Содержание
Устройство и принцип работы саморегулирующегося греющего кабеля
Саморегулирующийся кабель — это усовершенствованный вариант электрического греющего кабеля.
Впервые саморегулируемый нагревательный кабель был разработан специалистами американской компании Raychem Corporation. Выпуск этого кабеля принес компании всемирную известность, поскольку его свойства были сразу оценены там, где необходимо защитить от замерзания используемое оборудование или поддерживать неизменной температуру какого-либо объекта.
В настоящее время саморегулируемый греющий кабель выпускается многими известными мировыми производителями электротехнической продукции, в том числе и российскими предприятиями.
Греющий саморегулируемый кабель широко применяется в различных отраслях промышленности, в строительстве, в жилищно-коммунальной сфере и в быту. Такая востребованность изделия обусловлена его уникальными свойствами, а свойства эти определены его конструктивными особенностями и принципом действия.
Устройство
Конструктивно греющий кабель саморегулирующего типа сложнее резистивного кабеля постоянной мощности. Он содержит полимерную матрицу, которая изменяет сопротивление под действием внешней меняющейся температуры, в результате чего изменяется количество выделяемой тепловой энергии.
На рис. 1 представлено схематическое изображение саморегулирующегося греющего кабеля.
Рис. 1
Нагревательная часть кабеля состоит из двух луженых медных жил (1), залитых пластичной смесью графита с полупроводниковым полимером, образующей саморегулирующуюся матрицу (2). Токопроводящие медные жилы замыкаются через матрицу.
Изолирующий слой нагревательной части (3), выполненный из фторполимерного термопласта, одновременно защищает ее от воды. Экранирующая оплетка из луженой меди (4) служит для заземления кабеля, механической и электрической защиты.
Наружная оболочка (5) выполняется, в зависимости от условий эксплуатации нагревательного кабеля, из разных материалов. Для простых условий эксплуатации применяется оболочка из полиолефинового пластиката. Для сложных эксплуатационных условий (агрессивная среда, конденсат, ультрафиолетовое излучение и др.) используется фторполимер.
Обработка матрицы и внешней оболочки саморегулируемого кабеля производится методом радиационного сшивания.
Принцип работы
Полупроводниковая матрица имеет высокий положительный температурный коэффициент сопротивления (ТКС): при увеличении температуры увеличивается ее сопротивление, уменьшается сила тока и выделяемая мощность, то есть количество выделяемого тепла, и наоборот — снижение температуры приводит к увеличению выделяемого тепла. Работает это следующим образом.
Полупроводник саморегулирующейся матрицы содержит проводящие частицы. Условно такая матрица может быть представлена в виде большого числа сопротивлений, включенных параллельно между токопроводящими жилами (рис.
2).
Рис. 2
При подаче на токопроводящие жилы напряжения возникает ток, матрица нагревается, материал ее расширяется, в результате чего нарушаются контакты между отдельными проводящими частицами, что равносильно уменьшению количества параллельно включенных сопротивлений и увеличению общего сопротивление матрицы. В результате уменьшается ток и количество выделяемого тепла. Так поддерживается стабильный температурный режим.
Чем ниже температура участка, тем больше проводящих путей, меньше сопротивление, больше ток и сильнее нагрев (рис. 3).
Рис. 3
На участке 1 с высокой температурой мало проводящих цепочек, велико сопротивление матрицы, величина тока мала и теплоотдача мала также. На участке 2 температура ниже, сопротивление матрицы меньше, больше ток и теплоотдача. На участке 3, где самая низкая температура, больше всего проводящих дорожек, сопротивление мало, ток и выделяемая мощность самые большие.
То есть при изменении температуры обогреваемого участка изменяется сопротивление матрицы соответствующей части кабеля и количество выделяемой тепловой энергии на этом участке.
Преимущества
Главные преимущества саморегулируемого кабеля — энергетическая и экономическая эффективность. Это связано с тем, что при повышении температуры на каком-либо участке автоматически снижается мощность нагрева, а соответственно и потребление электроэнергии.
