Электрический обогрев трубопроводов

Содержание

Электрообогрев трубопроводов кабелем
Виды обогревающих кабелей
Системы обогрева
Теплотехнический расчет
Обогрев водопровода своими руками
Что важно знать об обогреве водопровода
Для чего нужно обогревать водопроводные трубы
Способы обогрева водопровода
- Обогрев греющим кабелем
  - Как выбрать греющий кабель
Обогрев трубы греющим кабелем
- Пошаговая инструкция по монтажу греющего кабеля
Теплоизоляция при обогреве труб электрическим кабелем
Принцип кабельного обогрева
Как уменьшить теплопотери
мороз, замерзли трубы, греющий кабель
Как правильно смонтировать греющий кабель внутрь трубы
- Похожие статьи

При прокладке греющего кабеля снаружи трубы имеется ряд особенностей, связанных со качествами самого кабеля. Самая высококачественная электроизоляция и защитная оболочка кабеля могут быть повреждены, тогда и кабель становится источником угрозы — он может стать предпосылкой поражения электронным током либо возгорания. Потому при монтаже теплоизоляции трубопроводов, обогреваемых электрокабелем, следует соблюдать последующие правила:

Электрообогрев трубопроводов кабелем

В критериях русского климата вопрос подогрева трубопроводов, транспортирующих воду либо горючее, стоит достаточно остро. При низких температурах может быть замерзание воды и повреждение труб, а термоизоляция не всегда совладевает с защитой от холода. Задачку дополнительного подогрева в зимний период эксплуатации отлично решит обогревающий кабель для трубопровода.

Виды обогревающих кабелей

Кабели бывают 2-ух типов: внешние крепятся на трубу сверху, внутренние отличаются усиленной гидроизоляцией и устанавливаются снутри трубопровода. По принципу нагрева кабели делятся на резистивные и саморегулирующиеся. Резистивный кабель стоит дешевле и проще по конструкции, но просит дополнительного оборудования для экономного использования. Поставляется отрезками определенной длины. В индустрии обширное распространение получил подогрев трубопроводов греющим кабелем с минеральной изоляцией. Благодаря оболочке из нержавеющей стали такие резистивные кабели защищены от многих типов воздействий и употребляются для поддержания высокотемпературных процессов.

Эффективнее и удобнее в эксплуатации саморегулирующийся кабель для подогрева трубопроводов. Тепловыделение электрокабеля увеличивается либо понижается зависимо от наружных критерий и регулируется в каждой раздельно взятой точке. Кабели такового типа поставляются в бухтах, также нарезкой нужной длины, что облегчает проектирование и монтаж. Саморегулирующий кабель для обогрева трубопроводов позволяет упростить расчет системы обогрева, продлить срок ее службы и существенно снизить затраты электроэнергии. Для трубопроводов малой протяженности широко применяются саморегулируемые нагреватели ленточного типа.

Системы обогрева

Системы обогрева трубопроводов греющим кабелем позволяют надежно защитить бытовые и промышленные трубопроводы от промерзания зимой. Их стоимость находится в зависимости от условий эксплуатации трубопровода.

Составляющие кабельной системы обогрева:

греющие кабели;
система крепления электрокабелей и вспомогательных элементов;
система подвода питания и управления;
распределительная сеть;
шкаф управления (термодатчики, терморегуляторы, управляющая и пускозащитная аппаратура).

Теплотехнический расчет

До того как купить кабель обогрева трубопровода, необходимо произвести теплотехнический расчет. Расчет обогрева трубопровода греющим кабелем проводится исходя из множества факторов:

технических характеристик трубопровода;
типа и толщины теплоизоляции;
климатической зоны;
эксплуатационных условий;
наличия дополнительных источников тепла;
задачи системы обогрева.

В расчете определяют:

теплопотери с поверхности трубопровода;
коэффициент запаса системы обогрева и ее общую мощность;
марку электрокабеля с учетом максимально допустимой температуры воздействия и уровня агрессивности среды;
число нагревательных секций.

Чтобы не допустить ошибок и учесть все параметры, лучше доверить расчет профессионалам. Наши специалисты под заказ спроектируют систему электрообогрева, рассчитают требуемую мощность, подберут кабель для обогрева трубопроводов и комплекты креплений.

