Меню

Трубы с электрическим обогревом

Какой обогрев трубопроводов лучше – обзор нагревательных кабелей и способов их монтажа

В домах, расположенных за пределами города, водоснабжение осуществляется путем забора воды из скважины и подачи ее по трубам. Сильное понижение температуры воздуха может привести к замерзанию трубопровода и прекращению его функционирования. Для решения проблемы на дачном участке или в загородном доме можно уложить трубы глубоко под землей, где они станут недоступными для сильных морозов. Но в некоторых ситуациях решить задачу таким методом невозможно.

На помощь приходит обогрев, который защищает водопроводные, канализационные и топливные трубы, обеспечивая непрерывный поток воды и тепла в помещение, а также отвод стоков. Кроме того, используя обогрев трубопроводов, можно избежать аварийных ситуаций на трубопроводе в результате замерзания, которое приводит в негодность рабочие элементы.

Поэтому стоит внимательно изучить разновидности обогрева для труб, их непосредственные функции и монтаж.

Сегодня наибольшая эффективность защиты от замерзания отмечается при электрообогреве труб, с помощью специального кабеля, помещенного внутри трубы или поверх ее.

Кабели для поверхностного обогрева трубопроводов

Чаще всего при обогреве трубы для подачи воды нагревающие элементы располагают поверх нее.

Защитить трубы от размерзания с помощью электрообогрева можно следующими способами:

  • Укладывая определенное количество кабелей прямолинейно вдоль трубы.
  • Используя волнообразную укладку.
  • Оборачивая трубу нагревательным элементом по спирали.

Использование наружного электро обогрева водяных труб из пластика или металла требует обязательного соблюдения двух условий:

  • Применение теплоизоляционных материалов, например, минеральной ваты или пенопласта.
  • Теплоизоляционный материал не должен пропускать влагу.

Кабели, обогревающие трубу изнутри

Система обогрева трубопровода, подразумевающая установку нагревательных элементов внутри трубы, пользуется большой популярностью.

Такие элементы отличаются особой жесткостью, что делает проще их установку на прямых трубах. Помимо этого специальное покрытие кабеля из пищевого полиэтилена препятствует появлению вредных выделений в результате функционирования, которые могут оказывать влияние на вкусовые качества воды.

Установка кабеля внутри трубы требует точного измерения обогреваемого участка, так как обрезать нагревательный элемент или сворачивать его в петлю строго запрещено.

Саморегулирующийся кабель для обогрева труб

Саморегулирующиеся нагревательные кабели используются не только для прогрева трубных изделий. Они могут выполнять функцию стаивания снега в водосточных системах, а также поддержания определенной температуры в трубопроводах, транспортирующих горячую воду.

Обогрев труб таким способом считается самым надежной и экономически выгодной защитой от замерзания. Нагревательный саморегулирующийся кабель обладает отличительным свойством, которое позволяет выделять мощность в соответствии с требуемыми условиями теплоотдачи индивидуально для каждой части. Благодаря этому охлажденные трубы получают больше тепла, а теплые – меньше. В результате не допускается перегревание трубы, и понижаются расходы на электрическую энергию. Читайте также: «Кабель саморегулирующийся для обогрева труб – виды и способы использования».

Установка саморегулирующегося кабеля проводится поверх трубы. Это позволяет быстро и просто выполнить самостоятельный монтаж кабеля, отрезав нужную длину и подключив к системе электропитания на 220 В.

Система обогрева и защиты трубных элементов от перемерзания подбирается индивидуально для каждого конкретного случая, чтобы качественно и эффективно противостоять низкой температуре воздуха, оказывающей влияние на водопроводные и канализационные системы.

