3.9.4 TRACING ELECTRIQUE PAR RUBAN
Le ruban consiste en une résistance isolée fixée à un ruban flexible. Généralement employé pour compenser les calories perdues au cours d'un trajet, il peut être employé pour réchauffer un fluide.
Certains types peuvent maintenir une température de fluide jusque 800°C. Il existe divers types de rubans traceurs:
a) Résistant à l'humidité ou aux produits chimiques
b) Non résistant à l'humidité ou aux produits chimiques
c) Résistant au feu ( ignifugé )
d) Résistant au feu et à l'humidité ou aux produits chimiques
La consommation de courant ( Watt / m ) dépend du diamètre de la conduite, de l'épaisseur du calorifuge, de l'écart entre la température du fluide et de la température ambiante.
Pour des diamètres moyens et des températures peu élevées ( < à 800°C ), il peut concurrencer le réchauffage à la vapeur, mais un bilan économique doit être fait.
Matériaux pour réchauffage électrique
Nature Résistivité t° limite d'utilisation
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Cuivre 1,72 µΩ cm²/cm 250°C
Kumanal 41 " 350°C
Tophet A 113 " < 1000°C
1. Principe: L'apport de chaleur à la conduite est réalisé par effet joule. Un conducteur de résistance ( R ) parcouru par un courant d'intensité ( I ) pendant un temps ( t ) fournit une énergie thermique Q = R.I².t( J = Ω x A² x s ) ; soit P = Q / t = R.I² = Watt et I = U/R ( U = tension d'alimentation = Volt ). La résistance par unité de longueur est fonction de la résistivité du conducteur et inversement proportionnel à sa section. Ru = Ï / A = Ω / m
2. Exemple numérique
Soit une conduite (de = 88,9 mm) et de longueur L = 35 m véhiculant du fuel lourd devant être maintenu à 60°C, sachant que l'on admet une température extérieure de -20°C ( sécurité ) et que la conduite est isolée au moyen de laine de roche ( λ = 0,038 W/m°C ) ; ec = 30 mm.
La tension d'alimentation = 220 V
- Déperdition calorifique par m de conduite Q =
soit Q = 37,03 W/m°C.
On ajoute pratiquement 20% pour les pertes calorifiques via les supports, soit Q = 44,4 W/m°C
Pour les 35 m de conduite, nous aurons: Q = 44,4 x 35 = 1554 W
Résistance totale nécessaire R = U² / Ï = 220² / 1554 = 31Ω
Calcul de la résistance par mètre: par sécurité, on considère un conducteur de longueur double soit L = 70 m soit Ru = 31 / 70 = 0,4446Ω/m soit 444 600 µΩ/m ou encore 4446 µΩ/cm
Choix du conducteur: pour le kumanal Ïu = 41 µΩcm²/cm
Diamètre de l'âme = 2
Ames et gaines ( suivant fournisseur )
Diamètre de l'âme ( mm ) Diamètre gaines ( mm ) Surf. ext. gaine ( cm²/m )
0,48 2,6 81,6
0,56 3 94,2
0,74 4 125,6
0,74 3,4 106,7
0,92 3,4 106,7
1,08 4 125,6
1,25 4 125,6
1,44 4,6 144,4
1,72 4,6 144,4
2,09 5,6 175,6
Pour une âme de diamètre 1,08 mm, la gaine sera d'après ce fournisseur de 4 mm, soit une surface extérieure de 125,6cm²/m. Puissance par m = 1554 / 70 = 22,2 W/m soit un flux / m de 22,2 / 125,6 = 0,1768 W/cm² de surface extérieure de gaine.
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