Системи Devi против замръзване на тръби

Системите за отопление на тръби предпазват от замръзване и осигуряват надеждно и целогодишно използване на тръбопроводи, както за бита, така и за промишлеността. Дори при най–тежките атмосферни условия се гарантира безпроблемно протичане на вода или други флуиди в топли и студени тръби. Системите DEVI за отопление на тръби се състоят от нагревателни кабели DEVIflex™ с постоянна или променлива мощност, електронните термостати DEVIreg™, монтажни аксесоари и комплекти за свързване. Прецизните термостати DEVIreg™осигуряват оптимални резултати при минимални енергийни разходи.

Системите DEVI за отопление на тръби имат две основни приложения:
1. Предпазване на тръби от замръзване
2. Поддържане на определена технологична температура в тръбите.

Предимствата на системите DEVI за тръби са:
– предпазват от образуване на лед в тръбите;
– осигуряват постоянен дебит;
– намаляват дълбочината на инсталиране на тръбопроводите в земя;
– предотвратяват щетите от замръзване;
– предотвратяват сгъстяването на флуида в тръбите;
– ефикасно поддържат топла водата.

Нагревателните кабели, които се използват за системите против замръзване на тръби биват различни по вид, мощност и конструкция в зависимост от приложението.
– Двупроводните нагревателните кабели DEVIflex DTIP-10 с максимална мощност 10 W/m в комбинация с терморегулатор DEVIreg са подходящи за противообледенителни системи на тръби с температура не по-висока от 40°C.
DEVI-Pipeguard™ са саморегулиращи се нагревателни кабели с мощност 10/15/25 W/m при 100°C. За разлика от кабелите с постоянна мощност (DEVIflex DTIP-10 и DEVIflex DTIP-18), саморегулиращите се кабели се предлагат на барабан, като конструкцията на кабела позволява рязането им на определена дължина в зависимост отопляемото тръбно трасе. Използват се са отопление на тръби с температура до 40°C.
DEVIflexDPH-10 е саморегулиращ се нагревателен кабел на готови дължини от 2 m до 10 m, окомплектован със захранващ кабел с щепсел, подходящ за отопление на къси тръбни трасета, както и за предпазване на кондензните системи на климатични инсталации. Този кабел е подходящ най-вече за приложения за бита.

Devi-hotwatt™55 е саморегулиращ се нагревателен кабел и се използва за поддържане на температурата на топла вода или други флуиди в топли тръби (до 80°C).
DEVI-Iceguard-18 e саморегулиращ се нагревателен кабел с мощност от 18 W/m при 0°C, който се предлага както на барабан от 100 m или 300 m, така и на готови дължини от 2 m до 50 m.

Нагревателният кабел е UV защитен, което му позволява да се използва също и за системи против лед и сняг за улуци и водостоци.

DEVI-Pipeguard EX са саморегулиращи се нагревателни кабели с мощност 20/30/40 W/m, предназначени за отопление на тръбопроводи във взривоопасни и пожароопасни зони. Предлагат се на барабан по 300 m.

– Силиконовите нагревателни кабели се използват за отопление на тръби, където е необходима висока температура (до 170°C) или висока мощност (до 40 W/m).

Системите DEVI за отопление на тръби задължително трябва да бъдат управлявани от термостатите DEVIreg™ 330. Всички термостати DEVIreg™ са снабдени с реле и могат да управляват външен контактор.

Системи против замръзване на тръби

Тези системи се използват за предпазване от замръзване на водопроводни, канализационни, кондензни, дренажни и противопожарни инсталации.

Нагревателните кабели DEVIflex™ се полагат върху тръбата. Използват се при тръби, разположени в неотоплени помещения или на открито, както и при тръби в земята или над земята.

Монтаж на кабели на външни тръби над земята

Тръбите над земята са изложени на студ и външни метеорологични условия и при тях е необходимо полагане на нагревателни кабели и по-добра топлоизолация, за да се предпазят от замръзване.
Нагревателните кабелите могат да бъдат положени на тръба по няколко начина:
1. Един или няколко кабела са полагат в права линия по дължина на тръбата.

2. Кабелът се полага върху тръбата на вълнообразни линии.

3. Кабелът се увива около тръбата на спирала.

Обикновено тръбите са изолирани с пяна, минерална вата или други топлоизолационни материали. Изолацията може да е с различна дебелина, най-често от 10 mm до 50 mm. Изолацията трябва да е защитена от вода и влага, за да не бъде повредена и за да се запази ефективността й. Когато нагревателните кабели са инсталират над земята в обшивката или кожуха, обшивката трябва да е солидна и да е маркирана с предупредителен надпис, напр.: „Внимание! Електрически нагревателни кабели под напрежение 220V.“ В повечето случаи е достатъчна инсталирана мощност от 10 W/m, ако са изпълнени следните условия:
– външният диаметър на тръбата е до 50 mm;
– топлоизолацията е не по-малко от 50 mm;
– външната температура не пада под -30°C.

