Обогрев труб – назначение системы
Кабельные системы обогрева трубопроводов предназначены для защиты жидкости от замерзания и труб от повреждений в зимний период. Материалы, которые используются для теплоизоляции трубопроводов, не позволяют полностью исключить потери тепла. Кабельные системы обогрева труб применяют на трубопроводах различного назначения: проложенных под землей, в неотапливаемых помещениях, на открытом воздухе. Нагревательные кабели устанавливают как снаружи трубопроводов, так и внутри них. Системы обогрева труб легко устанавливаются без применения дорогостоящего оборудования и инструмента, не требуют постоянного обслуживания и профилактического ремонта. При установке на подземных трубопроводах уменьшается глубина их залегания, что также снижает их общую стоимость.
Температура обогрева контролируется с помощью терморегуляторов. Принцип работы системы управления прост: с помощью датчиков отслеживается изменение температуры и включается обогрев труб, если это необходимо.
Саморегулирующийся нагревательный кабель эффективно применяется для предупреждения замерзания и обогрева емкостей, резервуаров и поверхностей неправильной формы. Нагревательным элементом в саморегулирующемся кабеле выступает выполненная из специального полимерного материала полупроводящая матрица, в которой заключены две медные луженые жилы, покрытые двумя слоями внутренней изоляции — термопластичной оболочкой и изоляцией из термопластичного эластомера. Поверх двойной изоляции нанесена прочная оплетка из медной проволоки с оловянным покрытием, на которую напрессована внешняя оболочкой из фторополимерного материала.
Принцип работы саморегулирующейся нагревательной ленты при обогреве трубопровода основан на уникальных свойствах полупроводящей матрицы, в которой происходит выделение тепла. При этом с повышением температуры сопротивление матрицы возрастает, что, в свою очередь, влечет за собой уменьшение тепловыделения. Таким образом, происходит эффект саморегулирования, который не допускает перегрева или, наоборот, замерзания нагревательной ленты.
Благодаря способности контролировать энергетический баланс, саморегулирующийся кабель может обеспечить целенаправленное эффективное выделение тепла в тех случаях, когда в этом есть необходимость, при условии искусственного понижения температуры поверхности нагрева.
Теплоизоляция трубы
Для эффективной работы системы обогрева, необходимо в обеспечить хорошую теплоизоляцию трубопровода, чтобы свести к минимуму потери тепла. В качестве теплоизоляции рекомендуется применять материалы, имеющие минимальный коэффициент теплопроводности, разработанные специально для трубопроводов. Поверх утеплителя крепится гидроизоляция, которая предотвращает теплоизоляцию от намокания (что приводит к увеличению коэффициента теплопроводности) и механических повреждений.
Расчет мощности
Для компенсации тепловых потерь вдоль трубы монтируется нагревательный кабель. Погонная мощность В данном случае погонная мощность рассчитывается с учетом количества ниток кабеля на метр трубы. См. «Монтаж кабеля». тепловыделения кабеля должна быть больше потерь тепла на погонный метр трубопровода.
Основные параметры, влияющие на выбор мощности нагревательного кабеля — теплопотери трубопровода, которые зависят от его размера (диаметр и длина), разности температур, толщины и качества наружной теплоизоляции. Рассчитать теплопотери можно, используя следующую формулу:
Q = 2п x k x L x (Tвн. — Tнар.)/ln(D/d), где
Q-теплопотери, Вт
п — константа = 3,14
k — коэффициент теплопроводности теплоизоляции, обычно = 0,04 Вт/м20С
L -длина трубы, м
Tвн. — температура жидкости в трубопроводе, 0С
Tнар. — температура наружного воздуха или земли, 0С
D — наружный диаметр трубопровода с теплоизоляцией, мм
d — внутренний диаметр трубопровода, мм
Рассчитанное значение теплопотерь нужно увеличить в 1,4 раза (коэффициент запаса).
Монтаж кабеля
В большинстве случаев нагревательный кабель монтируется снаружи трубопровода. На практике применяют три варианта крепления греющего кабеля на поверхности трубы:
1. Кабель укладывают вдоль трубы в одну или несколько параллельных линий, в зависимости от расчетной мощности.
2. Кабель укладывают на трубе по спирали с определенным шагом, позволяющим сохранить расчетную мощность.
3. Кабель укладывают на трубе волнистой линией. Этот способ применяют, когда нагревательный кабель длиннее обогреваемой трубы, но нет возможности уложить его по спирали или проложить в две нитки.
Греющий кабель плотно укладывается на поверхности трубопровода и по всей длине закрепляется липкой алюминиевой лентой. В том случае, если труба пластиковая Для пластиковых труб рекомендуется использование нагревательных кабелей с погонной мощностью 10 Ватт/м. , ее необходимо обернуть в несколько слоев алюминиевой фольгой толщиной не менее 50 мкм. Можно обернуть кабель фольгой и после закрепления нагревательного кабеля липкой алюминиевой лентой. Это обеспечит равномерное распределение тепла по поверхности трубопровода и исключит касание греющего кабеля с теплоизоляцией.
Датчик терморегулятора устанавливается между линиями или витками нагревательного кабеля.
Недостатки
Стартовый ток при низкой окружающей температуре существенно (в полтора–два раза) превышает номинальный рабочий ток системы обогрева, что необходимо учитывать при расчете питающей сети и защитных устройств. Практическая невозможность обеспечить форсированный обогрев, например, для быстрого нагрева помещения.
Рабочая температура:
• 60-80°С – применяются практически все виды саморегулирующихся кабелей; легко достижим необходимый диапазон мощностей до 80 Вт/м.
• 100-200°С – применяются только саморегулирующиеся кабели с фторопластовой матрицей.
• 220-400°С – применяются специальные резистивные кабели с минеральной изоляцией или изоляцией из стекловолокна, как правило, в трубке из нержавеющей стали.
Типичное применение – подогрев установок для получения тяжелых нефтепродуктов, узлов переработки и хранения битума и мазута. Применительно к нагревательным кабелям необходимо различать максимальную температуру трубопровода или продукта, при которой кабель может находиться, и температуру, которую благодаря кабелю можно поддерживать на трубопроводе. Как правило, вторая меньше первой минимум на 10-20°С, а зачастую и более. Наиболее типичным случаем существенного различия этих температур является подогрев трубопроводов, периодически очищаемых острым паром с температурой до 200°С. Но в рабочем режиме температура трубопровода может быть не выше 60°С. Тем не менее, в этом случае возможно применение только саморегулирующихся кабелей с фторопластовой матрицей или кабелей с минеральной изоляцией.
За более подробной информацией обращайтесь по телефону: 050-638-92-28, 096-12-54-00 – Менеджеру отдела интернет — магазина www.teplota.com.ua
В нашем интернет – магазине TEPLOTA.COM.UA для монтажников, торгующих организаций, существует система гибких скидок. Для консультации по монтажу, просчету и выбору теплого пола торговых марок ТЕПЛОЛЮКС, НАШ КОМФОРТ, NEXANS, FENIX обращайтесь на наши телефоны (050) 638 92 28, (096) 812-54-00, (063) 323 52 55.
Монтаж осуществляем по городу Харьков и Харьковской области.