Вас также может заинтересовать:

Обогрев водопровода своими руками

Замерзший зимой водопровод всегда был страшным сном владельцев дач, частных домов и загородных усадеб. Сколько-нибудь хорошим средством обогрева водопровода была только укладка труб на большую глубину в грунт. Но там, где они выходят на поверхность опасность оставалась реальной и неустранимой. А сегодня появились методики и технические средства для ликвидации этой угрозы. Предлагаем с ними ознакомиться

Невозможно представить себе современное частное жилище без водопровода. Если вы планируете жить в частном доме круглый год, то возникает необходимость предохранить его от замерзания воды в трубе и неизбежного выхода из строя.

Возможные последствия самые катастрофические. Еще полбеды, если придется до весны жить без воды в кране и туалете. Гораздо хуже, если весной выяснится, что образовавшийся лед разорвал трубу, и для ремонта нужно ее выкопать из грунта и полностью заменить. А это серьезные затраты на материалы и работу. Так что дешевле проявить предусмотрительность и позаботиться о том, чтобы риск замерзания ликвидировать заранее.

Выбор эксперта

Что важно знать об обогреве водопровода

В таблице собраны краткие характеристики различных способов обогрева водопроводных труб.

Способ обогрева	Плюсы	Минусы
Резистивный термокабель	Простота монтажа, невысокая цена, много моделей на рынке.	Необходимость установки термостата для управления нагревом, дополнительный расход электроэнергии. Невозможно отрезать нужный размер (термокабель можно использовать только целиком).
Саморегулирующийся термокабель	Минимальный расход электроэнергии, нет необходимости в обязательном контроллере температуры.	Сложность монтажа и герметизации соединений. Можно отрезать кабель только по меткам на оплетке.
Утеплитель	Нет расхода электроэнергии, не требуется профилактики, простой монтаж, невысокая цена.	Действует только при глубине траншеи ниже уровня замерзания грунта. Дешевые материалы трубу не теплоизолируют.
Повышенное давление	Электроэнергия расходуется лишь на создание первоначального давления. Нет необходимости в постоянном контроле за системой.	Необходима установка дополнительного оборудования: насоса, ресивера, обратного клапана. Метод эффективен только при превосходном состоянии трубопроводной арматуры, способной долго держать повышенное давление.
Воздушный способ	Простота метода, нет дополнительных расходов на электроэнергию.	Увеличение расходов на трубы и монтаж, применимость только при укладке водопровода в траншею, на открытых участках не действует.

Для чего нужно обогревать водопроводные трубы

Сезонные перепады температуры в большинстве регионов России способствуют образованию ледяных пробок в трубопроводах и даже разрыву самих труб. Ликвидация таких аварий зимой требует больших затрат и привлечения землеройной техники. Или же приходится ждать лета, когда грунт оттает. Во избежание подобных аварий необходимо укладывать трубы водопровода, руководствуясь указаниями СП 31.13330.2021 1 , другими словами на 0,5 м ниже расчетной глубины промерзания при измерении с нижней части трубы.

В этом же документе приведены таблицы глубин промерзания грунтов для всех регионов. К указанной там цифре нужно прибавить 0,5 м и мы получим глубину безопасной укладки труб. Но на пути трубопровода может встретиться скальная гряда или бетонные конструкции. Тогда приходится уменьшать глубину залегания и применять дополнительные способы обогрева труб ради того, чтобы избежать аварии.

Способы обогрева водопровода

Существует несколько вариантов обогрева водопровода, каждый обладает своими достоинствами и недостатками. Технический прогресс подарил нам самый надежный способ предохранения труб от замерзания.

Обогрев греющим кабелем

Принцип действия греющего кабеля прост. Проходящий по кабелю электрический ток преобразуется в тепло, которое поддерживает температуру выше 0 °С. Существуют два типа греющих кабелей:

Резистивные кабели изготовлены из сплавов с высоким сопротивлением подобно нагревательным элементам в электроплитах. Выпускаются одножильные и двужильные резистивные греющие кабели.