Монтаж на кабели на външни тръби в земята

Тръбите, които имат инсталирана система за отопление, се полагат на по-малка дълбочина под земната повърхност, отколкото тръбите без отопление. Нагревателният кабел се монтира направо върху тръбата и се укрепва с алуминиева лепенка, която осигурява оптимален контакт между кабела и тръбата. Всички тръби трябва да бъдат ясно означени с надписи, показващи че на тях има електрически кабели под напрежение. Това може да бъде направено, като се положи лента на повърхността (червена, жълта и др.). Трябва да има и ясни предупредителни надписи, напр.: „Внимание! Ел. нагревателни кабели под напрежение 220V.“

Често срещани приложения:
– Пластмасова тръба с нагревателни кабели, инсталирана в по-голяма пластмасова тръба.
Този начин често се използва при тръби, които са във вода. Тръбата е предпазена до известна степен от механични въздействия и е намалено охлаждането от обкръжаващата вода.

– Тръба с нагревателни кабели, инсталирана под панели.
Панелите предоставят солидна защита на тръбите и кабелите. Панелите трябва да са поставени върху стабилна основа от камъни.

Монтаж

В повечето случаи за предпазване на тръби от замръзване е необходима мощност от 10 W/m, ако тръбата е с диаметър по-малък от 50 mm и изолацията е не по-малка от 50 mm. В тези случаи е подходящ кабел DEVIflex™ с постоянна мощност от 10 W/m или саморегулиращ се нагревателен кабел с мощност 10 W/m при 10°C .

За да се намери подходящата дължина на кабела DEVIflex™, който ще бъде инсталиран на 1 m тръба, необходимата мощност на метър тръба се разделя на кабелната мощност на метър.

Пример 1
Необходимата мощност е 12 W/m, а нагревателният кабел е DTIP-10.
Инсталираната кабелна дължина на 1 m тръба е:
12W/m ÷ 10W/m = 1.2m

Пример 2
Необходимата мощност е 20 W/m, а нагревателният кабел е DTIP-18.
Инсталираната кабелна дължина на 1 m тръба е:
20W/m ÷ 18W/m = 1.22 m

Саморегулиращи се нагревателни кабели

Саморегулиращите се нагревателни кабели DEVI се използват за системи за отопление на тръби против замръзване и за поддържане на необходима технологична температура. В саморегулиращите се нагревателни кабели има два успоредни медни проводника и материал между тях, чието съпротивление е пропорционално на температурата му. Когато проводниците са свързани към ел. захранване, електрическият ток преминава през този материал и той започва да отдава топлина. При загряване на кабела съпротивлението на материала между проводниците се увеличава, следователно токът, който преминава през него намалява и се отделя по-малко топлина. По този начин се получава саморегулиране на мощността на нагревателния кабел.

Това автономно саморегулиране се извършва по цялата дължина на нагревателния кабел в зависимост от локалната външна температура. При покачване на температурата отоплителната мощност на кабела се понижава. Благодарение на способността да се саморегулира се избягва прегряване, дори при допиране или пресичане на два нагревателни кабела. Поради наличието на успоредни захранващи проводници, нагревателният кабел може да бъде скъсяван или удължаван на всяко място. Така се улеснява проектирането и монтажа на системите. Максималната и оперативна мощност за всяка една инсталация трябва да бъдат спазени. Диаметърът на огъване на кабела не трябва да е по-малък от 50 mm. Кабелът може да бъде огъван само откъм плоската си страна. Кабели, по-дълги от 3 m трябва да се управляват от термостат DEVIreg™, за да се ограничи енергийната им консумация.

Важно!
Да не се свързват един за друг двата проводника на саморегулиращия се кабел, защото това ще причини късо съединение!

Има няколко вида саморегулиращи се кабели:
1. DEVI-Iceguar се използва за системи против замръзване на тръби и топене на лед и сняг улуци и водосточни тръби.
2. DEVI-pipeguar се използва при всички видове студени тръби за предотвратяване на замръзване или сгъстяване на флуида в тях.
3. DEVI-hotwat се използва за поддържане на необходимата температура на тръби с топла вода или други топли флуиди.

Монтаж

Изходните данни и изчисленията, необходими за противообледенителна система със саморегулиращи се кабели са подобни на тези за кабелите DEVIflex™ с постоянна мощност. Все пак, за разлика от DEVIflex™, саморегулиращите се нагревателни кабели могат лесно да бъдат скъсени или удължени до необходимата дължина. Максималната дължина на саморегулиращи се нагревателни кабели е показана в таблицата:

*Автоматичен предпазител със С-характеристика

Mаксимални дължини на саморегулиращите се кабели са определени не само според мощността на кабела при нормални условия, а най-вече според стартовите мощности, които могат да бъдат до 1.8 – 2.3 пъти по-високи.