Кроме того, структура кабеля позволяет при монтаже системы обогрева резать его на куски необходимой длины без ущерба для его физических свойств. Это дает возможность использовать такой нагревательный кабель только на проблемных участках, где особенно велика вероятность замерзания в холодное время года, что позволяет сэкономить средства.
Виды и характеристики
По своему назначению выпускаемые кабели условно делятся на промышленные и общестроительные.
Саморегулируемые кабели промышленного назначения используются для защиты от замерзания, обогрева или поддержания температуры промышленных трубопроводов, резервуаров, емкостей и другого технологического оборудования.
на предприятиях добывающей, перерабатывающей, химической, металлургической, легкой и пищевой промышленности, в энергетике и машиностроении. В большинстве случаев эти кабели выпускаются во взрывозащищенном исполнении.
Общестроительный кабель не является взрывозащищенным, поэтому при своей достаточной универсальности не может применяться в зонах с повышенной взрыво- и огнеопасностью. Такие кабели предназначены для систем обогрева бытовых трубопроводов и антиобледенительных систем кровли, площадок, лестниц и т.п.
К основным техническим характеристикам относятся:
- напряжение питания, В;
- номинальная мощность погонного метра, Вт/м;
- удельное сопротивление пускового тока, А;
- сечение токопроводящих жил, мм2;
- максимальная рабочая температура кабеля, °C;
- максимальная температура окружающей среды, °C.
При выборе саморегулируемого греющего кабеля учитываются все параметры и характеристики изделия, а также его условия эксплуатации.
|
|
|
Как смонтировать саморегулирующийся нагревательный кабель на трубопровод?
В данной статье изложены основные правила и рекомендации по монтажу саморегулирующегося нагревательного кабеля на трубопроводах.
Подготовка к монтажу
Перед монтажом необходимо измерять сопротивление изоляции нагревательного кабеля – измеренная величина должна составлять не менее 20 МОм. Рекомендуемое напряжения для испытания – 1500 В DC, минимальное испытательное напряжение 500 В DC.
Следующим шагом является подготовка трубопроводов к укладке кабеля. Предварительно окрашенные или лакированные трубы должны полностью высохнуть. Для полного высыхания необходимо 3 недели.
Все острые края и неровности должны быть устранены, поскольку могут повредить нагревательный кабель. Обогреваемая поверхность должна быть чистой и сухой.
Работа с саморегулирующимся кабелем
При укладке кабеля нельзя превышать минимальный радиус изгиба 25 мм.
Запрещено механическое воздействие и чрезмерное натяжение на кабель при сматывании и разматывании во время транспортировки и монтажа.
Концы греющего кабеля должны быть надежно защищены от воздействия влаги.
При разматывании с катушки нагревательный кабель необходимо тянуть по прямой.
Монтаж нагревательного кабеля
Наиболее удобным и корректным способом монтажа нагревательного кабеля является продольная укладка вдоль трубопровода в одну или несколько “ниток”.
Путем хорошего прилегания достигается хорошая теплопередача от нагревательного кабеля к трубопроводу. Если необходимо – сократить шаг крепления.
Отрезать нагревательную секцию необходимо после того, как он будет уложен на трубопровод и закреплен. Концы секции защитить от влаги – заклеить самоклеющейся лентой или присоединить концевую заделку.
Для установки соединительных муфт и концевых заделок на каждой нагревательной секции необходимо предусмотреть по 500 мм.
Крепление
Для крепления нагревательного кабеля используется клейкая лента:
- стекловолоконная для высокотемпературного кабеля ELSR-H;
- тканевая для среднетемпературного кабеля ELSR-LS, ELSR-N.
Шаг крепления клейкой лентой составляет 200 – 250 мм.
Запрещено использовать теплоизоляцию из ПВХ или ленту клейкую, которая содержить поливинилхлорид или винилхлорид.