Первые требуют закольцовки электрической цепи, другими словами, оба конца должны быть подключены к источнику питания. Это не очень удобно для подогрева трубопроводов.

Двужильные кабели практичнее, их монтаж проще. Оба конца кабеля не обязательно должны возвращаться в исходную точку. Концы каждой жилы с одной стороны подключают к клеммам источника питания, противоположный конец закорачивают и тщательно герметизируют. Система обогрева с использованием резистивного греющего кабеля требует обязательного наличия системы управления температурой.

Саморегулирующийся греющий кабель состоит из полимерной матрицы, в которую уложены две токопроводящие жилы. Теплоотдача материала матрицы меняется в соответствии с температурой среды. Это происходит точечно, а не по всей длине кабеля. Чем ниже температура воды в трубе, тем больше тепла выделяет кабель и наоборот.

Выбор редакции

Теплолюкс SHTL
Серия резистивных греющих кабелей

Усиленные двужильные кабели повышенной прочности идеальны для обогрева любых водопроводов даже в суровые морозы. Они произведены в России в соответствии с международными стандартами качества

Как выбрать греющий кабель

Основной показатель при выборе греющего кабеля — это удельная мощность тепловыделения. Для укладки внутрь трубы рекомендуется значение более 10 Вт/м. Если кабель монтируется наружно, то показатель нужно увеличить вдвое, другими словами до 20 Вт/м. Самые мощные греющие кабели с теплоотдачей 31 Вт/м применяются для обогрева канализационных труб диаметром 100 мм и больше.

Резистивные кабели нельзя отрезать, нужно выбрать изделие с длиной, наиболее близкой к необходимой. Саморегулирующийся кабель можно отрезать по меткам, нанесенным на верхний слой изделия.

Обогрев трубы греющим кабелем

Немаловажный фактор: стоимость системы обогрева. Резистивный кабель стоит значительно дешевле саморегулирующегося, но для его эксплуатации обязателен термостат с датчиком температуры грунта. Саморегулирующийся кабель стоит дороже, но система управления не обязательна, а эксплуатация значительно экономичнее.

Пошаговая инструкция по монтажу греющего кабеля

При монтаже термокабеля нужно соблюдать следующие правила:

1. Задача монтажа греющего кабеля существенно облегчается, если приобретен уже готовый к установке комплект. Другими словами, кабель уже соединен с «холодным» проводом для подключения к источнику питания, а противоположный конец загерметизирован. В противном случае необходимо купить комплект трубчатых клемм-проводников для соединения кабелей и термоусадочных трубок. Обязательна специальная термоусадочная втулка для изоляции обрезанного конца кабеля.

2. В этой работе самое главное обеспечить надежную герметизацию контактов. Концы проводников очищаются от изоляции, на них надеваются термоусадочные трубки. Кабели соединяются при помощи металлических трубчатых клемм, которые обжимаются плоскогубцами, а лучше — специальным инструментом. Термоусадочные трубки надвигаются на место соединения и разогреваются строительным феном. После их остывания и затвердевания кабель готов к монтажу на водопроводную трубу.

3. Термокабель монтируется на трубопровод наружным или внутренним способом:

Кабель может быть просто протянут вдоль трубы и закреплен на ней пластиковыми хомутами, устойчивыми к перепадам температуры. В случаях серьезной опасности обмерзания используется спиральная укладка, кабель навивается на трубу с определенным шагом. Для наружного монтажа используется кабель с плоским сечением для более полного контакта с трубой. При любом способе монтажа перед укладкой в траншею труба вместе с кабелем утепляется изоляционным материалом, что минимизирует потери тепла после засыпки грунтом.
Внутренний способ монтажа применим только для труб диаметром более 40 мм, в противном случае поток воды будет перекрываться. Используются марки кабеля с усиленной влагозащитой. Длинную трубу с поворотами оснастить таким обогревом весьма сложно, но на небольших прямых участках это вполне возможно. Ввод кабеля в трубу осуществляется через специальный тройник и уплотнительную муфту. Этот способ монтажа незаменим по мере надобности отогреть ледяную пробку, образовавшуюся на подземном участке трубопровода при невозможности вскрытия грунта.