Основное назначение нагревательных кабелей

Выбирая способ обогрева трубы, стоит помнить о выполнении системой следующих функций:

  • Препятствовать замерзанию жидкости и образованию конденсата в трубах. Эта задача актуальна и в холодное время года при необходимости защиты от замерзания, и в условиях теплого климата, как способ, предотвращающий чрезмерное загустение продуктов.
  • Компенсировать потери тепла. Важность этой функции отмечается в случаях, когда требуется совпадение температуры входящей и выходящей рабочей среды. В этой ситуации обогрев возмещает отдачу тепла трубой, а также разогревает трубу до технологической температуры в случае непредвиденной остановки.
  • Технологический обогрев. Потребность в этой функции возникает при необходимости поддержания в трубе определенной температуры протекающего процесса. Однако, если в результате наблюдается поглощение тепла, то система должна иметь определенный запас мощности.
  • Стартовый разогрев. Система должна разогревать рабочую среду в активном участке трубопровода и обеспечивать оптимальные условия для ее транспортировки в других местах.
Читайте также:  Расчет веса трубы калькулятор формула

При обогреве труб для подачи воды с одинаковой эффективностью применяются саморегулирующиеся и резистивные нагревательные кабели. Но при использовании первого варианта снижение температуры способствует большему выделению тепла кабелем, а повышение температуры снижает тепловыделение. Читайте также: «Как сделать защиту от замерзания труб греющим кабелем – проверенные способы».

Использование саморегулирующихся кабелей во многом упрощает составление проектов и расчетов системы, существенно повышает ее надежность, увеличивает эксплуатационный период и снижает расходы на электроэнергию.

Мощность и длина кабеля устанавливается в соответствии с расчетами, которые определяют потери тепла трубы. На тепловые потери оказывают влияние следующие параметры:

  • Размер трубопровода.
  • разновидность теплоизоляционного материала и его толщина.
  • Температурные значения окружающей среды.
  • Температура, которая необходима для поддержания жидкости.

Теплоизоляция трубопроводов выполняется при помощи следующих материалов:

  • Пенополиуретаном.
  • Вспененным полиэтиленом.
  • Минеральной ватой.
  • Другими рулонными утеплителями.

Теплоизоляционный слой должен иметь толщину не меньше 5 см и быть надежно защищенным от проникновения влаги, которая значительно снижает его эффективность. Читайте также: «Какой кабель для обогрева труб выбрать – типы и способы использования».

Монтаж нагревательных элементов на трубопровод

Перед выполнением монтажных работ следует проверить качество изоляции кабеля. Она должна быть выполнена алюминиевым скотчем или алюминиевой трубой. Изоляция не допускает непосредственного контакта нагревательного кабеля с теплоизоляцией.

Установка кабеля на трубопроводах бытового назначения проводится несколькими способами:

  1. Нагревательные элементы вытягивают вдоль трубы и фиксируют их алюминиевой липкой лентой.
  2. Отмеряют нужное количество кабеля и провешивают его вдоль трубы с образованием петель. Алюминиевым скотчем закрепляют основные части кабеля на трубе. Затем получившимися петлями обматывают трубу, также приклеивая их скотчем.
  3. Обматывают обогреваемый участок кабелем, выдерживая определенный шаг. Фиксацию нагревательного элемента выполняют алюминиевой липкой лентой.

Независимо от способа установки на трубопровод, оснащенный нагревательным кабелем, в обязательном порядке наносится маркировка «200 В, опасно, нагревательный кабель».

В большинстве случаев управлять системой, которая защищает трубопровод от замерзания, обязательно необходимо с помощью терморегулятора. Использование именно этого элемента позволяет свести к минимуму расходы на электроэнергию и гарантирует эффективное нагревание водопроводной системы, предотвращая замерзание трубных элементов холодного и горячего водоснабжения в холодное время года.

