Подогрев труб: Проектирование системы кабельного электрообогрева трубопроводов

 +7 3452 63-82-83

Стоимость проектирования электрообогрева трубопроводов от 5 000 руб.

Для чего необходим обогрев трубопроводов?  

1. Продукт не должен загустеть (застыть): у каждого транспортируемого жидкого продукта существует температура, при которой он меняет свои физические свойства и становится непригодным для транспортировки по трубопроводам. Именно поэтому необходим кабельный обогрев трубопроводов.

2. Продукт должен быть доставлен до следующего пункта технологической обработки не снизив свою темпера-туру.

3. Повышение температуры трубопровода и продукта в ограничен- ный период времени (нагрев).

Процесс остывания трубопроводов

Если нет электрообогрева труб, то трубопровод постоянно теряет тепло и поэтому температура T1 снижается к T2.

Интенсивность снижения температуры зависит от характеристик (коэффициента теплопроводности) теплоизоляции и ее толщины.

Характеристики теплоизолирующих материалов

Теплоизоляционный материал снижает скорость остывания, т.е. уменьшает теплопотери трубопровода (Вт/ч).

При проектировании подогрева трубопроводов стоит обратить особое внимание на выбор теплоизоляции:

          1) Коэффициент теплопроводности.

          2) Толщину теплоизоляции.

          3) Тип теплоизоляции.

          4) Максимальную температуру воздействия на теплоизоляцию.

          5) Капиллярность теплоизоляции.

          6) Технологию защиты теплоизоляции от намокания. 

Компенсация теплопотерь

При остывании продукт (вода) расширяется, вызывая деформацию и разрыв труб. Это приводит к значительным затратам на ремонт коммуникаций.

Использование теплоизоляции значительно замедляет процесс остывания жидкости, но все же не может его полностью предотвратить.

Таким образом, использование нагревательных элементов для электрообогрева трубопроводов предназначено для компенсации теплопотерь трубопровода через изоляцию. 

Проектирование электрообогрева: Расчёт величины теплопотерь 

В теплотехнике величина теплопотерь трубопровода рассчитывается на основании формулы описывающий закон Фурье для цилиндрической стенки:

При проектировании электрообогрева, рассчитав величину теплопотерь , можно для конкретного участка трубы подобрать греющий кабель необходимой мощности и тем самым предотвратить негативные последствия.

Инновационные решения для электрообогрева трубопроводов от американской корпорации Tyco Thermal Controls (TTC) с 2012 года PENTAIR

Первые решения для кабельного обогрева трубопроводов были предложены компанией Raychem в начале 1970-х годов. В ответ на возросший со стороны промышленности спрос на надежные, долговечные, не требующие регулярных затрат на ремонт и обслуживание системы были разработаны инновационные саморегулируемые кабели - серии ATV, BTV.

Области применения в гражданском строительстве

В современном гражданском строительстве инженерные системы содержат немало элементов, требующих подогрева для: 

• Защиты от замерзания (электрообогрев труб и трубопроводов систем водоснабжения, находящиеся под воздействием отрицательных температур - в чердачных и подваль-ных помещениях, проходящие вне отапливаемых помещений и под землей; системы пожаротушения на складах и парковках, резервуары и водонапорные башни и др.);

• Нормального функционирования систем канализации (жиросодержащие стоки);

• Предотвращения замерзания дренажных трубок (лотков) систем вентиляции и кондиционирования;

• Предотвращения образования конденсата (элементы остекления фасадов, несущие стальные элементы конструкций и др.);

• Поддержания заданных температур (горячей воды и др. жидкостей).

Каждое из перечисленных применений, помимо характерных мощностных параметров, накладывает свою специфику на конструкцию и требования к греющему кабелю, вариантам укладки и крепления, однако типичный принцип работы системы остается схожим:

устройство управления работает по принципу термостатирования (по температуре окружающей среды для защиты от замерзания;по температуре трубопровода для целей поддержания заданной температуры), включая греющую цепь при выполнении заданных условий (контролируемая датчиком температура попадает в диапазон заданных установок) и отключает при отсутствии необходимости.

При выполнении проектов электрообогрева учитывается тот факт, что в ряде простейших случаев в использовании термостатов нет необходимости - благодаря свойству саморегулирования кабель меняет мощность в зависимости от изменения температуры.

Выбор и проектирование кабельной системы электрообогрева труб и трубопроводов

Этапы проектирования подогрева:

1. Расчет теплопотерь;

2. Выбор греющего кабеля;

3. Электрический расчет;

4. Выбор компонентов и комплектующих.

Расчёт теплопотерь:

1. При проектировании подогрева трубопровода используются таблицы теплопотерь типовых диаметров труб и запорной арматуры.

