Система обогрева трубопроводов: Обогрев трубопроводов — Тепловые системы

Системы обогрева трубопроводов и резервуаров

Главная страница → Кабельные системы обогрева → Системы обогрева трубопроводов и резервуаров

Существенное падение температуры рабочей жидкости или ее замерзание в трубопроводе чревато неприятными последствиями вплоть до разрушения труб и выхода из строя элементов трубопровода – задвижек, емкостей и резервуаров, кранов и насосов. В качестве профилактических мер или же в случаях уже возникшего замерзания производят технологический разогрев трубопровода (и его отдельных конструктивных элементов) при помощи кабельных систем обогрева.

Обогревательная система трубопровода состоит из следующих основных элементов: нагревательная часть, система контроля и управления, электрораспределительная сеть. В основе нагревательной части – система саморегулирующихся или резистивных кабелей (иногда используется их комбинация). Система управления в качестве основных элементов включает в себя термодатчики и терморегулятор. Первые предназначены для постоянного измерения температур нагревательного элемента и частей трубопровода, второй в зависимости от показания датчиков запускает или выключает нагревательный элемент, тем самым обеспечивая постоянную температуру обогреваемых конструкций.

Электрораспределительная сеть включает в себя систему силовых кабелей и проводки, распределительные короба, устройства защиты от перепадов напряжения и короткого замыкания. В качестве элементов крепления используются термоустойчивые материалы – оцинкованная монтажная лента или алюминиевый скотч.

Мощность системы обогрева рассчитывается исходя из условий, в которых предполагается ее использование, длины трубопровода, диаметра труб и объема резервуаров. Стоимость же зависит от объема и сложности работ по монтажу системы, стоимости оборудования и расходов на эффективную эксплуатацию.

Описание системы

Замерзание или охлаждение жидкости в трубопроводе нередко становится причиной его выхода из строя и вызвано недостаточной теплоизоляцией и, как следствие, тепловыми потерями. Теплоизоляция сама по себе не предотвращает замерзание трубопроводов. Например, труба 3/4 дюйма с теплоизоляцией толщиной 25 мм полностью промерзнет всего лишь за 13 часов при окружающей температуре -10 С. Промерзшие водопроводные трубы лопаются, что приводит к перебоям в водоснабжении, затоплению и значительному матеральному ущербу. Трубопроводы для подачи топлива закупориваются, оборудование выходит из строя.

Система антиобледенения трубопроводов устраняет эти проблемы эффективным и безопасным способом.

Решение на базе антиоблединительной системы для обогрева трубопроводов и резервуаров

Система обогрева резервуаров и трубопроводов разработана для применения со всеми типами трубопроводов, металлических и пластмассовых. Пластиковые трубы покрываются фольгой в месте соприкосновения с нагревательным кабелем. Система предохраняет трубопроводы с горячей и холодной водой от замерзания, нефтепроводы и трубы для перекачки других жикостей и химикатов — от закупорки или кристаллизации веществ.

Надежность системы

Специально для этих целей разработаны саморегулирующиеся нагревательные кабели. Благодаря эффекту саморегулирования кабель выделяет тем больше тепла, чем ниже температура трубопровода, при повышении температуры его тепловыделение уменьшается. Таким образом он сберегает электроэнергию и никогда не перегревается и не перегорает, даже при самопересечении Для трубопроводов большой длины (более 150 м) и трубопроводов перекачки вязких продуктов (битума) используются специальные резистивные кабели постоянной мощности на высокие температуры.

Система для предотвращения замерзания резервуаров и трубопроводов поэтому пожаробезопасна, энергоэффективна и надежна. Она действует автоматически и практически не нуждается в обслуживании.

Комплектация обогревательной системы трубопроводов и резервуаров

Включает в себя нагревательный кабель, терморегулятор (при необходимости) и полный набор крепежных и распределительных приспособлений. Конструкция системы проста, а ее монтаж не требует специальной подготовки, он под силу любому электрику.

• Нагревательные кабели
• Терморегуляторы
• Аксессуары

Для поддержания температур до 350 °C, в том числе в опасных зонах, используются кабели постоянной мощности параллельного сопротивления (могут быть отрезаны прозвольной длины по месту) с тепловыделением до 150 Вт/м.