Источник

Системы обогрева трубопроводов

Сбои в работе трубопроводов разнообразного диаметра и предназначения нефтедобывающей и нефтехимической промышленности возможны как из-за возникновения закупорок, уменьшения проходной способности, так и из-за увеличения вяжущих свойств переправляемой жидкости. Для предотвращения нарушений функционирования продуктивно использовать систему обогрева трубопроводов и труб. Такие системы:

  • Сохраняют требуемую температуру жидкости;
  • Поддерживают необходимую степень вязкости транспортируемого материала;
  • Поддерживают номинальную производительность;
  • Позволяют не замерзнуть в холодное время года, а значит, не прийти в негодность благодаря обогреванию труб с водой.
Читайте также:  Приспособы из пластиковых труб

Трубопроводы, которые обеспечиваются теплом с помощью саморегулирующегося кабеля для обогрева труб, неприхотливы в отношении климата и места расположения (как под землей, так и под водой), могут использоваться как для трубопроводов, изготовленных из металла, так и пластиковых.
Если трубы произведены из пластика, то их оборачивают фольгой в том месте, где нагревательный кабель для труб с ней контактирует.
Таким образом, такие системы, во-первых, предохраняют трубы с водой (горячей и холодной) от промерзания, нефтедобывающие и нефтехимические трубопроводы – от возникновения пробок и изменения агрегатного состояния вещества.

Состав кабельной системы обогрева трубопроводов:

  • Греющий кабель;
  • Элементы крепления;
  • Контроллеры систем электрообогрева;
  • Шкафы управления;
  • Теплопроводная паста SILARM

Греющий кабель – главное термовыделяющее звено обогревательной системы такого типа. Если традиционные силовые кабели предназначены для передачи электроэнергии к нагрузке с максимально минимизированными потерями, то греющие сами считаются распределенной нагрузкой. Вырабатываемое напряжение так и остается в кабеле, однако вместе с образовавшимся теплом не происходит ни его перегрев, ни перегрев нагреваемого объекта.
Кабель греющего типа подходит для обогрева двух типов трубопроводов: длинного и разветвленного.

Применяются такие виды греющих кабелей:

Вязкость перемещаемых веществ по трубопроводам в первую очередь зависит от поддерживаемой температуры. Кроме вязкости, могут образовываться кристаллы и происходить полное затвердевание жидкости. В итоге происходит затор, устранение которого обычно приводит к большим материальным и физическим потерям.
Системы обогрева, включающие греющий кабель для водопровода и иных трубопроводов, а также резервуаров, куда помещается жидкость – оптимальный способ избежания таких затрат. Несмотря на сравнительно солидную историю применения таких систем, большую популярность они получили после создания греющих кабелей, цена которых доступна для широкого использования.
Так, такие системы главным образом предназначены для обеспечения постоянной требуемой температуры перемещаемых жидкостей.

Что в свою очередь предотвратит:

  • Образование закупорок и как следствие прекращения работы трубопроводов из-за увеличения вязкости продукта;
  • Кристаллизацию перевозимой жидкости;
  • Уменьшению темпа перевозки.
  • Возобновить корректную работу заполненного трубопровода даже после прекращения его работы;
  • Произвести слитие той части продукта, которая не соответствует необходимым параметрам (например, вязкая часть).
  • Кроме того, такой способ обогрева может быть использован и в случае транспортирования газообразных продуктов. В этом случае они необходимы, чтобы не допустить образование конденсата, возникающего от охладевания газа.

Состав стандартной системы обогрева трубопровода с помощью греющего кабеля (согласно схеме):

  • Нагревательный участок. Он состоит из греющих кабелей, элементов крепления и локальных систем обогрева узлов трубопровода (фланцы, вентили, насосы);
  • Распределительная сеть. Ее образуют кабели (силового типа и информационного), распределительные коробки, системы крепления, подпитывающие греющие части и распределяющие информационные импульсы от датчиков до щита системы управления;
  • Система управления. В ее состав входят шкафы управления, регуляторы, контроллеры температуры трубопровода и окружающей среды, управляющие устройства потока, датчики, контролирующие пуск, а также приборы, обеспечивающую защиту системы.

