Manga de sílica para proteção de cabos de fornos e termopares

Manga de sílica para proteção de cabos e termopares de fornos

A medição e o controle de temperatura em torno de fornos dependem de componentes relativamente pequenos que frequentemente operam em ambientes térmicos severos. Fios de extensão de termopares, cabos de sensores, fiação de queimadores, cabos de ignição e cabos de instrumentação podem ser instalados próximos às paredes do forno, dutos aquecidos, queimadores, estufas ou outros equipamentos de processo a quente.

O elemento sensor pode ser projetado para altas temperaturas, mas o conjunto de cabos associado pode ter uma temperatura máxima permitida muito menor. Portanto, proteger essa seção do cabo é uma parte importante do projeto de instrumentação de fornos.

UMManga de sílica para cabo de fornoProporciona uma barreira têxtil flexível de alta temperatura em torno de fios e cabos adequados, expostos a calor ambiente ou radiante elevado. A manga correta deve ser selecionada de acordo com a temperatura real do cabo, a fonte de calor, a distância, o diâmetro do cabo, o trajeto e as condições de instalação.

O termopar pode sobreviver onde seu cabo não sobreviveria.

Um erro comum em aplicações de fornos é focar apenas na capacidade de medição de temperatura da sonda termopar.

Um conjunto de termopar consiste em mais do que apenas a junção sensora. Dependendo do sistema, pode incluir uma sonda, tubo de proteção, cabeçote de conexão, fio do termopar, fio de extensão, conectores e cabo de instrumentação.

Esses componentes não possuem necessariamente a mesma capacidade de suportar temperaturas extremas.

A sonda pode ser exposta a um processo de alta temperatura, enquanto o cabo fora do forno depende de seu sistema de isolamento para permanecer a uma temperatura muito mais baixa. O calor radiante que escapa de uma abertura do forno ou é conduzido através de estruturas metálicas circundantes pode expor esse cabo a condições que ultrapassam sua faixa de projeto normal.

É aqui que ummanga de proteção do fio do termoparPode integrar-se ao sistema externo de gestão térmica.

Onde os cabos de instrumentação do forno entram em contato com o calor.

A exposição ao calor raramente é uniforme em toda a instalação de um forno industrial. Um cabo pode passar por diversas zonas térmicas entre o sensor e o sistema de controle.

Manga de sílica como barreira térmica externa

A fibra de sílica é utilizada em produtos têxteis de alta temperatura porque mantém propriedades úteis em temperaturas além daquelas adequadas para muitos materiais têxteis orgânicos convencionais.

Quando usado como ummanga de termopar de alta temperaturaO tecido de sílica envolve o cabo e cria uma camada térmica adicional entre a superfície do cabo e o ambiente do forno circundante.

Isso pode ser particularmente útil quando o cabo está exposto ao calor radiante da parede de um forno, tubo quente, duto, conjunto de queimador ou equipamento de processo adjacente.

No entanto, a capa não deve ser vista como uma forma de tornar um cabo comum capaz de operar na mesma temperatura da câmara do forno. O objetivo é controlar a exposição ao calor externo, mantendo o cabo protegido dentro das condições operacionais permitidas.

Proteção térmica e isolamento elétrico são requisitos diferentes.

Essa distinção é particularmente importante para aplicações em termopares e instrumentação.

Uma capa de sílica pode fornecer proteção térmica externa contra altas temperaturas, mas isso não garante automaticamente um isolamento elétrico específico, rigidez dielétrica ou classificação de tensão para todo o sistema de cabos.

O isolamento original do cabo continua sendo responsável pelo seu desempenho elétrico especificado, a menos que o conjunto completo tenha sido projetado e testado separadamente para outra finalidade.

Para a fiação de fornos, portanto, duas especificações devem ser consideradas independentemente:

Por isso, selecionar uma capa apenas com base na sua classificação de temperatura não é suficiente.

Meça o cabo acabado, não o condutor.

O corretoproteção térmica do cabo do fornoComeça com as dimensões físicas do conjunto finalizado.

Um fio de termopar ou cabo de instrumentação pode conter condutores, isolamento individual, blindagem, materiais de enchimento e uma capa externa. A capa deve envolver todo o cabo, e não apenas o condutor exposto.

Para um único cabo, meça o diâmetro externo final real.

Para vários fios de sensores encaminhados juntos, meça o diâmetro final do feixe após os fios terem sido posicionados conforme serão instalados.

