Каталог

Промышленные трубопроводы обогреваются во избежание замерзания или загустения продуктов, которые транспортируются. Для некоторых веществ очень важно поддерживать определенную температуру. Уже много лет кабельный обогрев применяется в таких сферах промышленности, как химическая, нефтегазовая, пищевая, фармацевтическая.

Обогрев промышленных трубопроводов - схема

Основная задача таких систем - обеспечить поддержание температуры транспортируемого продукта, а так же это позволяет:

  • сохранить величину кинематической вязкости продукта, не допустив создания пробок и остановки трубопровода;
  • предотвратить выпадение твердых фракций из транспортируемого продукта;
  • увеличить скорость транспортировки продукта;
  • запустить трубопровод, частично или полностью заполненный продуктом, после остановки;
  • обеспечить гарантированный слив вязких продуктов из резервуара за укороченный промежуток времени.

Системы подогрева применяются и на трубопроводах транспортировки газообразных продуктов. Их главное назначение в этом случае - предотвратить выпадение конденсата при остывании газа.

Обычная система промышленного обогрева трубопровода состоит из трёх основных частей:

  1. нагревательная;
  2. распределительная сеть;
  3. система управления.

К нагревательной части относят: нагревательные кабели, элементы для крепления на трубопроводе, а так же элементы для обогрева насосов, фланцев, вентилей и других узлов трубопровода. Распределительная сеть обеспечивает питание нагревательной части и передачу сигналов от датчиков к щиту системы управления. Система управления, в свою очередь, состоит из: шкафов управления, терморегуляторов, датчиков температуры (воздуха и трубы), датчиков потока, пускорегулирующей и защитною аппаратуры.

Obogrev-truboprovodov.jpg

В зависимости от ряда технических особенностей можно выделить несколько типов систем подогрева

Их параметры зависят от:

  • свойств транспортируемого продукта (максимальная температура продукта, температура на входе в трубопровод, температура застывания, температура выпадения твердых фракций);
  • характеристик трубы (материал, геометрические размеры, теплоизоляция, открытое или подземное расположение);
  • топологии трубопровода (линейный, разветвленный, с малым или большим количеством участков);
  • характеристик окружающей среды (минимальная и максимальная температуры окружающего воздуха, скорость ветра).

На основании этих данных определяются:

  • расчетная величина максимальных теплопотерь трубопровода;
  • тип нагревательного кабеля (возможно присутствие разных кабелей в одной системе), его длина и расположение на трубе (количество ниток, шаг);
  • тип аксессуаров для запитки секций (распределительные коробки, заделки, муфты);
  • структура и параметры распределительной сети (или ее отсутствие);
  • структура и параметры системы управления (термостаты и коммутационные устройства, шкафы управления, трансформаторы).

Нагревательные кабели для обогрева трубопроводов

truba.png

Система обогрева трубопроводов использует в качестве тепловыделяющих элементов нагревательные кабели, поскольку они наилучшим образом решают задачу обогрева разветвленных и длинных трубопроводов. В отличие от обычных силовых кабелей, назначение которых передать электроэнергию к нагрузке с минимальными потерями, нагревательные кабели сами являются нагрузкой, но нагрузкой распределенной. Все 100% напряжения, подаваемого на нагревательный кабель, подают в нем. Происходящее при этом выделение тепла не должно вызывать перегрева кабеля или обогреваемого объекта. Используется три основных типа нагревательных кабелей: резистивные, зональные, саморегулирующиеся.

В резистивном кабеле выделение тепла происходит за счет омических потерь в нагревательной жиле кабеля. Кабель, помимо нагревательной, может содержать токопроводящую жилу, что упрощает схему его подключения. Зональный кабель содержит две параллельные изолированные токопроводящие жилы. Поверх токопроводящих жил наложена спираль из проволоки с большим сопротивлением, которая через контактные окна попеременно замыкается то с одной, то с другой токопроводящей жилой, образуя параллельные нагревательные элементы - «зоны». Каждая зона представляет независимый нагреватель длиной около 1 м.

Тепловая мощность резистивных и зональных кабелей практически не зависит от температуры. Для обеспечения длительной и надежной работы кабелей этих типов важно соблюдать расчетные условия теплоотдачи, чтобы не вызвать перегрева. Саморегулирующийся кабель также имеет две параллельные токопроводящие жилы. Отличие состоит в том, что токопроводящие жилы окружены проводящей пластмассой, в которой и происходит выделение тепла. Пластмасса характеризуется существенной зависимостью проводимости от температуры, а температурный коэффициент сопротивления проводящих пластмасс на порядок больше, чем у меди или стали.

Это обеспечивает саморегулирование тепловой мощности кабеля. Саморегулирующийся кабель может изменять свою мощность локально, только в зоне перегрева; это свойство позволяет создавать безопасные системы обогрева трубопроводов и резервуаров, в том числе с переменными по длине трубопровода условиями теплоотдачи. Основными характеристиками нагревательного кабеля являются линейная тепловая мощность, напряжение питания, минимальная и максимальная длина нагревательной секции при заданном напряжении, рабочая и максимально допустимая температуры.


задать вопрос