После монтажа нагревательный кабель по всей длине должен быть проклеен самоклеющейся алюминиевой лентой для улучшения теплообмена.
РИСУНОК
Пластмассовые трубопроводы перед монтажом кабеля следует покрыть по всей площади алюминиевой фольгой для эффективного распределения тепла, поверх кабеля также наклеить ленту алюминиевую.
Нагревательный кабель будет находиться в средине алюминиевой ленты.
Способы прокладки кабеля
Кабель, монтирующийся вдоль трубопровода, должен быть уложен в соответствующих точках на циферблате “4 часа 30 минут” и “7 часов 30 минут”.
Кабель нельзя монтировать в самой низшей точке на горизонтальных трубопроводах. Также на таких трубах не допускается прокладка нагревательной ленты в верхней точке окружности, поскольку кабель может быть поврежден механически, а процесс распределения тепла наименее эффективный.
Монтаж на задвижках, фланцах, опорах, насосах
На арматуре, фланцах опорах, насосах, имеющихся на трубопроводе, возникают дополнительные теплопотери, которые, для поддержания требуемой температуры продукта, необходимо компенсировать. Также вся арматура должна быть доступна для обслуживания и проведения ремонтных работ.
Решить эти задачи можно путем укладки на оборудование дополнительного количества кабеля в виде петли.
Основные способы прокладки нагревательного кабеля представлены на рисунках ниже:
Аксессуары системы электрического кабельного обогрева
Для монтажа системы электрообогрева в целом необходимы следующие элементы:
- Соединительные и концевые муфты;
- Распределительные клеммные коробки;
- Силовой кабель для подвода электрического питания;
- Крепежные аксессуары;
- Устройства для прохода через теплоизоляцию;
- Приборы для контроля температуры;
- Таблички “Внимание электрообогрев”.
Дополнительные предписания
Соединительная муфта и концевая заделка должны быть смонтированы перед подключением к источнику питания.
Распределительные коробки следует установить в легкодоступном месте для удобства обслуживания.
После проведения монтажа кабеля, перед началом укладки тепловой изоляции, должно быть измеряно сопротивления изоляции каждого нагревательного контура.
Саморегулирующиеся кабели | Саморегулирующиеся нагревательные кабели
Саморегулирующиеся нагревательные кабели – Eltherm
Eltherm Саморегулирующийся нагревательный кабель может использоваться для защиты от замерзания и поддержания постоянной температуры в безопасных и опасных зонах на сосудах, трубах, резервуарах, емкостях, бункеры и клапаны — при необходимости нагревательные кабели можно погружать в воду. Обратитесь в T&D за технической поддержкой и консультацией по выбору правильного нагревательного кабеля для вашего применения.
Саморегулирующиеся кабели
Саморегулирующиеся кабели имеют регулируемую тепловую мощность и состоят из двух параллельных шинных проводов, встроенных в соединенный в сеть пластиковый нагревательный элемент с окружающими частицами углерода. Если во время работы повышается температура, пластик расширяется и расстояние между углеродными частицами увеличивается, сопротивление увеличивается, а мощность падает.
При понижении температуры окружающей среды этот процесс меняется на обратный и тепловая мощность увеличивается – это принцип саморегулирования.
Саморегулирующиеся кабели разумно регулируют тепловую мощность в зависимости от температуры окружающей среды или воздуха — всякий раз, когда увеличиваются потери тепла изолированной трубы, резервуара или обогреваемого процесса (при снижении температуры окружающей среды), тепловая мощность кабеля увеличивается. И наоборот, когда потери тепла уменьшаются (по мере повышения температуры окружающей среды или потока продукта), нагревательный кабель реагирует уменьшением своей тепловой мощности.
Типичные области применения саморегулирующихся кабелей Eltherm включают технологический обогрев в химической и нефтехимической промышленности, обеспечивающий тепло поверхности труб, барабанов, клапанов, резервуаров и сосудов как в безопасных, так и во взрывоопасных зонах.
