ELEKTRA Минск Беларусь

Защита труб от замерзания

Общие сведения о обогреве трубопроводов и труб.

Обогрев трубСпособ крепления нагревательного кабеля на трубе

Система обогрева трубопроводов применяется для:

Защиты от замерзания:

  • труб
  • канализации
  • оросительных установок
  • гидрантов
  • конденсатоотводчиков систем вентиляции и кондиционирования

Сохранения и поддержания желаемой температуры жидкости, передаваемой по:

  • трубопроводам с горячей водой
  • специальным трубопроводам для перекачки вязких жидкостей

Обогревать можно абсолютно любые виды труб: металлические (медные, стальные, чугунные, нержавеющие и т.д.), пластиковые (ПВХ, сшитый ПЭ, ПВД, ПП). Кабель обогрева ELEKTRA монтируется как снаружи трубы, так и внутри её, причем труба может быть уложена в земле или проходить снаружи здания.

Выбор нагревательного кабеля

 Для обогрева трубопроводов применяются, как правило, следующие виды кабелей:

Для выбора соответствующего нагревательного кабеля определяют потери тепла, которые зависят от:

  • диаметра трубопровода
  • температуры жидкости внутри трубы
  • минимальной возможной внешней температуры

Как правило в расчетах применяют следующие данные в расчетах: необходимая температура жидкости внутри трубы +5 С, минимальная температура окружающей среды -25 С.

Потеря тепла на 1 погонный метр трубопровода рассчитывается по формуле:

Формула для расчета потерь теплаКоэффициент теплопроводности некоторых материалов

Пример расчета

В качестве примера расчета рассмотрим проект системы защиты от замерзания трубопровода с водой диаметром 50 мм. с изоляцией из минеральной ваты:

  • длина трубы: 5 метров
  • диаметр трубы: 50 мм.
  • толщина изоляции: 20 мм.
  • материал изоляции: минеральная вата
  • диаметр трубы вместе с изоляцией: 90 мм.
  • минимальная температура воды в трубе: +5 С.
  • минимальная температура окружающей среды: -25 С.

Для облегчения расчетов используем логарифмическую диаграмму, по которой можно вычислить требуемую величину натурального логарифма. Логарифмическая диаграмма

По диаграмме высчитываем логарифм, и после подставления в формулу всех необходимых данных получим 12,2 Вт/м.п. Соответственно требуемая мощность для обогрева всей трубы равняется 61 Вт.

Зная величину потерь тепла можно приступить к выбору нагревательного кабеля. Кабель должен обеспечить подачу тепла мощностью, как минимум равной рассчитанным потерям тепла. Можем выбрать один из следующих нагревательных кабелей:

  • кабель ELEKTRA VC 10/80
  • кабель ELEKTRA VCD 10/70
  • саморегулирующийся кабель ELEKTRA SelfTec 16 длиной 4 метра
  • саморегулирующийся кабель ELEKTRA SelfTec 10 длиной 7 метров

Приведенная формула применяется для общего определения потерь тепла в изолированном трубопроводе. Однако для точного расчета потерь тепла надо учитывать следующие дополнительные параметры: 

  • коэффициент безопасности (запаса)
  • скорость ветра
  • расположение в кружающем пространстве

Удобнее пользоваться готовой таблицей, в которой приводятся значения потерь тепла в зависимости от диаметра трубопровода и толщины изоляции.

Таблица 1 для расчета потерь теплаТаблица 2 для расчета потерь тепла

На практике надо учитывать потери тепла на клапанах, креплениях трубопровода и т.д. и учесть соответствующую длину кабеля для компенсации этих потерь.

Правила монтажа кабеля

Нагревательные кабели могут укладываться вдоль обогреваемой трубы (в один кабель или несколько), или по спирали.

