ênfase na melhoria contínua. Paralelo
a este ideal, a Process Technology
dedicou esforçou em tecnologias
elétri-cas de aquecimento de imersão
para melhorar processos de segurança
e evitar tempo ocioso caro.
Reconhecendo a necessidade por
refinamento de produto, a Process
Technology desenvolveu uma linha
de aquecimento de imersão avançada
chamada SmartOne® que oferece
segurança inerente e melhor funcionalidade em relação a aquecedores comuns por fio condutor de resistência.
A tecnologia utiliza chips PTC como
fonte de calor - isto oferece uma
capacidade autolimitante previamente
indisponível e elimina a possibilidade
de superaquecimento quando usado
de forma adequada. Este conceito
vantajoso representa um grande
marco em aquecimento de processo
úmido.
Aquecedores elétricos
feitos com fio condutor
de resistência
Tradicionais aquecedores de imersão
utilizam "fio condutor de resistência"
como fonte de calor. Fio condutor de
resistência geral-mente é usado em
torradeiras, aquecedores elétricos de
ambi-ente, aquecedores de água elétricos e em fogões e fornos elétricos.
Quando a voltagem é aplicada ao fio
condutor de resistência, ele aquece.
Aquecedores industriais projetados
para aquecer água, normalmente
operam por volta de 900°F (482°C)
internamente. A saída de calor é uma
função da voltagem de alimentação e
da resistência do aquecedor (Watts =
Voltagem2/Resistência). Visto que a
medição de resistência do aquecedor é
constante, a saída de calor será constante independente dos arredores/
ambiente/aplicação.
Quando um aquecedor de imersão
elétrico usando fio condutor de
resistência estiver sujeito a condições
operacionais menos que ideais, tais
como formação de sólidos ou
operação em ar devido à uma queda
no nível de líquido, o calor gerado
pelo cabo não será capaz de dissipar
rapidamente o suficiente. Isto resultará
Para proteger materiais circundantes de danos por alta temperatura, é obrigatório que os aquecedores de imersão elétricos incluam um dispositivo de corte de
temperaturas muito altas, (um
"protetor") revestido no aquecedor.
O protetor é projetado e localizado
para detectar a temperatura da superfície do aquecedor e desarmá-la,
caso a temperatura exceda um valor
predeterminado. Protetores são geralmente ligados ao circuito de
controle de temperatura, mas alguns podem ser ligados diretamente
em série com um aquecedor de baixa vatagem operando abaixo de 240
volts. Se um protetor ligado adequadamente desarmar, o aquecedor
desligará para evitar superaquecimento e a possibilidade de iniciar
um incêndio. A desvantagem é que
uma vez que o dispositivo desarmar, o aquecedor permanecerá
desligado até que o protetor seja trocado.
Aquecedores elétricos
feitos com chips PTC
Aquecedores elétricos que
utilizam chips PTC não utilizam
fio condutor de resistência como
fonte de calor. Em vez disso, utilizam
um número de chips PTC de
cerâmica como fonte de calor. PTC é
um acrônimo de Positive Temperature Coefficient, significando
que quando a temperatura do chip
aumenta, o valor de sua resistência
elétrica também aumenta, resultando
em menor saída de calor. Esta troca
de resistência não é linear.
Chips de cerâmica PTC estão
disponíveis há muitos anos como fontes
de calor elétrico de baixa voltagem. São
feitos de um material de titanato de bário
e com mais alguns materiais de
dopagem importantes para fornecer as
características de resistência/temperatura desejadas. Quando é aplicada voltagem elétrica a um chip PTC, NÃO é
gerado calor a uma taxa constante. De
certa forma, à medida que os chips PTC
aquecem, alcançam uma temperatura
determinada na qual a saída de calor
diminui drasticamente e proíbe o aquecedor de aquecer ainda mais. Assim,
chips PTC possuem um limite de
temperatura determinada (ver gráfico
abaixo).
Devido à troca de resistência versus
temperatura não linear, a redução na
saída de calor não é linear. Se a zona
quente estiver exposta ao ar ou
coberta por acúmulo, o calor gerado
cai rapidamente em torno de mais de
80% da sua taxa normal, enquanto a
temperatura interna permanece no
seu limite determinado. Chips PTC
limitam inerentemente a temperatura do aquecedor de imersão
elétrico e assim não necessitam de
proteção para temperaturas muito
altas. Basicamente a proteção de
temperaturas muito altas está
embutida no centro do aquecedor,
oferecendo vantagens importantes
sem relação a aquecedores de
resistência tradicionais.
