• Теплокабель   
  • Тел.: 8 (727) 260-11-44, 317-33-17

    моб. 8-701 717 0789, 8-701 424 3311

    Адрес: г. Алматы ул. Сатпаева, 90, уг.ул. Тлендиева, офис 507 (5-й этаж)

    e-mail: devikz@mail.ru
     
 
 
 

Защита от замерзания и обогрев трубопроводов

 

Обогрев трубопроводов

Системы подогрева труб можно использовать для:

           1. Защиты трубопроводов от замерзания.

           2. Поддержания заданной температуры в трубах.

Системы устанавливают на объектах, где необходимо предотвратить замерзание водопроводных или канализационных труб, а также поддерживать определенную

температуру в трубопроводах с горячей водой или другими жидкостями.

Нагревательный кабель можно монтировать внутри водопроводной трубы или на наружной поверхности. Установку можно производить на трубах различного назначения: для внутренних и наружных сетей, на трубопроводах, находящихся, как над землей, так и под землей.

Преимущества систем подогрева трубопроводов:

            • Предотвращение замерзания воды в трубах;

            • Поддержание заданной температуры жидкости внутри трубы;

            • Предотвращение затвердевания и застоев густых продуктов в трубопроводах;

            • Эффективное горячее водоснабжение.

 

         1.  Нагревательные кабели на трубах

Из-за больших сезонных колебаний температур наружного воздуха, трубопроводы требуют установки теплоизолятора и подогрева.

Существует несколько способов установки нагревательного кабеля на поверхность трубы:

            1. Один или несколько кабелей укладывают по прямой линии вдоль трубы;

            2. Кабель укладывают на трубе волнистой линией (нахлыстом);

            3. Кабель спиралью оборачивают вокруг трубы.

Трубопроводы обычно изолируют пенопластом, минеральной ватой или специально изготовленными для труб теплоизоляционными материалами, толщиной от 10 до 100 мм. Теплоизоляционный материал должен быть защищен от проникновения влаги и механических повреждений.

В противном случае это может привести к снижению теплоизоляционных свойств материала.

Если установку над землей выполняют в специальном коробе, он должен быть прочным, безопасным и содержать предупреждающую надпись, например:

            «ВНИМАНИЕ! НАПРЯЖЕНИЕ НАГРЕВАТЕЛЬНОГО КАБЕЛЯ 220 В».

1          В большинстве случаев удельной мощности нагревательного кабеля 10 Вт на 1 метр трубы достаточно для защиты от замерзания, если:

             • Наружный диаметр трубы не более 50 мм

             • Толщина теплоизоляции не менее 50 мм

             • Наружная температура не ниже −30°C

 

            Установка на трубах, прокладываемых под землей

При прокладке трубопроводов с установкой системы защиты от замерзания, нет необходимости размещать трубопровод ниже уровня промерзания грунта. Нагревательный кабель устанавливают непосредственно на поверхность трубы и фиксируют алюминиевой липкой лентой, обеспечивающей плотный контакт между кабелем и трубой.

Согласно новым СНиП РК и ПУЭ РК необходимо в электрической сети использовать УЗО-Д (устройство защитного отключения управляемого дифференциальным током).

Все траншеи, в которых установлен электрический нагревательный кабель, должны быть обозначены специальными знаками. Это можно сделать, например, уложив в грунт пластиковую ленту (красного, желтого или любого другого цвета) в области укладки кабеля или на внешней защитной оболочке, в которой он установлен. Лента должна иметь предупреждающую надпись, например:

            «ВНИМАНИЕ! НАГРЕВАТЕЛЬНЫЙ КАБЕЛЬ 220 В».

            Примеры:

            Труба с нагревательным кабелем, установленная в бетонном лотке.

Бетонные лотки защищают трубы и кабели от повреждений и нет необходимости применять специальные меры. Бетонные блоки устанавливают на плотное основание, например, из утрамбованного гравия.

            Труба с нагревательным кабелем, установленным для защиты от замерзания

Труба расположена под землей в слое песка на глубине 50 см и защищена бетонными плитками. На поверхности защитных плиток укладывают пластиковую ленту (красного, желтого или другого цвета), указывающую на то, что глубже, в этой области находится нагревательный кабель.

 

          2. Нагревательные кабели в трубах

Нагревательный кабель можно установить внутрь трубы. Для этого метода установки применяют кабель deviflex™ DTIV−9 (резистивный) или devipipeheatDPH-10 (саморегулирующийся). Метод эффективен, поскольку кабель находится в прямом контакте с обогреваемой средой.

