Теплоизоляция емкостей греющим кабелем

Еще раз про обогрев емкостей греющим кабелем

Вопрос промышленного обогрева емкостей с помощью электрического кабеля нами уже рассматривался ранее, но у пользователей остались открытые вопросы, на которые мы и постараемся дать ответы в этой статье.

Несмотря на то, что электрообогрев цистерн и других емкостей применяется преимущественно на производстве, эта тема очень актуальна и востребована среди посетителей сайта. В промышленном секторе эта задача довольна распространена. Среди наиболее типовых примеров применения греющего провода можно выделить следующие:

• пожарный резервуар с водой;
• баки и емкости для хранения нефтепродуктов;
• цистерны с топливом;
• емкости с заданной температурой для проведения техпроцесса.

В промышленности и быту существуют также различные варианты применения кабельного нагрева для труб и производственных трубопроводов, но в этом случае процесс монтажа выглядит несколько иначе и имеет собственные особенности.

Состав системы подогрева резервуаров

Несмотря на большие объемы промышленных емкостей и резервуаров, кабельная система обогрева и в этом случае включает в состав основные стандартные элементы. В состав системы входят следующие необходимые детали и узлы:

• в качестве нагревателя выступает саморегулирующийся (более 90% схем и конструкций) или резистивный кабель;
• традиционная система управления – термостат с датчиком температуры, благодаря которой обеспечивается возможность установки требуемого температурного режима, включения/отключения системы по времени;
• подсистема подачи питания;
• подсистема крепления.

Расчет требуемой мощности кабеля

Для подбора нагревательной кабеля требуемой мощности, определения теплопотерь следует произвести ряд несложных математических вычислений. В качестве исходных данных для расчета используются:

• Δt – разница расчетных температур внутри и снаружи промышленной емкости:

Δt=tв-tн;

• D – диаметр емкости, м;
• L – длина резервуара, м;
• Lкруга – длина окружности круга, м:

Lкруга=π·D;

• Sдн — площадь дна резервуара, м2:

Sдн=( π·D2)/4;

• Sст – площадь поверхности стенки, м2:

Sст=Lкруга·L;

• S – площадь поверхности резервуара, м2:

S= Sдн+ Sст;

• b – толщина теплоизоляции, м;
• λ – теплопроводность изоляции, Вт/(м°С);
• R – тепловое сопротивление, Вт/(м2°С):

R= λ/b.

Непосредственно формула расчета мощности подогревателя выглядит следующим образом:

Р=S·R·Δt·k,

где k – коэффициент запаса, принимаем равным 1,25.

Пример расчета: предположим, что нам необходимо рассчитать мощность кабеля для отопления резервуара с площадью поверхности S=12 м2, толщиной теплоизоляции b=0,1 м и теплопроводностью последней λ=0,05 Вт/м°С. Требуемая температура внутри резервуара tв=15 °С, температура окружающего воздуха tн=-25 °С:

Δt=15-(-25)=40 °С;

R=0,05/0,1=0,5 Вт/(м2°С);

Р=12·0,5·40·1,25=240 Вт.

Кроме этого, рассчитать мощность кабеля можно с помощью онлайн калькуляторов, представленных на различных конструкторских сайтах.

Достоинства и недостатки кабельных систем

Электрические системы обогрева емкостей, к которым условно можно отнести и тэны, и греющий кабель, и другие типы обогревателей, имеют один существенный недостаток — относительная дороговизна. По сравнению с водяным обогревом или методом, использующим термальное масло, электрический обогрев обходится более дороже. Но при этом именно применение электроэнергии позволяет греть емкости без опасности для окружающей среды, это самый экологичный метод обогрева. Монтаж кабельной системы отличается простотой, долговечность работы оставляет далеко позади прочие методы.

Источник

Обогрев емкостей и резервуаров с помощью греющего кабеля

В домашнем хозяйстве или промышленном производстве использование емкостей и резервуаров распространено повсеместно. При этом емкости применяются самые разные. Они отличаются по форме – кубические, цилиндрические, сферические; размерам – от малогабаритных до крупнотоннажных; материалам изготовления – металлические или пластиковые. В резервуарах и емкостях хранят технические и пищевые жидкости, нефтепродукты, топливо, сыпучие материалы.