Ao solicitar uma capa personalizada, forneça as seguintes informações:

• diâmetro externo do cabo acabado
• Número de fios ou cabos no feixe
• Dimensão externa máxima do conector
• Comprimento protegido necessário
• Raio mínimo de curvatura na roteamento
• Se a luva for instalada antes ou depois dos conectores.

Os conectores de termopar podem determinar o tamanho da manga.

As dimensões do conector são frequentemente mais importantes do que o diâmetro do cabo durante a instalação.

Por exemplo, um cabo de termopar pode ter um diâmetro externo relativamente pequeno, enquanto seu conector é várias vezes maior. Uma luva selecionada apenas para o diâmetro externo do cabo pode encaixar perfeitamente ao longo do fio, mas não passar pelo conector.

Antes de selecionar a capa, determine a sequência de instalação.

Instalação antes do conector

Se a luva for instalada antes da terminação do conector, o seu tamanho pode normalmente ser determinado principalmente pelo diâmetro final do cabo e pelo ajuste necessário.

Instalação sobre um conector existente

Se a montagem já estiver finalizada, a luva deve passar por cima do conector ou outro método de instalação deve ser utilizado.

Isso deve ser definido antes da produção, pois um sobredimensionamento excessivo apenas para acomodar um conector pode deixar a capa desnecessariamente solta ao longo do cabo.

O calor radiante costuma ser o principal problema entre o cabo e o forno.

Um cabo não precisa tocar em um forno para superaquecer.

A energia radiante proveniente das paredes quentes do forno, portas, dutos de exaustão e equipamentos de processo pode elevar significativamente a temperatura da superfície do cabo. Isso pode ocorrer mesmo quando a temperatura do ar ambiente parece aceitável.

A gravidade da exposição à radiação depende de diversas variáveis:

• Temperatura da fonte de calor
• Distância entre o cabo e a fonte de calor
• Orientação do cabo
• Duração da exposição
• Movimento do ar
• Escudos térmicos existentes
• Características da superfície dos componentes circundantes

Por esse motivo, uma solicitação de cotação que indique apenas "temperatura do forno 1000°C" não descreve completamente o ambiente térmico do cabo.

Quatro temperaturas devem ser consideradas.

Para aplicações exigentes em fornos, é útil separar a especificação de temperatura em quatro valores diferentes.

O quarto valor é especialmente importante. O objetivo de umproteção do cabo do sensor do fornoO objetivo do sistema não é simplesmente sobreviver ao ambiente do forno; ele deve ajudar a manter o componente protegido dentro de uma condição térmica aceitável.

Manga trançada de sílica para roteamento de cabos em fornos

Cabos e fios de sensores raramente seguem linhas perfeitamente retas. Eles podem contornar estruturas de fornos, suportes, dutos e maquinário antes de chegar a uma caixa de junção ou painel de controle.

Uma construção trançada permite a passagem de cabos curvos, mantendo ao mesmo tempo uma forma tubular protetora.

NossoManga de sílica trançada resistente a altas temperaturasÉ projetado para oferecer proteção flexível contra altas temperaturas em torno de cabos, fios, mangueiras e componentes relacionados. O produto possui resistência máxima à temperatura de até 1.200 °C (2.192 °F).

Esse valor máximo não deve ser interpretado como a temperatura operacional permitida do cabo dentro da capa. O limite de temperatura do cabo permanece uma restrição de projeto separada.

Manga de sílica texturizada para isolamento de alta temperatura

Quando se prefere uma construção têxtil macia e adaptável, uma manga de sílica texturizada pode ser uma alternativa.

OManga de sílica texturizada para isolamento térmicoÉ especificado para resistência contínua à temperatura até 1.000°C (1.832°F) e pode ser usado em aplicações adequadas de isolamento industrial, como cabos, fios e mangueiras de alta temperatura.

A escolha entre construções trançadas e texturizadas deve levar em consideração o diâmetro, a flexibilidade, o método de instalação, o trajeto e a exposição térmica real.

Aplicações além do fio do termopar

O mesmo problema térmico ocorre em vários outros circuitos elétricos e de instrumentação em torno dos fornos.

Fiação do queimador

Os sistemas de queimadores podem posicionar a fiação de ignição e controle próxima a fontes de calor concentrado. O roteamento, o espaçamento e os limites de temperatura dos cabos devem ser avaliados antes de especificar a proteção.

