Зачастую система трубопроводов не может обойтись без дополнительного обогрева. Это диктуется как технологическими процессами, так и особенностью расположения труб. Каждый процесс требует наличия своего типа обогревателя.
Сферы применения систем обогрева
Нагрев трубы требуется во многих областях:
- для предотвращения кристаллизации технологических жидкостей;
- как обогреватель труб, размещенных выше уровня промерзания почвы;
- для удаления ледяной пробки в замерзших трубах;
- для организации системы теплого пола – здесь хорошо зарекомендовал себя индукционный нагреватель, который позволяет существенно сэкономить на расходе электроэнергии;
- для организации обогрева помещения – наиболее эффективным считается обогреватель водяной Вулкан, имеющий высокий КПД.
Трубопроводы обогреваются следующими видами обогревателей:
- наружным кабельным;
- наружным ленточным;
- внутренним кабельным, размещенным непосредственно в жидкости;
- наружным для размораживания труб. Основным предназначением таких устройств, как электрический обогреватель с терморегулятором или керамический обогреватель, является обогрев помещения;
- газовый обогреватель, или котел, применяется для обустройства теплого пола или иной системы отопления. Водонагреватель для отопления часто имеет совмещенную функцию – это подогрев воды. Терморегулятор отопления входит в стандартную комплектацию агрегата;
- косвенный нагреватель воды выступает как резервное оборудование – позволяет поддерживать необходимую температуру и напор воды.
КПД обогревателей разных типов отличаются на десятые доли процентов и приближаются в 99%.
Особенности монтажа кабельных систем обогрева труб
Нагревающие кабели могут монтироваться как на внешней поверхности трубопровода, так и внутри него. Это регламентируется:
- технологическими требованиями;
- типу транспортируемой жидкости;
- месторасположению.
Рекомендуется оснащение кабельной системы обогрева трубопровода температурными датчиками и терморегулятором для повышения надежности поддержания необходимого температурного режима и снижения расхода электроэнергии.
Так как кабельные системы – это электрический обогреватель, который работает либо в непосредственном, либо возможном контакте с жидкостями, к их монтажу предъявляются повышенные требования в плане обеспечения электробезопасности. Регламентируется установка кабельных систем любого типа следующими требованиями:
- протяжка осуществляется исключительно вдоль труб. Это позволяет не допускать ошибок при монтаже, снизив влияние человеческого фактора и возможных ошибок, а также предупреждает повреждения системы;
- запрещается допускать перехлест элементов;
- прокладка в виде спирали допускается исключительно в тех случаях, когда это является проектным требованием;
- крепеж кабеля осуществляется с интервалом, превышающим 2 см;
- при крепеже резистивного кабеля используется термостойкий скотч или бандаж, изготовленный из синтетических материалов;
- при использовании кабеля с минеральной изоляцией для крепежа используется стяжная кабельная лента, а также стальные узлы.
При выборе кабеля для обогрева труб необходимо произвести расчет его мощности. Мощность обогревателей рассчитывается с учетом теплопотери, которая является основным параметром, оказывающим влияние на выбор. Теплопотери находятся в зависимости от:
- диаметра трубы;
- температурного режима;
- теплоизоляционных показателей.
Формула для расчета теплопотерь выглядит так:
Q = 2π * k * L * (T вн. — T нар.)/ln (D/d).
Здесь есть две константы – это число π, равное 3,14, и коэффициент теплопроводности теплоизоляции k, определяемый значением 0,04 Вт/м2 0С. Остальные значения являются переменными, и определятся как:
Q – теплопотери в Вт;
T нар. – температурное значение почвы или воздуха, в зависимости от месторасположения трубопровода, в градусах Цельсия;
T вн – температурное значение жидкости, проходящей по трубопроводу, в градусах Цельсия;
L – длина элемента трубопровода, предназначаемого для обогрева, в метрах;
D и d – диаметры трубы, наружный и внутренний соответственно, в миллиметрах.
Составляющие системы кабельного обогрева
При приобретении системы кабельного обогрева необходимо проверить ее комплектацию. Она состоит из:
- кабеля нагревающего;
- терморегуляторов;
- датчиков температуры;
- оборудования, необходимого для производства монтажных работ.
Саморегулируемые кабельные системы основаны на применении полупроводниковой полимерной матрицы, поэтому отдельная комплектация терморегулятором и датчиком температуры не требуется.
Особенности кабельной системы, обогревающей трубопровод
Работа кабельной системы осуществляется по следующему алгоритму:
- датчики температуры, настроенные на определенное значение, осуществляют мониторинг температурного режима;
- при снижении температуры подается сигнал на терморегулятор;
- терморегулятор путем подачи напряжения включает в процесс кабель, который является основным элементом всей системы;
- при достижении необходимого значения температуры датчик подает сигнал терморегулятору;
- терморегулятор прекращает подачу напряжения и отключает обогрев.
Вся система работает в автоматическом режиме, исключая внешнее управление. Тепло подается на весь участок трубопровода, где установлен такой обогреватель для труб.
Саморегулируемая система более удобна и в монтаже, и в эксплуатации, нежели резистивные кабели. К тому же она обладает высокой степенью надежности, а также имеет более длительный срок эксплуатации. И хоть стоимость ее несколько выше, она наиболее востребована для организации нагрева трубопроводов.