Нередко использование емкостей сопряжено с эксплуатацией под открытым небом, что в зимних условиях имеет свои определенные недостатки:

• повышается вязкость жидкости вплоть до 100% замерзания, что вызывает некоторые проблемы при последующей перекачке до полной остановки трубопровода;
• замерзание ряда технических жидкостей внутри цистерны может привести к потере их эксплуатационных свойств;
• пищевые продукты, подвергнутые воздействию низких температур, могут потерять вкусовые качества.

Во избежание подобных проблем следует заранее позаботиться об организации обогрева емкостей. Для этого могут использоваться разные системы отопления. Но как показывает практический опыт — оправданными с финансовой точки зрения, а также с учетом особенностей монтажа и обслуживания, выглядят кабельные системы обогрева. В качестве нагревательного элемента в этих системах применяется греющий кабель – резистивный и саморегулирующийся. Последний тип предпочтителен, поскольку удобен и практичен.

Конструкция саморегулирующегося кабеля и особенности обогрева емкостей

Для передачи электрического тока внутри кабеля проходят две металлические жилы, которые расположены параллельно. Чаще всего, номинальное напряжение эксплуатации составляет 220 В. Этих параметров, как правило, хватает и для подогрева небольших баков на несколько литров, и для резервуаров на тысячи тонн.

Оба проводника заключены в специальную пластмассу и не содержат никакой другой изоляции. С изменением температуры меняется сопротивление пластмассы, что позволяет кабелю самостоятельно регулировать объем тепловыделения.

• мощность 1 погонного метра при температуре +10 градусов Цельсия;
• мощность кабеля в воде или во льду.

Саморегулирующиеся провода надежны, экономичны, при установке систем обогрева их можно нарезать на куски расчетной длины.

Обогрев емкости с помощью кабельной системы происходит по следующему принципу:

• кабель прилегает максимально плотно к стенкам резервуара;
• при понижении окружающей температуры охлаждается емкость и полимерная матрица кабеля;
• понижение температуры матрицы приводит к снижению сопротивления, и кабель начинает нагреваться сам и греть емкость с содержимым;
• температура возрастает, возрастает сопротивление полимерной матрицы, энергопотребление сводится к минимуму.

Особенности установки кабельной системы

Изначально, перед непосредственной укладкой кабеля, следует набросать на бумаге проект системы обогрева. В частности, необходимо определиться со схемой укладки греющего элемента. Как правило, кабель укладывается змейкой, или используется спиралевидная навивка.

При монтаже системы подогрева старайтесь излишне не подвергать кабель механическим воздействиям, во избежание его повреждения. Уложенный провод необходимо жестко закрепить на стенках резервуара с помощью монтажной ленты, кладочной сетки, хомутов или скоб.

После фиксации нагревательный элемент следует накрыть тепло- и гидроизоляционными материалами. Особенно тщательно это условие нужно соблюдать для резервуаров, которые стоят под открытым небом.

Источник

Монтаж греющего кабеля для обогрева труб внутри и снаружи.

Проживая в загородном доме и имея внешние коммуникации водоснабжения и канализации, трубы прокладывают ниже точки промерзания.

На большей части нашей страны эта отметка находится на уровне не более 2,5м.

Либо протяженный кусок водопровода проходит в неотапливаемой цокольной части дома, где есть риск промерзания. Можно конечно использовать спец.трубы, но это обойдется вам в копеечку.

Поэтому гораздо выгоднее согреть трубу недорогим греющим кабелем.

Наибольшее распространение получили греющие кабеля двух видов:

Чем они отличаются между собой и какой лучше для водопровода? Резистивные могут быть одножильными и двухжильными.

Принцип работы этой марки очень простой. Внутри кабеля проходит жила из спецсплава с большим сопротивлением.

При прохождении тока жила нагревается. Можно закупить как готовые к монтажу комплекты, так и заказать нужный метраж.

