Саморегулирующийся кабель внутри трубы: Греющий кабель в трубу. Обогрев внутри трубопровода
, изобретенная Raychem, является 200-й вехой IEEE
Представители IEEE и nVENT представляют 200 Памятная табличка на заводе nVENT Thermal в Редвуд-Сити, Калифорния Фото: IEEE
ИНСТИТУТ Когда замерзшие трубы лопаются, они могут причинить значительный ущерб от затопления, что приведет к дорогостоящему ремонту.
В 1972 году компания Raychem, в настоящее время являющаяся частью nVent Thermal, начала производство изобретенного ею кабеля, который автоматически регулировал температуру вокруг труб в зависимости от температуры их поверхности.
Изобретение поддерживает температуру, заданную термостатом, пока кабель включен. Сегодня электрические саморегулирующиеся электронагреватели справляются с подавляющим большинством электронагрева.
Устройство также помогает экономить энергию, повышает точность поддержания температуры и позволяет постоянно контролировать температуру.
28 августа на заводе nVent Thermal в Редвуд-Сити, Калифорния, где впервые были изготовлены кабели, электрический саморегулирующийся полимерный электронагреватель был посвящен в качестве вехи IEEE. Это стало 200-й вехой IEEE. Секция долины Санта-Клара (Калифорния) IEEE выступила спонсором этой вехи.
«Веха отмечает изобретение системы отопления, которая имеет полубесконечный параллельный набор сопротивлений, которые постоянно меняются в зависимости от местной температуры окружающей среды», — сказал член IEEE Чет Сандберг The Institute . «Эта технология сегодня используется во многих коммерческих, потребительских и промышленных приложениях».
КАК ЭТО РАБОТАЕТ
Кабель помещен в пластиковую оболочку. Внутри металлическая оплетка, пластиковая изоляция и токопроводящая жила. Внешняя оболочка защищает кабель от влаги, а металлическая оплетка снимает избыточный электрический заряд в кабеле. Сердце нагревателя состоит из параллельных шинных проводов, соединенных полимерной матрицей, залитой проводящим материалом сажи, таким как каменноугольная смола.
Когда полимер нагревается, он расширяется, что разделяет углеродные пути и вызывает увеличение сопротивления. Когда он охлаждается, матрица сжимается, снижая сопротивление и позволяя большему току проходить через устройство для создания тепла.
Согласно статье Вики по истории техники и технологий о Milestone, ключевым достижением изобретения в области электротехники стала разработка полимерной матрицы, которая при охлаждении возвращается в исходное состояние. Процесс может повторяться, потому что полимер обрабатывается излучением, чтобы сшить его, создавая материал со структурой, которая может восстанавливаться после расширения.
В вестибюле завода nVent Thermal установлена табличка в честь электронагревателя. Там написано:
В 1972 г. корпорация Raychem запатентовала и начала производить первый коммерчески успешный электрический саморегулирующийся кабель для обогрева. Токопроводящий полимер в этом кабеле произвел революцию в поддержании температуры технологических трубопроводов, которые нашли широкое применение на нефтеперерабатывающих и химических заводах, и сделал защиту водопроводных труб от замерзания простой и энергоэффективной.
К 2008 году фирма произвела и продала 1 миллиард футов этого кабеля.
Эта статья написана при содействии Центр истории IEEE , который финансируется за счет пожертвований в пользу Фонда IEEE Кампания « Реализация полного потенциала IEEE » .
Саморегулирующиеся и нагревательные кабели постоянной мощности
Давайте начнем с важных вопросов о саморегулирующихся кабелях и кабелях постоянной мощности – в чем разница между двумя типами нагревательных кабелей и является ли один из них более эффективным, чем другой?
Электрические нагревательные кабели представляют собой проволочные кабели, выделяющие тепло, также называемые кабелем обогрева. Нагревательные кабели могут использоваться в самых разных областях применения в домашних условиях, таких как обогрев полов, замена теплопотерь, защита труб от замерзания, защита от обледенения крыш и водосточных желобов, а также таяние снега.