Нагревательный кабели DTIV−9 и DPH-10  обладают достаточной жесткостью, что делает установку более легкой для прямых участков труб. Специальное покрытие из пищевого полиэтилена не имеет каких−либо вредных выделений и не изменяет вкус питьевой воды.

Для этого типа установки необходимо точно измерить участок трубопровода, так как обрезать или сворачивать в петлю нагревательную часть кабеля категорически запрещено. Нагревательный кабель нельзя прокладывать через запорные вентили.

Подключение нагревательных кабелей, устанавливаемых в трубах с питьевой водой необходимо проводить через УЗО-Д. Также нужно отметить место установки предупреждающей надписью, например:

             «ВНИМАНИЕ: НАГРЕВАТЕЛЬНЫЙ КАБЕЛЬ 220 В!»

 

          3. Саморегулирующиеся нагревательные кабели

Саморегулирующиеся нагревательные кабели DEVI используют для стаивания льда и снега в желобах и водостоках, для защиты труб от замерзания и для поддержания температуры в трубопроводах горячего водоснабжения.

У саморегулирующихся нагревательных кабелей тепловыделяющим элементом является пластиковая матрица (температурно-зависимый элемент сопротивления), содержащая в себе мелкодисперсный графит, которая расположена между двумя параллельными медными проводниками.

При увеличении температуры матрицы происходит ее расширение. Соответственно увеличивается расстояние между зернами графита и уменьшается количество микроконтактов между ними. В результате сопротивление кабеля возрастает, а его мощность — падает. При уменьшении температуры наблюдается обратная картина. Этим объясняется эффект саморегулирования.

Кабель реагирует на изменение температуры в каждой отдельной точке. В результате отсутствует вероятность перегрева отдельных участков кабеля.

Так как ток в саморегулирующемся кабеле замыкается параллельно через пластиковую матрицу, то рабочее напряжение (220 В) может быть подано на кабель практически любой длины. Максимальная длина кабельной секции ограничена лишь допустимой токовой нагрузкой на медные проводники.

Диаметр изгиба кабеля должен быть не менее 50 мм. Кабель может быть изогнут только по плоской стороне. Для уменьшения потребления электроэнергии, мы настоятельно рекомендуем, при длине кабеля более 3 метров включать его, используя терморегулятор devireg™.

              ВНИМАНИЕ!

            Не соединяйте два проводника на конце саморегулирующегося кабеля. Это приведет к короткому замыканию!)

 

               DEVI поставляет несколько типов саморегулирующихся кабелей.

            1. Devi−iceguard™ используют для систем снеготаяния на крышах и в водостоках.

            2. Devi−pipeguard™ / Devi−pipeheat™ используют для всех типов труб для защиты от замерзания и затвердевания вязких жидкостей в трубопроводах. Изделие 

devi−pipeheat™ "Сделай сам"DPH-10 поставляется с вилкой.

            3. devi−hotwatt™ используют для поддержания необходимой температуры горячей воды или других жидкостей во всех типах трубопроводов.

Напряжение ~ 220 В

Максимальная температура работоспособности включенного кабеля -  65°C, температура воздействия на выключенный кабель -  85°C.

Для devi−hotwatt™ 55 максимальная температура работоспособности включенного кабеля -  80°C, температура воздействия на выключенный кабель  -   100°C.

Все расчеты, которые проводят для систем с саморегулирующимися кабелями, аналогичны расчетам для систем с резистивными кабелями. Единственным отличием является то, что саморегулирующиеся кабели можно укорачивать или удлинять до требуемой длины.

Указанную максимальную длину для саморегулирующихся нагревательных кабелей определяют исходя не только из потребляемой мощности при нормальных условиях, но, в большей степени, из мощности при включении при максимально низких температурах, она может быть в 2 раза больше.

 

            Установка

При использовании кабеля для установки на пластиковую трубу, рекомендуем применять кабель с максимальной погонной мощностью 10 Вт/м, а для установки внутрь трубы - кабель Deviflex™ DTIV−9 или Devi−pipeheat™ DPH−10. Для металлической трубы такого ограничения удельной мощности нагревательного кабеля нет.

Перед монтажом нагревательных кабелей важно проверить трубопровод на предмет повреждения или утечки. Кроме того, трубы после монтажа должны быть теплоизолированы, так как это значительно уменьшает теплопотери.

Кабель должен быть аккуратно, без усилия (натяжения) установлен на трубе во избежание повреждений. Он должен плотно прилегать к трубе по всей своей длине. Это можно сделать при помощи алюминиевой липкой ленты.

            Пластиковую ленту ПРИМЕНЯТЬ ЗАПРЕЩЕНО!