Для защиты от замораживания или поддержания температуры процессов в нефте- и газопроводах средней длины (до 5 км) , в том числе в опасных зонах, применяются нагревательные ленты последовательного сопротивления с тепловыделением до 65 Вт/м.

Для длинных (до 60 км) крупногабаритных трубопровоов применяются специальные кабели со стальной ферромагнитной трубкой в качестве внешнего проводника, использующие явления

скин-эффекта.

FSP, FSS			НО
FSLe, FSR			НБ

Марка	Области применения	Номинальное тепловыделение, Вт/м	Максимальная поддерживаемая температура, °С	Максимальная длина отрезка кабеля, м
Саморегулирующиеся кабели для обогрева трубопроводов и резервуаров
FSLe	Защита от замораживания трубопроводов и резервуаров в строительной и холодильной промышленности	11 / 17 / 23	65	110 / 142 / 92
FSR	Защита от замораживания или поддержание заданной температуры до 65 °C	10 / 17 / 25 / 31	65	176 / 136 / 126 / 106
FSP	Защита от замораживания или поддержание заданной температуры до 110 °C	10 / 25 / 31 / 50	110	144 / 128 / 102 / 92
FSS	Технологический подогрев или поддержание заданной температуры до 120 °C	15 / 30 / 40 / 55	120	162 / 114 / 98 / 84
Резистивные кабели для обогрева трубопроводов и резервуаров
НО	Защита от замаживания, технологический подогрев или поддержание заданной температуры до 100 °C	до 25	100	от 13 до 90
НБ	Защита от замаживания, технологический подогрев или поддержание заданной температуры до 150 С в условиях механических нагрузок, вибрации и т. п.	до 40	150	от 28 до 420

Примечания:

1. Номинальные тепловыделения приведены через «/ » для различных типов саморегулирующихся кабелей при температуре +5 С. О
2. Длины отрезков, приведенные через «/ «, зависят от марки кабеля, температуры и предельного тока пускателей в цепи питания. Подробные сведения см. в листках технической информации на соответствующие кабели.
3. Кабели FSLe, FSR, FSP, FSS являются саморегулирующимися. Они могут быть отрезаны любой длины по месту, в пределах указанной максимальной, и запитываются °Cдного конца. Кабели НО и НБ — последовательного сопротивления, снабжены переходными муфтами и «холодными» концами, поставляются в виде нагревательных секций фиксированной длины и запитываются с двух концов. Как правило используются с терморегуляторами.

Тип	Область применения	Поддерживаемая температура, C°	Предельный ток через контакты реле, А	Термодатчик
РТ008	Универсальный терморегулятор для систем обогрева малой и средней мощности	+10 — +35	16 (220 В)	Терморезистор, 6,8 кОм при 20 °C
Теплолюкс PRO	Универсальный терморегулятор для систем обогрева малой и средней мощности с возможностью программирования (8 недельных программ)	0-99	16 (220 В)	Цифровая термочувствительная микросхема
РТМ2000	Для применения во взрывоопасных зонах. Вид взрывозащиты датчика Exic IIBX — искробезопасная электрическая цепь. Основное назначение — поддержание заданной температуры нефте — газо — продуктопроводов при любой температуре окружающего воздуха.	-5 — +80	8 (220 В)	Терморезистор, 284 Ом при 0 °C

	Универсальная соединительная и оконечная муфта UNI-CLIP
	Устройство для монтажа муфты UNI-CLIP
	Оконечный сальник
	Оконечный чехол
	Разделочный чехол
	Герметичная монтажная коробка WJB/16 (32 А, 230 В)
	Монтажные хомутики
	Монтажная лента из ПВХ
	Аллюминивая монтажная лента
	Силиконовый герметик

Каталог

• Автоматика
• Изоляторы и арматура
• Инструмент
• Кабельно-проводниковая продукция
• КИП
• Обогрев
• Прочее (Не электротехника)
• Светотехника
• Трансформаторное оборудование
• Электробезопасность
• Электродвигатели
• Электромонтажные изделия
• Электроустановочные
• Электрощиты

