Резистивный нагревательный кабель
Для наружной прокладки в трубопроводных системах используется нагревательный кабель, имеющий одну или две токоведущие медные жилы высокой гибкости, с изоляцией из полиэтилена, с экраном или без него, и оболочкой из специальной ПВХ композиции, стойкой к широкому диапазону температур. Монтаж такого кабеля производится в виде намотки на трубопровод и крепится при помощи специального алюминиевого скотча через определенные промежутки. «Холодные концы» нагревательных секций заводятся в распределительные коробки, которые обеспечивают электроэнергией нагревательный кабель. Распределительные коробки устанавливаются так, чтобы они не мешали при укладке теплоизоляции и были легкодоступными при дальнейшей эксплуатации нагревательной системы.
В местах, где возможно механическое воздействие на кабель или необходимо обеспечить антикоррозийную защиту нагревательных секций, используются специальные бронированные кабели, имеющие оплетку из стальных оцинкованных проволок. Данные виды кабелей в основном применяются для магистральных транспортировочных линий или трубопроводов большой длины. Монтаж бронированного кабеля осуществляется по той же технологии что и обычный, но при этом может прокладываться и в земле.
Для прокладки внутри трубопроводов или продуктопроводов в пищевой промышленности используется специально разработанный для этих целей, нагревательный кабель компании DEVI. Оболочка такого кабеля состоит из пищевого полиэтилена, а конструкция является достаточно жесткой, что обеспечивает простую прокладку кабеля внутри системы.
Однако необходимо отметить, что при монтаже кабеля нужно помнить о мерах предосторожности, которые обеспечат не только увеличение срока эксплуатации нагревательной системы, но и безопасность людей. Кроме того, при монтаже нагревательного кабеля необходимо избегать перехлеста нагревательного кабеля, так как это может привести к перегреву и выходу системы из строя. Если же все-таки необходимо осуществить перехлест, то на таких участках предусматривается принудительное охлаждение.
Саморегулируемый нагревательный кабель
Обогрев трубопровода саморегулируемым нагревательным кабелем имеет ряд преимуществ по сравнению с резистивным. Так, например, за счет полимерной (полупроводниковой) матрицы, которая изменяет токопроводящие свойства в зависимости от температуры, обогрев осуществляется только в тех местах, где происходит расчетное понижение температуры. За счет этого, происходит снижение электропотребления, а соответственно и уменьшение расходов на содержание такой системы.
Во-вторых, так как полупроводниковая матрица обеспечивает защиту от перегревания, следовательно, при монтаже секций можно осуществлять перехлест кабеля, не применяя дополнительного охлаждения. Кроме того, используя саморегулируемый нагревательный кабель, можно не беспокоиться о том, что секция в местах перехлестов может перегреться и выйти из строя, как это может произойти с резистивным нагревательным кабелем.
В-третьих, саморегулируемая система не зависит от каких-либо параметров, как например, резистивный кабель, который имеет определенные отрезки с установленным сопротивлением жилы, поэтому нет необходимости переплачивать за лишние метры кабеля. И последним, но не менее важным является, то обстоятельство, что при использовании системы обогрева на основе самрега, особенно на магистральных транспортировочных линиях или длинных участках, нет необходимости использовать терморегулятор, а также тянуть силовой кабель для «запитки» секций.
Исходя из этого, можно подытожить, что обогрев трубопровода саморегулирующим кабелем является более эффективным, как в плане электропотребления, так и безопасности. Однако проект и покупка такой системы потребителю обойдется в «копеечку».
Шкаф управления системой обогрева трубопровода
Неотъемлемой частью любой нагревательной системы является силовой электрический шкаф управления системой обогрева (ШУСОТ). Шкаф проектируется с использованием устройств защиты, контроля и управления. Защитные устройства предохраняют от токов короткого замыкания (автоматические выключатели) и токов утечки (дифференциальные реле), и обеспечивают безопасность от поражения электрическим током во время эксплуатации нагревательной системы. Приборы контроля и управления осуществляют запуск или отключение системы с визуальным отображением данных действий. К системам управления относится программируемый терморегулятор (контроллер), который обеспечивает автоматическую работу по предварительно заданному алгоритму.
Сам шкаф может быть различных конструкций в зависимости от места его установки. Так, например, для эксплуатации в сухом, чистом помещении может применяться щит со степенью защиты IP 20, 31 или 40. Если же шкаф будет эксплуатироваться в сыром, пыльном помещении, то необходимо учитывать возможность окисления, и использовать щит со степенью защиты IP 54, 55 или 65. Для применения на улице необходимо выбирать шкаф с защитой от попадания вовнутрь атмосферных осадков (IP 65, 66) и воздействия ультрафиолетовых лучей, а так же дополнительно проектировать обогрев внутри щита, для обеспечения нормальной работы защитного и управляющего оборудования.
Терморегулятор
Терморегулятор (термостат) является основным устройством, с помощью которого осуществляется регулировка температуры системы обогрева трубопровода на основе резистивного кабеля, а так же саморегулируемого, при монтаже его на ПВХ трубы. При помощи этого устройства устанавливается температура, при понижении которой будет производиться нагрев, а при повышении порога – система будет отключаться.
Датчики
Для систем обогрева может применяться два вида датчиков. При обогреве трубопровода, размещенного под землей, применяется датчик, который крепится внизу трубопровода. Он реагирует на изменение температуры и передает сигнал на терморегулятор, который в свою очередь «решает» запускать систему или нет. Так же для обогрева системы водоснабжения на открытом воздухе применяется датчик воздуха, который реагирует на изменение температуры окружающей среды и так же передает сигнал на термостат. Однако в отличие от первого датчика, он не может работать самостоятельно и должен подключаться только в паре с тем, который устанавливается под трубой.
И в заключение, хотелось бы отметить, что использование такой системы обогрева, обеспечит вам долгую и бесперебойную работу систем водоснабжения, а так же систем транспортировки других жидких веществ, таких как, например, нефтепродукты.
К основным производителям нагревательных кабелей, относятся следующие компании мирового масштаба: DEVI (Дания), ССТ (Россия), Raychem (США), Thermo (Швеция), NELSON Heat Trace, ENSTO (Финляндия).