Войти
Саморегулирующаяся лента обогрева с серым торцевым уплотнением рядом с медная дренажная труба с обернутым вокруг них изоляционным материалом Это защищает трубу от замерзания. Электрообогрев, нагревательная лента или обогрев поверхности - это система, используемая для поддержания или повышения температуры труб и резервуаров с использованием кабели электрообогрева. Электронагреватель принимает форму электрического нагревательного элемента, проходящего в физическом контакте по длине трубы. Труба обычно покрывается теплоизоляцией для удержания тепловых потерь из трубы. Тепло, выделяемое элементом, поддерживает температуру трубы. Электронагреватель может использоваться для защиты труб от замерзания, для поддержания постоянной температуры подачи в системах горячего водоснабжения или для поддержания рабочих температур для трубопроводов, которые должны транспортировать вещества, затвердевающие при температуре окружающей среды. Электрические нагревательные кабели являются альтернативой паровому обогревателю, где пар недоступен или нежелателен.
Электронагреватель начался в 1930-х годах, но изначально специального оборудования не было. Кабели с минеральной изоляцией работали при высокой плотности тока для выработки тепла, а контрольное оборудование было адаптировано из других приложений. Нагревательный кабель сопротивления с минеральной изоляцией был представлен в 1950-х годах, и стали доступны нагревательные кабели параллельного типа, которые можно было отрезать до нужной длины в полевых условиях. Саморегулирующиеся кабели из термопласта поступили на рынок в 1971 году.
Системы управления для электронагревательных систем, разработанные от термостатов и контакторов с капиллярными колбами в 1970-х годах до сетевых компьютеризированных средств управления в 1990-х годах в больших системах, требующих централизованного управления и
В одном документе прогнозировалось, что в период с 2000 по 2010 год электронагреватели будут составлять 100 мегаватт подключенной нагрузки, а на обогрев и изоляцию будут приходиться капитальные вложения в размере до 700 миллионов канадских долларов в нефтеносные пески Альберты.
Международные стандарты, применяемые при проектировании и установке систем электрообогрева, включают стандарты IEEE 515 и 622, британский стандарт BS 6351 и стандарт IEC 60208.
Наиболее распространенные области применения обогрева трубопроводов включают:
Другие применения греющих кабелей включают:
Каждая труба или резервуар нагревается потеря, когда его температура выше температуры окружающей среды. Теплоизоляция снижает скорость потери тепла, но не устраняет ее. Электронагреватель поддерживает температуру выше точки замерзания, уравновешивая потерю тепла и подводимое тепло. Обычно термостат используется для подачи питания, когда он измеряет температуру, опускающуюся ниже установленного значения температуры - обычно между 3 ° C и 5 ° C и часто называется «уставкой». Термостат отключает питание электронагревателя, когда он измеряет температуру, превышающую другое заданное значение температуры - обычно на 2 ° C выше заданного значения.
Прокладка теплового кабеля на крышах или в желобах для таяния льда в течение зимы месяцев. При использовании в водосточных желобах кабель не предназначен для защиты водосточных желобов от льда или снега, а только для обеспечения свободного пути для талой воды, стекающей с крыши в водосточную трубу или водосточную трубу.
Также можно проследить трубопровод подачи горячей воды, поэтому не требуется циркуляционная система для подачи горячей воды на выходы. Комбинация электронагревателя и правильная теплоизоляция для рабочей температуры окружающей среды поддерживает тепловой баланс, при котором тепловая мощность от электронагревателя соответствует теплопотери в трубе. Были разработаны саморегулирующиеся или регулируемые нагревательные ленты, которые очень успешно применяются в этом приложении.
Аналогичный принцип может применяться к технологическим трубопроводам, по которым проходят жидкости, которые могут застывать при низких температурах, например, смолы или расплавленная сера. Электронагревательные элементы с высокой температурой могут предотвратить засорение труб.
Промышленные применения для электрообогрева от химической промышленности, нефтеперерабатывающих заводов, атомных электростанций, пищевых фабрик. Например, воск представляет собой материал, который начинает затвердевать при температуре ниже 70 ° C, что обычно намного выше температуры окружающего воздуха. Следовательно, трубопровод должен быть снабжен внешним источником тепла, чтобы предотвратить охлаждение трубы и материала внутри нее. Электрообогрев также может осуществляться с помощью пара, но для этого требуется источник пара, и это может быть неудобно в установке и эксплуатации.
В лабораториях исследователи, работающие в области материаловедения, используют электронагреватель для изотропного нагрева образца. Они могут использовать электронагреватель в сочетании с variac, чтобы контролировать поставляемую тепловую энергию. Это эффективное средство медленного нагрева объекта для измерения термодинамических свойств, таких как тепловое расширение.
Поскольку нагрев густой жидкости снижает ее вязкость, это снижает потери, происходящие в трубе. Следовательно, имеющийся чистый положительный напор на всасывании (перепад давления) может быть увеличен, уменьшая вероятность кавитации при перекачке. Однако следует проявлять осторожность, чтобы не слишком сильно увеличивать давление пара жидкости, так как это может иметь сильный побочный эффект для имеющегося напора и, возможно, перевешивает любую выгоду.