электро обогрев водяных труб для подачи воды в системе трубопровода

Содержание:

Кабели для поверхностного обогрева трубопроводов
Кабели, обогревающие трубу изнутри
Саморегулирующийся кабель для обогрева труб
Основное назначение нагревательных кабелей
Монтаж нагревательных элементов на трубопровод

В домах, расположенных за пределами города, водоснабжение осуществляется путем забора воды из скважины и подачи ее по трубам. Сильное понижение температуры воздуха может привести к замерзанию трубопровода и прекращению его функционирования. Для решения проблемы на дачном участке или в загородном доме можно уложить трубы глубоко под землей, где они станут недоступными для сильных морозов. Но в некоторых ситуациях решить задачу таким методом невозможно.

На помощь приходит обогрев, который защищает водопроводные, канализационные и топливные трубы, обеспечивая непрерывный поток воды и тепла в помещение, а также отвод стоков. Кроме того, используя обогрев трубопроводов, можно избежать аварийных ситуаций на трубопроводе в результате замерзания, которое приводит в негодность рабочие элементы.

Поэтому стоит внимательно изучить разновидности обогрева для труб, их непосредственные функции и монтаж.

Сегодня наибольшая эффективность защиты от замерзания отмечается при электрообогреве труб, с помощью специального кабеля, помещенного внутри трубы или поверх ее.

Кабели для поверхностного обогрева трубопроводов

Чаще всего при обогреве трубы для подачи воды нагревающие элементы располагают поверх нее.

Защитить трубы от размерзания с помощью электрообогрева можно следующими способами:

• Укладывая определенное количество кабелей прямолинейно вдоль трубы.
• Используя волнообразную укладку.
• Оборачивая трубу нагревательным элементом по спирали.

Использование наружного электро обогрева водяных труб из пластика или металла требует обязательного соблюдения двух условий:

• Применение теплоизоляционных материалов, например, минеральной ваты или пенопласта.
• Теплоизоляционный материал не должен пропускать влагу.

Кабели, обогревающие трубу изнутри

Система обогрева трубопровода, подразумевающая установку нагревательных элементов внутри трубы, пользуется большой популярностью.

Такие элементы отличаются особой жесткостью, что делает проще их установку на прямых трубах. Помимо этого специальное покрытие кабеля из пищевого полиэтилена препятствует появлению вредных выделений в результате функционирования, которые могут оказывать влияние на вкусовые качества воды.

Установка кабеля внутри трубы требует точного измерения обогреваемого участка, так как обрезать нагревательный элемент или сворачивать его в петлю строго запрещено.

Саморегулирующийся кабель для обогрева труб

Саморегулирующиеся нагревательные кабели используются не только для прогрева трубных изделий. Они могут выполнять функцию стаивания снега в водосточных системах, а также поддержания определенной температуры в трубопроводах, транспортирующих горячую воду.

Обогрев труб таким способом считается самым надежной и экономически выгодной защитой от замерзания. Нагревательный саморегулирующийся кабель обладает отличительным свойством, которое позволяет выделять мощность в соответствии с требуемыми условиями теплоотдачи индивидуально для каждой части. Благодаря этому охлажденные трубы получают больше тепла, а теплые – меньше. В результате не допускается перегревание трубы, и понижаются расходы на электрическую энергию. Читайте также: «Кабель саморегулирующийся для обогрева труб – виды и способы использования».

Установка саморегулирующегося кабеля проводится поверх трубы. Это позволяет быстро и просто выполнить самостоятельный монтаж кабеля, отрезав нужную длину и подключив к системе электропитания на 220 В.

Система обогрева и защиты трубных элементов от перемерзания подбирается индивидуально для каждого конкретного случая, чтобы качественно и эффективно противостоять низкой температуре воздуха, оказывающей влияние на водопроводные и канализационные системы.