Кабель нельзя укладывать на острых краях трубы. Не рекомендуем наступать на кабель. На траншее с трубой должны быть сделаны отметки, указывающие на то, что установлены нагревательные кабели. Также должна быть установлена табличка с предупреждающей надписью, например:

            «ВНИМАНИЕ: НАГРЕВАТЕЛЬНЫЙ КАБЕЛЬ 220 В!»

Изолированные трубы должны быть отмечены предупреждающим знаком с наружной стороны теплоизоляционного материала.

Если труба с кабелем установлена над землей, она должна находиться в прочном и безопасном корпусе (коробе), содержащем предупреждающую надпись.

Экран нагревательных кабелей должен быть заземлен в соответствии с действующими правилами ПУЭ и СНиП.

Не рекомендуем укладывать кабель при температуре ниже -5°C. При низких отрицательных температурах оболочка кабеля становится жесткой и плохо гнется.

            После установки необходимо проверить омическое сопротивление нагревательного кабеля и изоляции.

Вначале монтажа кабель крепят к трубе при помощи отрезков алюминиевой ленты, с  интервалом приблизительно 30 см. Затем он должен быть закреплен алюминиевой лентой вдоль по всей длине.

Таким образом, нагревательный кабель не будет иметь прямого контакта с теплоизоляционным материалом, и будет прочно закреплен к поверхности трубы и иметь хороший теплоотвод.

Перед установкой нагревательного кабеля на пластиковой трубе, её поверхность необходимо оклеить алюминиевой лентой или фольгой. Таким образом, тепло равномерно будет распределяться по всей длине трубы без риска перегрева.

Соединительная муфта между нагревательным кабелем и подводящим (холодным) концом также должна быть установлена на поверхности трубы с помощью алюминиевой липкой ленты. Датчик терморегулятора должен быть приклеен алюминиевой лентой к поверхности трубы и размещен посередине между линиями кабеля.

Диаметр изгиба кабеля должен быть не менее шести диаметров самого кабеля.

Нагрузка на кабель при растяжении не должна превышать 25 кг.

Резистивный кабель  необходимо укладывать равномерно, и его линии не должны пересекаться между собой. У саморегулирующегося кабеля, при необходимости, линии могут пересекаться. 

Выбор оборудования

Для защиты пластиковых труб от замерзания мощность нагревательного кабеля не должна превышать 10 Вт/м. Для металлических труб мощность нагревательного кабеля может быть выше.

Кабели DeviflexDTIV−9 и DevipipeheatDPH−10 используют в трубах с питьевой водой.

Кабель Devi−hotwatt™ 45, 55, 70 применяют в трубопроводных системах для поддержания температуры горячей воды или других жидкостей в «горячих» трубах (до 85°C).

Для систем DEVI защиты от замерзания и поддержания температуры в трубопроводах применяют терморегуляторы Devireg™ 316, Devireg™ 330 или Devireg™ 610.

Все терморегуляторы имеют выходы контактов реле, и, таким образом, могут управлять кабельной обогревательной системой большой мощности через магнитные пускатели (контакторы).

 

           Расчет и подбор

           Для расчета теплопотерь трубопровода можно использовать нижеприведенную формулу или таблицу. Определяющими параметрами для расчета являются размер трубы, толщина слоя теплоизоляции и температура окружающей среды.

Теплопотери:

           где:

           D [м] — наружный диаметр трубы с теплоизоляцией

           d [м] — наружный диаметр трубы

           p— константа (3,14)

           L [м] — длина трубы

           t вн. [°C] — температура жидкости внутри трубы

           t нар. [°C] — температура окружающей среды

           Л [Вт/м°C] — коэффициент теплопроводности теплоизоляции, обычно = 0,04 Вт/моС

           1,3 — коэффициент запаса

           Пример:

           Трубу с водой диаметром 1 дюйм с наружной теплоизоляцией толщиной 30 мм необходимо защитить от замерзания, используя нагревательный кабель. Для наружных труб необходимая разница температур (^°t) должна быть не менее 30°С. Длина трубы — 15 м.

            Данные для расчета:

            D = 86 мм

            d = 26 мм

            L = 15 м

            t вн. = 0°С

            t нар. = −30°C

            Л= 0,04 Вт/м°C

            Подставляя все значения в формулу, получим расчетные теплопотери:

             Требуемая мощность на 1 м трубы равна:

             123 Вт / 15 м = 8,1 Вт/м.

Для данного примера можно выбрать:

            1. В случае с пластиковой трубой — нагревательный кабель DTIP−10 длиной 20 м, мощностью

185 Вт (при 220 В).

            2. В случае с металлической трубой — нагревательный кабель DTIP−18 длиной 15 м, мощностью

250 Вт (при 220 В).