Fiação do sensor de chama

Os componentes de detecção de chamas podem operar próximos a queimadores ou câmaras de combustão. O próprio sensor e seu cabo de conexão podem ter limites térmicos diferentes.

Cabos do sensor da porta do forno

Interruptores de limite, sensores de posição e dispositivos de monitoramento instalados ao redor das portas do forno podem sofrer exposição térmica intermitente quando as portas são abertas.

Cabos para sensores de temperatura industriais

Os RTDs e outros sensores de processo também podem ter seus fios condutores instalados próximos a equipamentos quentes. Uma capa externa resistente a altas temperaturas pode ser considerada quando o cabo necessitar de proteção adicional contra o ambiente externo.

Fiação de Instrumentação e Controle

As instalações de fornos podem conter instrumentos de pressão, vazão, posição e outros, cujos cabos passam por zonas de alta temperatura antes de chegar a uma área de controle mais fria.

Proteja apenas o comprimento que precisa de proteção.

Nem sempre é necessário cobrir toda a extensão do cabo.

Muitas aplicações em fornos apresentam uma zona quente localizada próxima ao sensor, queimador, parede do forno ou duto de processo. Ao afastar o cabo dessa área, sua exposição à temperatura pode diminuir significativamente.

Identificar a zona quente real pode simplificar a instalação e reduzir o uso desnecessário de material.

Para uma montagem OEM, especifique os pontos inicial e final da seção protegida no desenho, em vez de fornecer apenas o comprimento total do cabo.

O roteamento pode ser mais importante do que adicionar mais isolamento.

A manga térmica deve ser considerada como parte integrante da instalação.

Se um cabo puder ser afastado da abertura de um forno, do duto de exaustão ou do queimador, alterar seu trajeto pode reduzir substancialmente sua exposição ao calor. Escudos térmicos físicos, espaços de ar e outras barreiras térmicas também podem funcionar em conjunto com o revestimento.

Para instalações severas, uma combinação de:

• Melhoria na rota dos cabos
• Maior distância da fonte de calor
• Manga térmica
• Blindagem reflexiva ou física
• Cabo adequado para altas temperaturas

pode ser mais eficaz do que depender de um único componente.

Raio de curvatura e movimento do cabo

Os fios dos termopares em equipamentos de fornos fixos podem apresentar pouca movimentação. Já os cabos conectados às portas do forno, sensores móveis ou equipamentos ajustáveis ​​podem apresentar comportamento diferente.

A flexão repetida altera os requisitos mecânicos da manga.

Onde houver movimento, considere:

• Raio mínimo de curvatura do cabo
• Flexibilidade da manga
• Expansão da trança durante a flexão
• Possível atrito com os suportes
• Método de término final
• Frequência de movimento

Uma alta classificação de temperatura não garante automaticamente desempenho a longo prazo em abrasão ou ciclos de flexão.

Proteja a capa contra bordas afiadas.

As estruturas de fornos geralmente incluem painéis de chapa metálica, suportes, bandejas de cabos e componentes de aço fabricados. Uma luva de sílica instalada diretamente sobre uma aresta viva pode sofrer desgaste mecânico não relacionado à temperatura.

Sempre que possível, evite pontos de contato agudos e mantenha o cabo em um percurso suave. Caso a abrasão severa seja inevitável, especifique-a separadamente na descrição do produto para que um sistema de proteção adequado possa ser avaliado.

A exposição a óleo, combustível e produtos químicos deve ser especificada separadamente.

Algumas instalações de fornos estão localizadas em ambientes de fabricação onde os cabos também podem entrar em contato com óleos, lubrificantes, fluidos de limpeza ou produtos químicos de processo.

Não se deve presumir automaticamente que um tecido de sílica simples proporcione vedação contra fluidos ou impermeabilidade química.

Caso haja previsão de exposição a fluidos, inclua o tipo de fluido e a frequência de contato na solicitação de cotação. Dependendo da aplicação, pode ser necessária uma construção revestida ou composta.

Exemplo de seleção de proteção de cabos para fornos

Considere um sensor de temperatura montado ao lado de um forno industrial. A sonda entra no processo, enquanto seu cabo sai pela estrutura do forno e percorre aproximadamente um metro ao lado de uma superfície externa quente antes de entrar em uma bandeja de cabos mais fria.