Основное назначение нагревательных кабелей

Выбирая способ обогрева трубы, стоит помнить о выполнении системой следующих функций:

• Препятствовать замерзанию жидкости и образованию конденсата в трубах. Эта задача актуальна и в холодное время года при необходимости защиты от замерзания, и в условиях теплого климата, как способ, предотвращающий чрезмерное загустение продуктов.
• Компенсировать потери тепла. Важность этой функции отмечается в случаях, когда требуется совпадение температуры входящей и выходящей рабочей среды. В этой ситуации обогрев возмещает отдачу тепла трубой, а также разогревает трубу до технологической температуры в случае непредвиденной остановки.
• Технологический обогрев. Потребность в этой функции возникает при необходимости поддержания в трубе определенной температуры протекающего процесса. Однако, если в результате наблюдается поглощение тепла, то система должна иметь определенный запас мощности.
• Стартовый разогрев. Система должна разогревать рабочую среду в активном участке трубопровода и обеспечивать оптимальные условия для ее транспортировки в других местах.

При обогреве труб для подачи воды с одинаковой эффективностью применяются саморегулирующиеся и резистивные нагревательные кабели. Но при использовании первого варианта снижение температуры способствует большему выделению тепла кабелем, а повышение температуры снижает тепловыделение. Читайте также: «Как сделать защиту от замерзания труб греющим кабелем – проверенные способы».

Использование саморегулирующихся кабелей во многом упрощает составление проектов и расчетов системы, существенно повышает ее надежность, увеличивает эксплуатационный период и снижает расходы на электроэнергию.

Мощность и длина кабеля устанавливается в соответствии с расчетами, которые определяют потери тепла трубы. На тепловые потери оказывают влияние следующие параметры:

• Размер трубопровода.
• Разновидность теплоизоляционного материала и его толщина.
• Температурные значения окружающей среды.
• Температура, которая необходима для поддержания жидкости.

Теплоизоляция трубопроводов выполняется при помощи следующих материалов:

• Пенополиуретаном.
• Вспененным полиэтиленом.
• Минеральной ватой.
• Другими рулонными утеплителями.

Теплоизоляционный слой должен иметь толщину не меньше 5 см и быть надежно защищенным от проникновения влаги, которая значительно снижает его эффективность.

Монтаж нагревательных элементов на трубопровод

Перед выполнением монтажных работ следует проверить качество изоляции кабеля. Она должна быть выполнена алюминиевым скотчем или алюминиевой трубой. Изоляция не допускает непосредственного контакта нагревательного кабеля с теплоизоляцией.

Установка кабеля на трубопроводах бытового назначения проводится несколькими способами:

1. Нагревательные элементы вытягивают вдоль трубы и фиксируют их алюминиевой липкой лентой.
2. Отмеряют нужное количество кабеля и провешивают его вдоль трубы с образованием петель. Алюминиевым скотчем закрепляют основные части кабеля на трубе. Затем получившимися петлями обматывают трубу, также приклеивая их скотчем.
3. Обматывают обогреваемый участок кабелем, выдерживая определенный шаг. Фиксацию нагревательного элемента выполняют алюминиевой липкой лентой.

Независимо от способа установки на трубопровод, оснащенный нагревательным кабелем, в обязательном порядке наносится маркировка «200 В, опасно, нагревательный кабель».

В большинстве случаев управлять системой, которая защищает трубопровод от замерзания, обязательно необходимо с помощью терморегулятора. Использование именно этого элемента позволяет свести к минимуму расходы на электроэнергию и гарантирует эффективное нагревание водопроводной системы, предотвращая замерзание труб холодного и горячего водоснабжения в холодное время года. Читайте также: «Виды труб с подогревом для водопровода – преимущества и примеры использования».

Промышленные нагреватели для трубопроводов — Wattco

Одним из самых смелых проектов, соединяющих США и Канаду, является проект трубопровода Keystone, протянувшийся на 2150 миль через границу и пронизывающий 3 провинции и более полудюжины штатов, таких как Аризона, Техас, Оклахома и Канзас. Конечно, самая большая проблема заключается не в прокладке 36-дюймового трубопровода, способного транспортировать до 830 000 баррелей в сутки, а в том, как поддерживать поток такого огромного количества сырой нефти в оптимальном состоянии, не теряя вязкости нефти на протяжении всей доставки. .