Когато се изчислява дължината на саморегулиращ се кабел DEVI-pipeguar™, трябва да се вземат предвид следните неща:
– Дължината на отопляемата тръба
– Броят на връзките, умножен по 0,3 m нагревателен кабел.
– Допълнителната дължина нагревателен кабел за фитингите и крановете
– Измерените отклонения на тръбата и сумата ще покаже необходимата дължина на нагревателния кабел DEVI-pipeguard™.

Общи насоки за монтаж на нагревателни кабели върху тръби

Преди да бъдат инсталирани нагревателните кабели DEVIfle™, тръбата трябва да бъде проверена за повреди или течове.

Тръбите трябва да бъдат топлоизолирани, защото това намалява значително топлинните загуби. Това се отнася за всички тръби, както за тези над земята, така и за тръбите под земята.

Кабелът трябва да се полага върху тръбата внимателно, за да не бъде повреден.

Кабелът, по цялата си дължина, трябва да е укрепен към тръбата с алуминиева, а не с пластмасова лепенка.

Кабелът не трябва да се полага върху острите ръбове на тръбата.

С кабела трябва да се работи внимателно и да се избягва стъпването по него.

Тръбите и каналите за положените в земята тръби трябва да бъдат ясно означени, че върху тръбите има инсталирани нагревателни кабели. Трябва да има и ясна маркировка с надписи, напр.: „Внимание! Ел. нагревателни кабели под напрежение 220V“.

Когато нагревателните кабели са инсталирани под земята, над тръбите се полага пластмасова лента (в червено, жълто и др.) , за да покаже, че отдолу има електрически кабели.

Тръбите с изолация трябва да имат предупредителни надписи, поставени на външната страна на изолацията. Ако тръбите са инсталирани в обшивка над земята, тя трябва да е безопасна, стабилна и също да е означена с предупредителни знаци.

Екранът на нагревателните кабели трябва да бъде заземен в съответствие с местните електротехнически норми.

Когато кабелът е студен, твърд и труден за огъване, той може да бъде размотан и свързан за кратко към електрическата мрежа, за да омекне. Кабелът задължително трябва да е размотан, когато това се прави.

Кабелът не трябва да се инсталира при температури под -5°C.

Съпротивлението и изолацията на кабела трябва да бъдат измерени след монтажа. Стойността на измереното съпротивление трябва да отговаря на означената на етикета му.

Кабелът се закрепва за тръбата с напречни парчета алуминиева лепенка през всеки 25 – 30 cm. След това се покрива по цялата си дължина с алуминиева лепенка. Тя осигурява плътен контакт между кабела и тръбата и го предпазва от директен контакт с топлоизолацията.

Преди кабела да се инсталира върху пластмасова тръба, по цялата й дължина трябва да се залепи алуминиева лепенка, върху която кабела да бъде положен. Това ще осигури по-добро разпределение на топлината по тръбата. Кабелът се закрепва на долната страна на тръбата и / или симетрично около нея.

Връзката между нагревателната част и студения захранващ край на кабела също трябва да бъде укрепена с алуминиева лепенка.

Кабелът на температурния сензор се закрепва към тръбата по същия начин, както нагревателния кабел.

Краят на сензора трябва да е покрит с алуминиева лепенка и да се намира между нагревателните кабели, като не трябва да попада под него, ако е възможно в горния край на тръбата.

Диаметърът на огъване на кабела трябва да е не по-малко от 6 пъти диаметъра на кабела. Кабелът не трябва да се натоварва с повече от 25 kg.

Нагревателният кабел DEVIlex трябва да е разпределен равномерно, а пресичането на кабели да се избягва.

Изчисляване на топлинните загуби

Размерът на тръбата, дебелината на топлоизолацията и външната температура определят инсталираната мощност.

За изчисляване на топлинните загуби на тръба с известна топлоизолация може да бъде използвана като ориентир следната опростена формула:

Където:
– D (m) = външния диаметър на изолацията
– d (m) = външния диаметър на тръбата
– P = 3,14
– l (m) = дължина на тръбата
– tr = температура на флуида в тръбата
– tu= външна температура
– λ (W/m°C)=топлопроводност на изолационния материал
– 1,3 – коефициент на сигурност

Стойността на коефициента λ на изолационния материал (минерална вата или др.) обикновено е 0,04 W/m°C.

Пример:
С нагревателни кабели трябва да бъде предпазена от замръзване тръба 1“ с изолация 30 mm.  За външни приложения е необходимо ∆t мин. 30°C. Дължината на тръбата е 15 m. Топлинните загуби се изчисляват по следния начин:
– D = 86 mm
– d = 26 mm
– l = 16 m
– tr = 0°C
– tu= -30°C
– λ = 0,04 W/m°C
При заместване във формулата се получава Q=123W.

В таблицата по-долу са дадени топлинните загуби на тръби с различен диаметър, дебелина на изолацията и температура. За тази таблица е взета стойност на λ на изолационния материал (напр. минерална вата) 0,04 W/m°C.

За контакти и повече информация – www.devi.danfoss.com


Вижте също...