Последовательный нагревательный кабель состоит из отрезка провода с высоким сопротивлением, изолированного и часто заключенного в защитную оболочку. Он запитан при определенном напряжении, и тепло сопротивления провода создает тепло. Обратной стороной этих типов обогревателей является то, что при их перекрещивании они могут перегреться и сгореть, они имеют определенную длину и не могут быть сокращены в полевых условиях, а также разрыв в любом месте на линии приведет к отказу весь кабель. Плюс в том, что они, как правило, недороги (для нагревателей из пластика) или, как и в случае с нагревательными кабелями с минеральной изоляцией, они могут подвергаться воздействию очень высоких температур. Нагревательные кабели с минеральной изоляцией хороши для поддержания высоких температур в технологических линиях или поддержания более низких температур в линиях, которые могут стать очень горячими, например, в паропроводах с высокой температурой.
Обычно последовательные элементы используются для технологического нагрева длинных трубопроводов, например длинномерного масла трубопроводы и причал наливных труб на НПЗ.
Кабель постоянной мощности состоит из нескольких зон постоянной электрической мощности и изготавливается путем наматывания тонкого нагревательного элемента вокруг двух изолированных параллельных проводов шины, а затем на чередующихся сторонах проводников в утеплителе делается выемка. Затем нагревательный элемент обычно припаивается к оголенному проводнику, что создает небольшой нагревательный контур; затем это повторяется по всей длине кабеля. Затем имеется внутренняя оболочка, которая отделяет провода шины от заземляющей оплетки. В коммерческих и промышленных кабелях применяется дополнительная внешняя оболочка из резины или тефлона.
Преимущества этой системы по сравнению с последовательными элементами заключаются в том, что в случае выхода из строя одного небольшого элемента остальная часть системы продолжит работу. с другой стороны, поврежденные участки кабеля (обычно 3 фута) останутся холодными и, возможно, приведут к его замерзанию. Кроме того, этот кабель можно обрезать до нужной длины в полевых условиях из-за его параллельной схемы, однако из-за того, что цепь проходит только до последней зоны на кабеле, при установке на месте обычно приходится устанавливать немного дальше конца кабеля. труба. При установке кабеля постоянной мощности или любого кабеля для обогрева важно не перекрывать кабель и не касаться его самого, поскольку он может перегреться и выгореть. Кабель постоянной мощности всегда подключается к термостату для контроля выходной мощности кабеля, что делает его очень надежным источником тепла.
Недостатком этого кабеля является то, что большинство кабелей постоянной мощности не имеют паяных соединений с проводами шины, а нажимаются на типовой контакт и, следовательно, более склонны к образованию холодных цепей из-за неплотных соединений, вызванных манипуляциями с кабелем и установкой..
Саморегулирующиеся ленты для обогрева - это кабель, сопротивление которого зависит от температуры: низкое сопротивление при температурах ниже заданного значения кабеля и высокое сопротивление при температурах выше заданного значения кабеля. Когда температура кабеля достигает заданного значения, сопротивление достигает высокой точки, что приводит к прекращению подачи тепла.
В этих кабелях используются два параллельных провода шины, которые переносят электричество, но не выделяют значительного тепла. Они заключены в полупроводящий полимер. Этот полимер наполнен углеродом; поскольку полимерный элемент нагревается, он пропускает меньший ток, поэтому кабель по своей сути экономит электроэнергию и передает тепло и электроэнергию только там, где и когда требуется системе. Кабели производятся, а затем облучаются, и, варьируя как содержание углерода, так и дозировку, можно производить различные ленты с различными выходными характеристиками. Преимущество этого кабеля - возможность отрезать его до нужной длины в полевых условиях. Он более прочный и надежный, чем кабель постоянной мощности; он не может перегреться, чтобы его можно было пересечь, но укладывать ленту таким образом - плохая практика. Саморегулирующиеся нагревательные кабели постоянной мощности имеют определенную максимальную температуру воздействия, а это означает, что при воздействии высоких температур лента может быть повреждена и не подлежит ремонту. Кроме того, саморегулирующиеся ленты подвержены более высоким пусковым токам при холодном пуске, как и асинхронный двигатель, поэтому требуется контактор с более высоким номиналом.
Электрокабели можно подключать к однофазным или (группами) к трехфазным источникам питания. Питание регулируется контактором или полупроводниковым контроллером. Для саморегулирующегося кабеля источник питания должен обеспечивать большой ток прогрева, если система включается из состояния холодного пуска. Контактор или контроллер могут включать в себя термостат, если требуется точное поддержание температуры, или могут просто отключать систему защиты от замерзания в мягкую погоду.
В системах электрообогрева могут потребоваться устройства защиты от утечки на землю (замыкание на землю или УЗО ) для защиты персонала и оборудования. Конструкция системы должна минимизировать ток утечки, чтобы предотвратить ложное отключение; это может ограничить длину любого отдельного отопительного контура.
Питание трехфазных систем осуществляется через контакторы, аналогичные пускателю трехфазного двигателя, работающему напрямую от сети, который управляется термостатом где-то в линии.. Это гарантирует, что температура поддерживается постоянной, а линия не перегревается или не перегревается.
Если линия замерзает из-за отключения нагрева, может потребоваться некоторое время, чтобы оттаять с помощью электронагревателя. Это оттаивание осуществляется в трехфазных системах с помощью «автотрансформатора», чтобы обеспечить более высокое напряжение и, следовательно, более высокий ток, а также немного нагреть электронагревательные элементы. Система наддува обычно работает по таймеру и через некоторое время возвращается в «нормальный» режим.