Использование фланцевых электронагревателей в нефтяной промышленности не является чем-то новым. Однако поддерживать подогрев нескольких сотен галлонов резервуара и/или нескольких сотен футов трубопровода — это не совсем то же самое, что использовать эти масляные обогреватели. Для обеспечения непрерывности трубопровода Keystone и поддержания постоянной скорости потока требуется совершенно другой подход. Разнообразие внешней среды в различных областях заставляет конструировать обогреватели более творчески и контекстно-ориентированно в зависимости от того, где и как реализовать в каждом разделе областей.

Большой вопрос: какой?

Большой вопрос заключается в том, чтобы решить, какой из этих промышленных нагревателей использовать. Его ответ достаточно прост для инженеров. Огромный диаметр и протяженность трубопровода предполагают, что идеальным выбором являются погружные нагреватели, а точнее фланцевые встроенные нагреватели. Конструкция встроенных нагревателей имеет ряд преимуществ. Это лучший масляный нагреватель для поддержания постоянной температуры нагрева, необходимой для применения масла. Непрямой нагрев также помогает поддерживать температуру на постоянном уровне. Тепло самопроизвольно распространяется по участкам трубопровода. Суровые условия окружающей среды также могут потребовать наилучших материалов нагревательного элемента и оболочки с использованием продуктов WATTCO™, таких как Incoloy™ или Calrod™, специально разработанных для противостояния неблагоприятным условиям.

Эти специальные сплавы используются для изготовления экранирующих оболочек для защиты нагревательных стержней от коррозии и тепла, которые могут проникнуть во время погружения в поток сырой нефти. Их легко обслуживать, что является огромным преимуществом, поскольку опорожнение трубопровода для обслуживания практически невозможно. Это также приводит к вопросу о том, как обращаться с охлаждающей жидкостью. В отличие от некоторых проточных нагревателей меньшего размера, в которых использование воды в нагревательной камере более чем достаточно, этот проект требует гораздо более эффективных жидких хладагентов для заполнения нагревательной камеры.

Учет охлаждающей жидкости

Выбор правильной теплоносящей жидкости, также известной как охлаждающая жидкость, имеет решающее значение для успеха Keystone Pipeline в сохранении требуемой вязкости масла. Эффективность встроенных нагревателей гарантируется ровно настолько, насколько эффективна используемая в них охлаждающая жидкость. Хладагент бывает во всех трех состояниях: газообразном, жидком и даже твердом. Жидкая форма охлаждающих жидкостей, наиболее часто используемая, состоит из воды и большого количества различных химических веществ. Они часто лучше всего подходят для общего охлаждения. Однако для использования охлаждающей жидкости иногда требуется нечто большее, чем простая установка водяного типа. Для различных применений необходимы другие, более сложные формы охлаждающей жидкости, такие как сжиженные газы или наножидкости. Принимая во внимание все эти переменные, потребуется много инженерной изобретательности, чтобы оптимально спроектировать погружные нагреватели для этого проекта промышленного отопления.
 
Получите предложение по фланцевому погружному нагревателю сегодня. Просмотрите другие наши продукты для масляных обогревателей, такие как погружные нагреватели, циркуляционные нагреватели и многое другое.

Принципы работы и применения технологии тепловых трубок

Компания Advanced Cooling Technologies, Inc. является надежным экспертом в области продуктов и технологий тепловых трубок. ACT производит большое разнообразие тепловых трубок, радиаторов с тепловыми трубками и сборок с тепловыми трубками для широкого спектра применений на различных рынках. Фактически, ACT является единственным производителем в США, который регулярно поставляет тепловые трубки для охлаждения наземной электроники (медь-вода), управления температурным режимом на орбитальных спутниках (алюминий-аммиак и медь-вода) и оборудования для высокотемпературной калибровки (жидкий металл). Кроме того, ACT является предпочтительным партнером для разработки новых функций и повышения производительности с помощью новой технологии тепловых трубок.

Эта страница ресурсов по тепловым трубам содержит самую обширную информацию о тепловых трубах и связанных с ними технологиях, доступную в Интернете, включая основы, пределы, фитили, рабочие жидкости и оболочки, различные виды тепловых трубок и передовые разработки.

