEA LArGA

2THErMon® Los Especialistas en Trazado®

Thermon WorldwideGracias a sus instalaciones de almacenamiento y fabricación globales, Thermon® suministra productos de trazado calefactor que cumplen con las necesidades de los clientes en todo el mundo. Thermon® ofrece soluciones de calefacción completas, entre las que se incluyen terminaciones y cables calefac-tores, sistemas de control, servicios de ingeniería/diseño e instalación.

Software de trazado calefactorCompuTrace® es una parte integral del paquete de trazado calefactor de Thermon®. Ya sea que su proyecto implique preparación para el invierno, mantenimiento de temperaturas elevadas, sistemas de tuberías complejas, tramos de tuberías largos o cualquiera de estas combinaciones, CompuTrace® tiene lo que se necesita para ayudarle a diseñar su sistema de trazado calefactor.

CompuTrace® permite al usuario realizar diseños de conformidad con cuatro normas eléctricas de reconocimiento mundial. El programa realiza cálculos de calentamiento usando cualquiera de los cables de Thermon®. Hay cinco formatos de informe para elegir. Todos los informes pueden exportarse a un archivo Microsoft Excel compatible para la transferencia o personalización del archivo electrónico.

Sede europea Boezemweg25•POBox205•2640AEPijnacker•TheNetherlands•Teléfono:+31(0)15-3615370

Sede corporativa100ThermonDr.•POBox609•SanMarcos,TX78667-0609•USA•Teléfono:+1512-396-5801

FormularioTMP0041S-0214 © Thermon Manufacturing Co. Impreso en EE. UU. Información sujeta a cambio.

Trazado eléctricoLas exigencias que padecen los sistemas de trazado calefactor varían según los parámetros de diseño específicos de cada aplicación.Para cumplir con estas necesidades, Thermon® fabrica la más amplia variedad de cables calefactores eléctricos y sistemas de control del mundo.

• Autorregulable• Limitadordepotencia• Potenciaconstante

en paralelo• Potenciaconstante

en serie• Aislamientomineral• Efectodepiel• Calefaccióndetanquesytolvas• Sistemasdecontrolcompletos