O processo de seleção não deve começar solicitando apenas uma manga capaz de suportar a temperatura da câmara do forno.

Uma sequência de engenharia mais útil é:

1. Identifique a classificação de temperatura do cabo do sensor existente.
2. Meça o diâmetro externo real do cabo.
3. Meça qualquer conector por onde a manga de fixação deverá passar.
4. Determine o comprimento exposto à zona quente.
5. Meça ou estime a temperatura no local onde o cabo está instalado.
6. Identifique se a fonte de calor predominante é o calor radiante ou o contato direto.
7. Analise o trajeto e a distância até a fornalha.
8. Determine se o cabo está parado ou em movimento.
9. Selecione a construção e o tamanho adequados da manga de sílica.
10. Valide a montagem em condições operacionais representativas, quando necessário.

Essa abordagem define o problema real de proteção, em vez de tratar a temperatura do forno como o único parâmetro de projeto.

Informações a serem enviadas com uma solicitação de cotação.

Revestimentos de sílica personalizados para fornos e instrumentação industrial.

A BSTFLEX fabricamanga de sílica para alta temperaturaProdutos para cabos, fios, mangueiras, tubos e equipamentos industriais que operam em áreas com fontes de calor intenso.

Para projetos de instrumentação de fornos, o diâmetro e o comprimento da luva podem ser selecionados de acordo com a montagem do cabo. Estão disponíveis construções trançadas e texturizadas para diferentes requisitos de proteção térmica e instalação.

Os clientes OEM podem fornecer desenhos de cabos, diâmetro externo, dimensões dos conectores, comprimento protegido necessário, condições de operação do forno e quantidade estimada. Para roteamento complexo ou requisitos dimensionais rigorosos, a avaliação por amostra pode ser utilizada antes da produção.

Perguntas frequentes

A capa de sílica pode ser usada para proteger os fios do termopar?

Sim. O revestimento de sílica pode fornecer proteção térmica externa contra altas temperaturas em torno de fios de termopares e cabos de extensão adequados, expostos ao calor do forno. O isolamento elétrico e os limites de temperatura do próprio cabo devem, no entanto, ser considerados separadamente.

Qual o tamanho ideal da manga para um cabo de termopar?

Meça o diâmetro externo final do cabo ou feixe de fios. Se a luva precisar passar por cima de um conector de termopar, as dimensões do conector também devem ser consideradas antes de selecionar o diâmetro da luva.

A capa de sílica pode proteger os cabos dos sensores do forno do calor radiante?

O revestimento de sílica pode ser usado como parte de um sistema de proteção térmica para cabos expostos ao calor radiante. O desempenho depende da temperatura da fonte de calor, da distância, da duração da exposição, da construção do revestimento e da temperatura máxima permitida do cabo protegido.

A capa de sílica isola eletricamente os fios do termopar?

A manga de sílica usada para proteção térmica externa não deve ter automaticamente atribuída uma classificação de isolamento elétrico ou dielétrico. A proteção térmica e o isolamento elétrico são requisitos de projeto distintos.

É possível usar uma capa de sílica em volta da fiação do queimador?

Pode ser considerada uma opção adequada para a fiação de queimadores expostos a altas temperaturas ambientais ou de radiação. A classificação de temperatura do fio, o trajeto, a fonte de calor e as condições mecânicas devem ser avaliados antes da seleção.

Qual a temperatura máxima que uma capa de proteção de termopar de sílica pode suportar?

A capacidade de resistência à temperatura depende da construção específica da capa. A capa de sílica trançada da BSTFLEX é especificada para resistência máxima à temperatura de até 1.200 °C, enquanto a capa de sílica texturizada é especificada para resistência contínua à temperatura de até 1.000 °C. Esses valores não devem ser interpretados como a temperatura máxima permitida para o cabo dentro da capa.

O cabo do termopar deve ser totalmente coberto?

Não necessariamente. Se apenas uma seção localizada passar por uma zona de alta temperatura, a proteção pode ser concentrada nessa seção. O comprimento necessário deve ser determinado com base no layout real do equipamento e na exposição térmica.

É possível fabricar capas de proteção para cabos de fornos sob medida?

Sim. As mangas de sílica podem ser fabricadas em diferentes diâmetros e comprimentos para cabos de sensores de fornos, fios de termopares, fiação de instrumentação e outras montagens de alta temperatura, de acordo com os requisitos do projeto.