VANTAGENS DE
AQUECEDORES PTC
Maior segurança
Maior segurança O limite de
temperatura determinado dos
aquecedores de imersão PTC
resulta em uma temperatura de
superfície máxima de aproximadamente 518°F (270°C). Esta
temperatura de superfície é independente do ambiente circundante, mesmo se o aquecedor for
operado no ar. Esta temperatura
também está bem abaixo de temperaturas de ignição de materiais
usados na construção do tanque e
do forro. Aquecedores PTC operando no ar não danificarão tanques feitos de polietileno (PE),
polietileno de alta densidade
(HDPE), fibra de vidro, polipropileno (PP), CPVC ou PVC
quando usados corretamente. A
superfície de um aquecedor PTC
ainda está quente o suficiente
para derreter tanques de plástico
e forros de tanque se em contato
SmartOne® Operando em tanque drenado (temp. líquida de 100°C)
Superfície do aquecedor (º C)
Saída do aquecedor (W)
Saída do aquecedor (Watts)
A sociedade de hoje coloca grande
em um rápido aumento nas temperaturas de superfície e interna. Estas
temperaturas elevadas diminuem a
vida útil do aquecedor e podem
danificar materiais circundantes tais
como um tanque ou tubulação
plástica.
Temperatura (ºC)
Edward
Dulzer
Forecast
Manager
Tempo (Minutos)
Process Technology • 7010 Lindsay Dr. • Mentor, OH 44060 U.S.A. • US/CAN: 800-621-1998 • 440-974-1300 • Fax: 440-974-9561
www.SmartOneHeater.com • www.processtechnology.com • [email protected] • Certificada na ISO 9001:2008, em design
direto com tal material. Por isso, os
aquecedores SmartOne® são
fabricados com protetores de ½
polegada para garantir que a
superfície não toque materiais
circundantes do tanque ou de forros
(ver gráfico de barras acima).
Vida útil mais longa
Como já discutido, um aquecedor
de resistência irá superaquecer se
operado em ar ou coberto por uma
camada de formação de carepa ou
lama. A temperatura interna
elevada, na verdade, diminui a vida
útil do aquecedor em qualquer
lugar desde alguns meses a vários
anos. A vida útil de um aquecedor
PTC não é afetada adversamente
pela operação em ar, acúmulo de
carepa ou lama porque a saída de
calor é reduzida em tais condições.
Aquecedores PTC apenas geram
calor suficiente para manter a
temperatura limite determinada.
Para restaurar o aquecedor a
condições operacionais normais,
simplesmente limpe o material
isolante da superfície do aquecedor PTC ou aumente o nível de
líquido. Isto irá otimizar o ambiente operacional e consequentemente aumentar a saída de calor.
Nenhum equipamento
especial necessário
Aquecedores PTC podem ser
ligados ao controle de temperatura existente e a circuitos
elétricos baseados na nos índices
de vatagem e voltagem. Assim,
aquecedores de resistência existentes podem ser trocados diretamente por aquecedores PTC. (Em
alguns casos o circuito protetor
de sobretemperatura precisará ser
modificado
porque
os
aquecedores PTC não incluem
um dispositivo protetor separado).
Menos tempo ocioso e
menor custo de operação
(COO)
Devido ao fato de que chips PTC são
autolimitantes, não há a necessidade
de um protetor separado, desde que
a função esteja embutida. Isto
elimina possível tempo ocioso
causado por um protetor desarmado
(que deve ser trocado quando um
protetor de uso único estiver
desarmado). Com o SmartOne®,
não é necessário estocar protetores
de substituição. Quando um protetor
de substituição não estiver em
estoque no local ou de fácil acesso,
um tanque não aquecido pode
resultar em tempo de imersão
maiores, rendimento de produção
mais lento na linha ou pode ainda
causar o desligamento da linha de
processo até que o aquecedor esteja
novamente em operação Todas
estas consequências podem
impactar no custo de operação e
na lucratividade da linha de
processo.
Para
melhorar
metodologias de aquecimento de
processos úmidos, tecnologias
novas e "mais inteligentes"
devem ser desenvolvidas para
soluções de calor com segurança
e facilidade adicionais. O
conceito de aquecimento PTC
tem sido comprovado com itens
comuns, tais como babyliss,
assentos de carro aquecidos e
secadores de cabelo – é chegada a
hora de integrar esta tecnologia
inovadora no aquecimento de
imersão elétrico. A Process
Technology tem o prazer de
apresentar a linha de aquecimento
SmartOne® para satisfazer os
desafios da nossa indústria.
Process Technology • 7010 Lindsay Dr. • Mentor, OH 44060 U.S.A. • US/CAN: 800-621-1998 • 440-974-1300 • Fax: 440-974-9561
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