Основные характеристики систем обогрева трубопровода кабельного типа

  • Характеристик перевозимого вещества, в первую очередь его температур (максимально выдерживаемой, при которой происходит отвердевание и кристаллизация, а также той, с которой оно поступает в трубу);
  • Параметров трубы: местоположение (над землей, под землей или под водой), материал трубы (металл, пластик и т.д.), диаметр и другие параметрические размеры, термоизоляция;
  • Вида трубопровода (линейный, разветвленный) и количества участков (маленькое, среднее, большое);
  • Свойств местности: температура воздуха (возможный максимум и минимум), скорость ветра.
Читайте также:  Сэндвич труба для печи ермак

Проанализировав полученные свойства, специалисты получают информацию о:

  • Предполагаемом размере максимально возможных теплопотерь;
  • Виде греющего кабеля (допускаются комбинации кабелей), его размере и месте размещения его на трубопроводе;
  • Виде необходимых элементов, обеспечивающих запитку участков (распределительные коробки, заделки, муфты);
  • Строение и характеристики распределительной сети (если предполагается ее наличие);
  • Строение и характеристики системы управления: термостат, коммутационная аппаратура, шкафы управления, трансформаторы.
  • Важно! Трубопроводы нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности – системы повышенной пожаро- и взрывоопасности. Поэтому для обеспечения обогрева применяются элементы (греющий кабель, контроллеры, шкафы управления, распределители и т.д.) максимальной защиты. Они разработаны специально для применения в требуемых условиях с высокой влажностью, сложных условиях, для расположения под землей или под водой – сертификат ISO 9001-2000 (от немецкого сертификационного центра TUV, 28 сентября 2004 год).

Параметры выбора основных характеристик систем электрического обогрева

Система обогрева «СКИН-эффект», которая запитывается с двух сторон или в промежуточном месте трубопровода.

Система обогрева «СКИН-эффекта», которая запитывается с одной стороны.

Резистивный кабель (например, «Longline»), система «СКИН-эффект». Они работают без распределительной сети.

Резистивный кабель большого сечения (типа «Longline» и др.) либо особые композитные кабели, которые комбинируют кабель саморегулирующего типа и питающего. Все они функционируют без распределительной сети.

Саморегулирующийся и резистивный кабель (например, греющий кабель райхем). Распределительная сеть нужна, ее стоимость небольшая.

Саморегулирующийся греющий кабель и резистивный. Нет необходимости использовать распределительную сеть.

Стоимость системы, в том числе цена греющего кабеля является одним из главных параметров при выборе системы обогрева. Конечная стоимость зависит от длины: цена греющего кабеля за метр значительно возрастает от 1-2 км, к 3-4 км применение распределительной сети для таких кабелей уже не выгодно. В случае линейного устройства трубопровода использование системы «СКИН-эффект» экономически оправдано, практично и неопасно с длиной – от 6 до 8 км.

Все виды греющего кабеля (саморегулирующийся, зональный). Мощность до 80 Вт/м быстро достигается.

Исключительно саморегулирующиеся кабели с фторопластовой матрицей.

Особые резистивные кабели с термоизоляцией из минеральных веществ или стекловолокна (они помещаются в трубку из нержавеющей стали). Они используются для обогрева систем получения тяжелых нефтепродуктов, узлов переработки и хранения битума, мазута

Важно! Для подбора необходимого кабеля (например, греющего кабеля райхем) нужно дифференцировать максимально возможную температуру трубы или продукта, которую выдерживает кабель, и температуру, которую обеспечивает кабель. Они различаются как минимум на 10-20 градусов в пользу первой. Это особенно заметно при обогреве трубопровода, который очищается горячим паром (до 200 градусов). Однако в режиме обычного функционирования такая температура не поднимается выше 60. В любом случае при таких характеристиках нужно использовать кабель саморегулирующегося типа с матрицей из фторопласта или с изоляцией из минеральных веществ, которые выдерживают парообработку.

Источник

Adblock
detector