Електрообігрів труб

Швидкість і тиск потоку рідини в трубопроводі безпосередньо залежить від значення температури навколишнього середовища. Низька температура сприяє утворенню різних твердих фракцій, що знижує пропускну здатність трубопроводу аж до повного застигання рухомого потоку.

У зимовий час обігрів труб – вкрай обов’язковий захід, що забезпечує позитивну температуру рідини, що транспортується. В умовах досить низької температурного режиму звичайна теплоізоляція не дає необхідного ефекту і вимагає значної кількості морозостійкого матеріалу. У таких випадках електричний обігрів є єдиним способом збереження труб від аварійного виходу з ладу. Тим більше, практично вся потужність нагрівального кабелю при протіканні електричного струму переходить в теплову енергію.

Система кабельного обігріву, яка зводить нанівець ймовірність виникнення аварійної ситуації при низьких температурах, в основному застосовується:

  • на малій глибині (до 2 метрів);
  • на відкритому повітрі;
  • в неопалюваних приміщеннях.

У великих масштабах електообогрев активно використовується на нафтопроводах, мазутопроводах, водопроводах і на великих імпульсних лініях.

Гріють кабелі для пристрою електрообігріву

електрообігрів

Для протистояння теплових втрат трубопроводу по всіх їх довжині або безпосередньо всередині монтуються спеціальні нагрівальні кабелю, номінальна погонне потужність яких дорівнює або перевищує величину теплової втрати аналогічної довжини труби, що обігрівається.

Нагрівальний кабель представлений в двох видах:

  • резистивний (що нагріває стрічка);
  • саморегулюючий.

При виборі того чи іншого типу, що гріє елемента необхідно керуватися загальними принципами. Наприклад, гарантійний термін вироби повинен бути не менше п’яти років. Лінійна потужність робочого кабелю повинна коливатися в межах 28 В / м при температурі 50 С. Зовнішня оболонка дроти, особливо саморегулюючого, завжди має захист від ультрафіолетового випромінювання.

Про основні характеристики кабелів і їх відмінностях далі в статті.

Нагріває стрічка (Резистивний провід). Достоїнства і недоліки

резистивний провід

Усередині нагревающей стрічки знаходиться провід зі сплаву металів з великим питомим опором. Провід надійно захищений ізоляційною оболонкою з інтегрованою екранує мідною сіткою. Міцний матеріал захищає резистивний кабель від впливів зовнішнього середовища і перешкоджає можливому виходу струму зовні при обриві основного дроти.

Резистивний провід, зважаючи на свої фізичні особливості, використовується в різних системах обігріву, однак при його укладанні потрібно виходити зі специфічних характеристик зовнішнього середовища. У зонах, що вимагають більшої теплового захисту, він може бути укладений з урахуванням підвищеної тепловіддачі. Резистивний кабель при своїй роботі рівномірно виділяє тепло по всій своїй довжині, тому в місцях трубопроводу, схильних до більшого дії низької температури, може проявлятися нестача тепла. І навпаки, деякі зони труби будуть відчувати перегрів.

З переваг резистивного кабелю можна виділити:

  • підвищену потужність кожного погонного метра матеріалу.
  • еластичність;

Серед недоліків нагревающей стрічки:

  • відсутність можливості впливати на інтенсивність тепловіддачі;
  • конкретна фіксована довжина кабелю виключає можливість різання або подовження системи.

Саморегулюючий провід. Достоїнства і недоліки

саморегулюючий провід

Унікальна конструкція саморегулюючого дроти дозволяє підтримувати постійну температуру трубопроводу по всій його довжині. Кабель в автоматичному «інтелектуальному» режимі реагує на локальні зміни температури навколишнього середовища певної ділянки з виділенням більшої чи меншої кількості теплової енергії.

Фізика процесу обігріву полягає в тому, що кожна точка саморегульованого дроти реагує на зміну зовнішньої температури, викликаючи збільшення або зменшення сили струму провідника, що призводить до різного кількості тепла, що виділяється. Спеціальний вуглецевий матеріал, що входить до складу металевого дроту, при охолодженні стискається з утворенням великої кількості струмопровідних ниток, які збільшують опір і, відповідно, тепловіддачу. Тому ділянки трубопроводу, що знаходяться в більш агресивних умовах, будуть обігріватися в більшій мірі.

переваги:

  • постійна саморегульована температура захищеного трубопроводу;
  • низьку витрату електроенергії при високій корисної потужності;
  • можливість зміни довжини кабелю шляхом різання матеріалу на шматки і з’єднання один з одним;

Недоліки дроти:

  • фіксована максимальна погонне довжина становить 150 метрів;
  • можливість перегріву ділянки дроти, викликаного виникненням прихованих дефектів при зміні властивостей вуглецевого матеріалу;
  • відсутня можливість швидкого обігріву приміщення.

способи монтажу

монтаж кабелю

Монтаж кабелю виконується різними способами.

  1. Прокладка гріє стрічки всередині труб. Технологія може не підтримувати деякі моделі кабелів, до того ж для питних водопроводів використовується спеціальний сертифікований провід.
  2. Монтаж одного кабелю по всій довжині труби. Нагріває стрічка розташовується в нижній частині трубопроводу, а зверху фіксується термодатчик.
  3. Спіральна конфігурація. Кабель монтується спиралеобразно з кроком, значення якого залежить від фізичних характеристик нагріває елемента і необхідної потужності.
  4. Монтаж двох паралельних нагрівають стрічок необхідний у випадках критично низьких температур навколишнього середовища.
  5. Хвилеподібна прокладка кабелю. При недостатній довжині гріє дроти можлива його установка у вигляді хвиль, що збільшує площу обігріву трубопроводу.

Будь-який з видів монтажу крім внутрішнього увазі, що нагріває елемент після установки повинен бути покритий теплоізоляційним матеріалом. Залежно від зовнішніх умов може знадобитися і гідроізоляція обігрівальної системи.

Рекомендації по підбору кабелю, його потужності і способу монтажу

При довжині трубопроводу до 100 м застосовуються обидва типи кабелів без використання розподільної мережі. Від 100 до 300 м – розподільна мережа вимагає установки, хоча її вартість при цьому набагато менше вартості всієї обігрівальної системи.

Системи труб довжиною понад 3 км вимагають установки кабелів великого перерізу або композитних комбінованих систем. Такі відстані вимагають додаткових технічних розрахунків для виявлення найбільш оптимального способу монтажу гріють елементів і їх моделей.

Всі види кабелів можна використовувати в температурному діапазоні 60-80 С. При цьому досягається потужність складає до 80 Вт / м. При температурі 100-200 С застосовні тільки саморегулюючі дроти, оснащені фторопластовой матрицею.

Для умов 200-400 С єдиним варіантом будуть резистивні кабелі в трубці з нержавіючої сталі, ізольовані мінеральним або скловолокнистим матеріалом. Такі системи застосовуються в нафтопереробній промисловості, в умовах виробництва і зберігання мазуту і бітуму.

Ссылка на основную публикацию