Обзор технологии тепловых трубок

Тепловая трубка представляет собой двухфазное устройство для передачи тепла с очень высокой эффективной теплопроводностью. Это вакуумплотное устройство, состоящее из оболочки, рабочей жидкости и фитильной конструкции. Как показано на видео ниже, подводимая теплота испаряет жидкую рабочую жидкость внутри фитиля в секции испарителя. Насыщенный пар, несущий скрытую теплоту парообразования, течет в сторону более холодной секции конденсатора. В конденсаторе пар конденсируется и отдает скрытую теплоту. Сконденсированная жидкость возвращается в испаритель через структуру фитиля за счет капиллярного действия. Процессы фазового перехода и циркуляция двухфазного потока продолжаются до тех пор, пока поддерживается температурный градиент между испарителем и конденсатором.

Преимущества этих устройств:

• Высокая теплопроводность (от 10 000 до 100 000 Вт/м·К)
• Изотермический
• Пассивный
• Низкая стоимость
• Устойчивость к ударам/вибрациям
• Устойчив к замораживанию/оттаиванию

Нажмите на значки ниже, чтобы узнать больше о тепловых трубках.

Если вы проектируете тепловую систему и просто хотите узнать больше о тепловых трубах для охлаждения, воспользуйтесь ссылками в разделе «Эксплуатация». Если у вас остались вопросы, свяжитесь с нами, и инженер свяжется с вами.

Узнайте больше о тепловых трубках в разделе «Часто задаваемые вопросы о тепловых трубках» или загрузите наше Руководство по надежности тепловых трубок. Смотрите полное видео и транскрипцию об основах тепловых трубок и их преимуществах.

Страницы ресурсов

Базовая физика, включая видео, демонстрирующее двухфазный перенос тепла.

Часто задаваемые вопросы об основах тепловых трубок.

В этом удобном для печати руководстве содержится следующая информация о медно-водяных тепловых трубах: Пошаговое руководство по проектированию тепловых труб в вашей системе, Моделирование, Практическая надежность

Узнайте о различных ограничениях, определяющих максимальную мощность (Вт), которую может передать тепловая трубка.

Используйте этот инструмент для расчета производительности медно-водяной тепловой трубы для вашей системы.

Изучите основы определения размеров и моделирования с помощью нашего руководства по проектированию тепловых трубок. Вы сможете интегрировать эти устройства в свой проект в кратчайшие сроки!

Посетите галереи двухфазных теплообменных аппаратов.

Узнайте о преимуществах, ограничениях и компромиссах различных конструкций фитилей.

Рабочие жидкости в первую очередь определяются условиями окружающей среды, термодинамическими свойствами жидкости и совместимостью с фитилем/оболочкой.

Обсуждает специализированные тепловые трубы и их применение.

Видео с расшифровкой, в которой обсуждаются основные принципы работы тепловых трубок.

Узнайте, как интегрировать тепловые трубки в компьютерные модели.

Краткая история, показывающая, как расширились области применения с тех пор, как в 19 году была изобретена тепловая трубка.63.

Видеоруководства ACT по управлению температурным режимом, включая двухфазную теплопередачу, радиаторы, управление температурным режимом светодиодов и накопление тепла. Доступны транскрипции видео.

В наших брошюрах представлен обзор различных категорий продукции.

Новые усовершенствования

Усовершенствованные тепловые трубки и контурные тепловые трубки, включая новые рабочие жидкости, пассивный термоконтроль с переменными условиями и стойкость к замерзанию/оттаиванию.

Узнайте, как компания ACT расширила диапазон рабочих температур рабочей жидкости на воде со 150 до 300°C.

ACT разрабатывает новые рабочие жидкости для промежуточного диапазона температур между водой и рабочими жидкостями на основе щелочных металлов.

Среды для обработки щелочных металлов с оболочками из суперсплава позволяют работать при температурах до 1100°C.

Компания ACT разработала распределители тепла с испарительной камерой, которые могут принимать тепловые потоки до 500 Вт/см2 на площади 4 см2 и преобразовывать тепловой поток таким образом, чтобы его можно было удалить с помощью обычных методов охлаждения.

PCHP изменяют количество неконденсируемого газа (NCG) в своем резервуаре, обеспечивая очень жесткий контроль температуры (± 5 мК) в течение нескольких часов работы.