4. Греющий кабель подключается к сети через УЗО, другими словами устройство защитного отключения или, как минимум, через автомат. Резистивные кабели — через терморегулятор.

Какую модель резистивного греющего кабеля выбрать?

Теплоизоляция при обогреве труб электрическим кабелем

Обогрев труб при помощи нагревательного кабеля широко применяется в промышленности для обеспечения нужной температуры технологическим трубопроводам и для поддержания заданного температурного режима. В жилищно-коммунальном хозяйстве и в быту кабельный обогрев используется для защиты водопроводных и канализационных труб от замерзания в холодное время года.

Принцип кабельного обогрева

Для того, чтобы температура жидкости в трубопроводе оставалась в заданных пределах, используется специальный нагревательный кабель, резистивный или саморегулирующийся. Кабель может прокладываться внутри трубы или снаружи. Регулировка температуры подогрева может осуществляться вручную или автоматически.

Для автоматического регулирования работы резистивного кабеля устанавливаются термостаты с датчиками, обеспечивающие поддержания нужного температурного режима. В промышленности режим работы обогревательных систем технологических трубопроводов контролируется и управляется компьютерными системами, включающими, помимо температурных датчиков, анализаторы теплопотерь и другую контрольно-измерительную и управляющую аппаратуру.

Основная цель электрического обогрева любого трубопровода состоит в том, чтобы компенсировать те потери тепла, которые имеют место в результате контакта труб с окружающей средой. При расчете теплопотерь используются специальные формулы, учитывающие условия, в каких прокладывается трубопровод, материал, из которого он изготовлен, его геометрические параметры, свойства циркулирующей жидкости и др. Для удобства расчетные данные сведены в таблицы, которыми пользуются при проектировании системы обогрева.

Как уменьшить теплопотери

При самой совершенной и качественной системе обогрева трубопровода необходимо позаботиться о снижении теплопотерь. Это позволит сэкономить затраты на электроэнергию, другими словами повысить эффективность системы обогрева. Универсальный и традиционный метод снижения потерь тепла — качественная теплоизоляция трубопровода. Это позволяет все тепло, отдаваемое системой обогрева, тратить на поддержание нужной температуры стенок трубы и транспортируемой жидкости.

При прокладке греющего кабеля внутри трубы теплоизоляцию выполняют при помощи различных теплоизоляционных материалов (минеральной ваты, изовера и др.) Для теплоизоляции труб, прокладываемых на открытом воздухе, часто применяют жидкий термоизолятор, например изоплат.

При прокладке греющего кабеля снаружи трубы имеется ряд особенностей, связанных со свойствами самого кабеля. Самая качественная электроизоляция и защитная оболочка кабеля могут быть повреждены, тогда и кабель становится источником опасности — он может стать причиной поражения электрическим током или возгорания. Поэтому при монтаже термоизоляции трубопроводов, обогреваемых электрокабелем, следует соблюдать следующие правила:

Монтаж системы обогрева термоизоляции труб должен осуществлять квалифицированный электрик, или же он должен выполняться под надзором специалиста по ТБ и ТЭ при работе с электрооборудованием;
Обогревательная система должна быть заземлена и оборудована УЗО, срабатывающим при возникновении тока утечки.
Материалы, используемые для термоизоляции (утеплитель и крепежная сетка) не должны быть токопроводящими или горючими.
Теплоизолирующий слой не должен пропускать влагу к греющему кабелю. На вертикальных участках трубопровода утеплитель укладывается внахлёст, чтобы слой, находящийся сверху, перекрывал край нижнего слоя.
Особого внимания требуют места разводки, поворотов труб, вентили, задвижки и другая запорная арматура, поскольку здесь греющий кабель укладывается петлей, что увеличивает возможность его повреждения, также проникновения влаги.
Поверх утеплителя следует уложить слой гидроизоляции. Особенно важно это при подземной прокладке труб, поскольку в данном случае есть опасность подтопления талыми или грунтовыми водами.
Утеплитель следует устанавливать при плюсовой температуре и в сухую погоду.

Только качественно и надежно утеплив трубопровод, можно продлить срок службы системы обогрева и избежать излишних затрат на электроэнергию.