Вариант монтажа кабеля на металличекой трубеВариант монтажа нагревательного кабеля к металлической трубе

Способ монтажа зависит от диаметра трубы, количества ответвлений и т.д. Кабель надо механически фиксировать через каждые 30 см., применяя для этого самоклеющуюся монтажную ленту, например, алюминиевая фольга на армирующей основе из стеклосетки. Не допускается применение проволки или металлических хомутов, которые могут повредить кабель. После фиксации кабеля, последний надо проклеить по всей длине алюминиевой лентой, которая кроме дополнительной фиксации обеспечит равномерное распределение тепла. Также фольга не допускает углубление кабеля в утеплитель.

Вариант монтажа кабеля к пластиковой трубеВариант монтажа нагревательного кабеля к пластиковой трубе

Пластиковую трубу надо обернуть алюминиевой фольгой до установки нагревательного кабеля. Она улучшит теплоотдачу и защитит трубу от местного перегрева.

Монтируя резистивные нагревательные кабели необходимо помнить, чтобы они не проходили по острым краям, не пересекались и не соприкасались друг с другом. Саморегулирующиеся кабели могут пересекаться и соприкасаться. Минимальный радиус изгиба для резистивных и саморегулирующихся кабелей 3,5 D. Датчик температуры располагается между смежными витками кабеля, и по возможности в начале трубы. Наконечник датчика должен плотно прилегать к трубе и тщательно обмотан алюминиевой лентой.

Провода питания при необходимости удлиняются и заводятся в распределительную коробку или в щит питания. Соединительная муфта должна находиться на обогреваемом участке.

Примеры монтажа кабеля

Монтаж кабеля на трубе.

Вариант монтажа кабеля на трубеКрепление кабеля на пластиковых хомутахКрепление кабеля клапане

Крепление кабеля на фланце

Вариант монтажа кабеля к фланцуВариант монтажа нагревательного кабеля к фланцу

Способ укладки саморегулирующегося кабеля на задвижке

Вариант монтажа самрега на задвижкеВариант укладки кабеля на задвижку

Нагревательный кабель ELEKTRA FreezTec с встроенным термостатом

Вариант монтажа кабеля с встроенным термостатом

Управление обогревом труб

При обогреве трубопроводов резистивными кабелями Elektra VC, VCD, применяют терморегуляторы с выносным датчиком температуры. При размещении терморегулятора на DIN рейке рекомендуется использовать регуляторы ELEKTRA ETN-1441 или ETV-1991. В случае размещения терморегулятора в накладном исполнении, можно использовать и обычный терморегулятор, при условии размещения его в герметичном боксе. Желательно, чтобы каждый нагревательный кабель имел отдельную схему управления. Саморегулирующиеся кабели SelfTec не требуют применения терморегуляторов, однако, для снижения эксплуатационных расходов можно использовать терморегулятор для выключения питания при плюсовой температуре. 

Нагревательные кабели FreezeTec со встроенным термостатом не нуждаются в дополнительном управлении.

Elektra ETV Монтаж на DIN рейку. Комплектуется внешним датчиком температуры. Занимает 2 модуля. Светодиод сигнализирует о начале работы.

Elektra ETI Монтаж на DIN рейку. Комплектуется внешним датчиком температуры. Регулируемый гистерезис позволяет более точно регулировать температуру. Светодиод сигнализирует о начале работы. Занимает мало места: 2 модуля.

Elektra ETN Монтаж на DIN рейку. Комплектуется внешним датчиком температуры. Регулируемый гистерезис для регулировки нагрева. Клавиша выключения на лицевой панели. Занимает 3 модуля. Светодиод сигнализирует о начале работы.

Elektra ETI Монтаж на DIN рейку. Применяется в случаях, когда требуется пропарка паром или перекачка жидкости при повышенной температуре. Рабочий диапазон до +120С. Комплектуется внешним датчиком температуры. Регулируемый гистерезис позволяет более точно регулировать температуру. Светодиод сигнализирует о начале работы.