2. При создании проекта электрообогрева труб также используется программный комплекс TraceCalc Pro

Для математического моделирования процесса теплопотерь трубо-провода Tyco Thermal Controls более 20 лет назад было разработано ПО TraceCalc Pro, позволяющее многократно ускорить трудоемкие расчеты, упростить процесс подбора греющих кабелей, оптимизации толщины теплоизоляции, учитывая множество факторов и вариантов конфигурации трубопроводов.

ПО позволяет сформировать ведомость греющих цепей и ведомость материалов с указанием сметной стоимости. Как правило, программное обеспечение TraceCalc Pro применяется при создании проекта электрообогрева, для расчета сложных конструкций трубопроводов и востребовано, в первую очередь для промышленных технологических процессов.

Выбор греющего кабеля:

1. Проверьте, достаточна ли мощность греющего кабеля (нескольких кабелей) для компенсации теплопотерь трубопровода.

2. Проверьте, достаточна ли максимально допустимая темпера-тура греющего кабеля.

      3. Определите длину греющего кабеля

При проектировании электрообогрева трубопровода необходимо рассчитать длину греющего кабеля как сумму длин, необходимых для каждого компонента трубопроводной системы. 

Для труб

Длинна греющего кабеля, необходимого для обогрева труб, при монтаже прямыми участками равна длине обогреваемой трубы. Добавьте к этой длине напуск как минимум в 1 метр для ввода в соединительную коробку и концевой заделки. Добавьте 5-10% для фланцев, колен и т.п.

Для каждой единицы запорной арматуры 

Добавьте следующие напуски:

Трубные опоры

Добавьте следующие напуски:

Электрический расчёт:

Все греющие кабели Raychem должны быть обеспечены устройствами электрозащиты в соответствии с ПУЭ.

Цепь обогрева.

1. Для облегчения проектирования и эксплуатации, вся цепь обогрева должна состоять из греющего кабеля одного типа.

2. Каждая цепь должна быть оборудована собственной электрической защитой.

3. Цепь может состоять из нескольких ветвей, но суммарная длина всех греющих кабелей не должна превышать максимальную длину цепи.

Электрическая защита:

1. Саморегулируемые греющие кабели Raychem снижают мощность обогрева и потребление тока при повышении температуры.

2. Максимальное потребление тока должно соответствовать номиналу электрической защиты.

Защита утечек на землю.

Для обеспечения максимальной безопасности и защиты от возгорания необходимо использовать УЗО (устройство защитного отключения при утечке тока на землю) на 30 мА.

Для выбора номинала электрической защиты, определите:

1. Минимальную температуру пуска.

2. Общую длину греющего кабеля.

Выбор компонентов и комплектующих:

PENTAIR производит полный набор компонентов и комплектующих для греющих кабелей. Все компоненты рассчитаны на совместное использование, обеспечивающее надежную эксплуатацию системы электрообогрева, простоту монтажа и технического обслуживания. Для обеспечения безотказной эксплуатации и выполнения всех норм необходимо использовать только оригинальные компоненты.

 Для защиты трубопроводов от замерзания используются

саморегулируемые греющие кабели: 

Для поддержания температуры горячей воды в трубопроводах 

используются греющие кабели:

Основные компоненты подключения греющего кабеля 

Термостаты

Термостаты могут быть необходимы для поддержания технологической температуры (регулирование по температуре обогреваемой поверхности) или для систем предотвращения замерзания (регулирование по темпе-ратуре окружающей среды). Для регулирования по температуре обогреваемой поверхности необхо-дим один термостат на каждую цепь обогрева; для регулирования по тем-пературе окружающей среды необходим один термостат для всей системы. 

Монтажные кронштейны и крепления 

Акссесуары 

Указания по проектированию 

Несколько дополнительных указаний по проектированию:

• Для различных условий окружающей среды (например прокладка трубопровода частично под открытым небом, частично в помещении) следует предусмотреть отдельные греющие цепи.

• Необходимо всегда учитывать максимально допустимую длину одного греющего контура.

• При большой длине трубопровода предпочтительно деление кабельной системы на несколько греющих контуров.

Структура документации проекта

Состав проекта электрообогрева:

1. Теплотехническая часть Общие данные

    1.1. Чертежи с расположением оборудования.

    1.3. Спецификация

    1.4. Параметры греющих цепей

2. Электротехническая часть

    2.1. Схемы принципиальные однолинейные

    2.2. Схемы управления и сигнализации

    2.3. Планы расположения оборудования и прокладки кабелей

    2.4. Кабельный журнал

    2.5. Спецификация

Чертежи с расположением оборудования

Параметры греющих цепей

Если Вас заинтересовал этот продукт обращайтесь по горячей линии 8 (3452) 63-82-83