Существует два разных типа кабелей: саморегулирующиеся и с постоянной мощностью, и оба они могут служить одной и той же цели, хотя приложение обычно определяет наилучшее решение для работы.
Прежде чем мы углубимся в различия между саморегулирующимся кабелем и кабелем постоянной мощности, необходимо сделать важное уточнение в отношении нагревательного кабеля – независимо от того, является ли он саморегулирующимся кабелем или кабелем постоянной мощности. Нагревательный кабель, особенно в применении для обогрева труб и защиты от обледенения крыш и водостоков, обычно называют нагревательной лентой, предполагая, что это два разных типа систем. Тем не менее, «греющая лента» — это просто сленговый термин, который получил широкое распространение в отрасли, но на самом деле это просто еще один термин для обозначения нагревательного кабеля.
Саморегулирующийся нагревательный кабель имеет специальную токопроводящую жилу между двумя проводами шины. Этот сердечник становится более проводящим в холодных условиях окружающей среды; поэтому нагревательный кабель будет увеличивать свою мощность на погонный фут в ответ на холод.
Эта особенность делает его идеальным для защиты от замерзания открытых труб зимой. Этот тип кабеля также снижает выходную мощность (ватт на погонный фут) в более теплых условиях, когда более высокая температура делает специальную жилу менее проводящей. Несмотря на то, что он называется «саморегулирующимся», этот кабельный нагреватель НЕ включается и не выключается полностью. Таким образом, мы рекомендуем использовать какой-либо контроллер или термостат с этим типом нагревательного провода.
Греющий кабель постоянной мощности — это нагревательный кабель с одинаковой мощностью на погонный фут (выходная мощность) по всей длине. Так как этот кабель мощности обычно не зависит от изменения температуры окружающей среды или содержимого трубы, он обеспечивает постоянную тепловую мощность. Таким образом, этот тип нагревательного кабеля предпочтительнее для домовладельцев, которые хотят быть уверены, что условия окружающей среды не повлияют на их тепловую мощность.
Трубопровод постоянной мощности имеет более высокую выходную температуру и допуск.
Он потребляет больше энергии, поэтому для него требуется контроллер или термостат, а некоторые типы можно обрезать по длине. Саморегулирующиеся кабели имеют более низкую выходную температуру и допуск. Они потребляют меньше энергии, но требуют более мощных выключателей. Этот тип кабеля предназначен для обрезки установщиком по длине.
Компания Paul’s Electric Service устанавливает как саморегулирующиеся кабели, так и кабели постоянной мощности как для внутреннего, так и для наружного применения. Наша система защиты от обледенения крыш и водосточных желобов Ice Shield для наружного применения специально изготовлена в виде саморегулирующихся кабелей.
Хорошая система снеготаяния спроектирована как кабель постоянной мощности и доступна в версиях 120 В и 240 В с мощностью 12 Вт на погонный фут. Кабель имеет длину от 43 футов до 428 футов и может использоваться на асфальте, бетоне. или в растворе под брусчатку.
Саморегулирующийся или с постоянной мощностью, оба типа нагревательных кабелей служат одной и той же цели: растапливанию и удалению льда из снега и льда на открытом воздухе или подогреву полов внутри помещений.
Для обогрева труб и защиты от обледенения крыш и водосточных желобов саморегулирующиеся нагревательные кабели более эффективны из-за их способности нагреваться при понижении температуры на улице. Для проектов по таянию снега предпочтительным методом являются нагревательные кабели постоянной мощности из-за их способности непрерывно растапливать снег и лед под асфальтом, бетоном, брусчаткой и раствором — даже во время самых суровых штормов и климатических изменений.
Независимо от того, ищете ли вы саморегулирующиеся кабели или кабели постоянной мощности, у Paul’s Electric Service есть для вас решение для обогрева.
Особое примечание относительно защиты от замыканий на землю
В соответствии с Национальным электротехническим кодексом (N.E.C) электрообогревающее оборудование для трубопроводов и сосудов должно иметь защиту от замыканий на землю для всех проектов, связанных с электрообогревом. Это требование может не применяться к промышленным предприятиям, где есть признаки замыкания на землю.