С двухжильным все гораздо проще. Отмеряете нужное расстояние, в начале КЛ на одну жилу подаете фазу, на другую ноль, а в конце просто закорачиваете их между собой, устанавливая концевую муфту.

Для такого вида нагрева потребуются датчики температуры и терморегулятор, наподобие того, что применяется в теплых полах.

Иначе он банально может расплавить и прожечь трубу.

У саморегулирующегося, замкнутого контура или петли нет.

Между ними на всем протяжении идет хитрый полимер, который при остывании до определенной температуры образует разные мостики проводимости.

То есть, в точке охлаждения петля из двух жил самостоятельно замыкается, между ними начинает протекать ток и кабель греется. При этом по всей длине кабеля у вас будет разная температура.

Самая горячая точка будет в самом холодном месте. Но ни в одной точке температура не превысит 85С. Номинальный же нагрев составляет 65 градусов.

Такой кабель полностью пожаробезопасен. Даже если он будет наложен внахлест сам на себя, он от этого все равно не сгорит.

Он просто снижает свое потребление в несколько раз. Такого варианта, чтобы во включенном состоянии его потребление было нулевым, не происходит.

Самореги разных производителей отличаются между собой качеством, так называемой матрицы. Этот тот самый чудо полимер, который пропускает через себя электричество.

Подавляющее большинство специалистов для обогрева труб используют именно саморегулирующиеся разновидности кабеля. Объясняется это их более простой эксплуатацией и упрощенным монтажом.

Вам не придется покупать и подключать термостат.

Достаточно будет воткнуть его в розетку, и он тут же начнет работать как надо.

Саморегулирующиеся кабеля подразделяются на пищевые, которые можно закладывать непосредственно в трубу, и не пищевые, накладываемые поверх.

Чем они отличаются между собой конструктивно? Во-первых, размером.

Пищевые при достаточно схожих характеристиках, имеют меньшее сечение, дабы не занимать полезную площадь внутри водопровода. Сравните, самые распространенные габариты у наружных 7*14мм, 7*15мм, и у внутренних – 5*7мм.

При этом не забывайте про концевую муфту, которая имеет сечение в 1,5-2 раза большее, чем сам провод.

Второе отличие – обязательное наличие экрана. У наружных его может и не быть.

Ну и третье, самое главное – материал внешней изоляции.

Вот, например, пищевой вариант.

Снаружи мы имеем:

Эта оболочка химически инертна к агрессивной среде и не разлагается внутри водопровода.

бронированный, защитный экран или оплетка

две медные жилы с полимером между ними

У не пищевой модели оболочка состоит из полиолефина устойчивого к ультрафиолету.

Первостепенной задачей греющего кабеля является предотвращение замерзания воды в трубе. А этого можно добиться только при достаточной мощности.

Какую выбрать в вашем случае? В условиях бытовых объектов обычно обогревается водопроводная труба диаметром максимум 32мм.

Если вы экстремал и трубу нисколечко не утепляете, то такой водопровод придется обматывать кабелем минимум 32Вт/м.

При отсутствии требуемой мощности потребуется намотать сразу два кабеля.

Все греющие кабеля нормально работают только при соответствии напряжения номинальным значениям, прописанным в паспорте изделия. Если у вас дома проблемы с напругой, и она редко когда поднимается выше 180-190В, то не удивляйтесь, что выбранной мощности может не хватить, и в один прекрасный день труба все же перемерзнет.

А почему иногда умирает сам кабель? Самореги боятся частых включений выключений. Обычно у них конечное число таких коммутаций.

Также они выходят из строя из-за неправильного подключения к питающему кабелю 220В. Некачественная концевая заделка и попадание влаги во внутрь оболочки, еще одна причина.

Для герметичного ввода пищевого кабеля внутрь трубы применяют сальники. При их выборе обращайте внимание на форму кабеля. Они бывают круглыми или плоскими.

Под определенную марку используют свой сальник. Неправильно подберете, получите течь.

Для монтажа по наружной стороне вам понадобятся:

Источник