Саморегулирующиеся нагревательные кабели Коммерческое применение: защита труб от замерзания, поддержание температуры технологических труб, обогрев резервуаров и бочек, снеготаяние крыш/желобов и очистка от снега и льда для обогрев пандусов .
Саморегулирующийся кабель электрообогрева Eltherm Варианты применения
Варианты применения саморегулирующегося кабеля электрообогрева Eltherm варьируются от защиты от замерзания до поддержания температуры на трубопроводах и резервуарах. Кроме того, имеется ряд низкотемпературных вариантов. Обычные установки и системы обогрева включают поддержание температуры нефтяных и газовых труб на нефтяных вышках, защиту от замерзания и предотвращение замерзания труб на водопроводных трубах.
Саморегулирующийся нагревательный кабель Eltherm
Высокотемпературный концевой кабель ELSR-H-BOT (электрический обогреватель)
Саморегулирующийся нагревательный кабель Eltherm Спецификации продукции
Саморегулирующийся нагревательный кабель Eltherm
Саморегулирующийся обогреватель зоны
Обогрев опасной зоны обеспечивает взрывозащищенный, искробезопасный обогрев в Зоне 1 и Зоне 2 опасных рабочих мест.
Кабели Eltherm одобрены и сертифицированы в соответствии с международными классификациями опасных зон, включая ATEX, IECEx, FM и CSA.
При использовании саморегулирующегося электрообогрева во взрывоопасных зонах, условиях и отраслях промышленности, таких как нефтегазовая или нефтехимическая, оболочка кабеля защищена специальной химически стойкой внешней оболочкой (фторопласт), опция Eltherm «BOT».
Обогрев для взрывоопасных зон
Ассортимент продукции Eltherm, подходящей для использования во взрывоопасных зонах, включает:
- Греющие кабели для взрывоопасных зон (ELSR-N, ELSR-LS, ELSR-H)
- Греющие кабели постоянной мощности
- Измерение и управление – контроллер температуры взрывозащищенного исполнения
- Датчики температуры – ELTF-PTEx
- Распределительные коробки — Ex-it-R (или ELAK-Ex-…)
- — EL-EC…ex
- Изоляционные втулки – ELISD
- Механические застежки
- Фитинги для монтажа на трубу
- Предупреждающие знаки
Комплекты разъемов
Электрообогрев Eltherm для взрывоопасных зон
Саморегулирующийся нагревательный кабель Eltherm ELSR-N до 80 °C – Техническая информация
| Внешняя оболочка | Шинный провод | Максимальная температура экспозиции (при выключенном питании) | Максимальная температура экспозиции (питание включено) | Номинальное напряжение | Радиус изгиба, не менее | Температура установки, мин. | Система классификации опасных зон | Кабель для классификации опасных зон | Сертификаты для опасных зон |
| ТПЭ-О | Никелированная медь | 80 °С | 65 °С | 230 В | 25 мм | – 45 °С | IBExU II 2G Ex e IIC T6 Gb II 2D Ex tb IIIC TX Db | EPS II 2G Ex e IIC Gb II 2D Ex tb IIIC D | 12ATEX1431U IECEx EPS 12.0006U |
Ассортимент продукции Eltherm для обогрева
- Обогрев трубопроводов для защиты от замерзания
- Поддержание температуры горячего водоснабжения
- Обогрев рампы
- Обогрев крыши и водосточных желобов
- Обогрев пожарной лестницы
- Электрические нагревательные кабели для взрывоопасных зон
➡ Для получения полных спецификаций, технических данных и вспомогательной информации о саморегулирующихся нагревательных кабелях Eltherm , пожалуйста, обратитесь к страницам продукта ниже.
Саморегулирующиеся нагревательные кабели Eltherm из Thorne & Derrick
Запросить
Спецификации
Будущее подключения и защиты
Кэдди
Эрико
Хоффман
Райхем
Шрофф
Трейсер
Мы в nVent считаем, что более безопасные системы обеспечивают более безопасный мир. Мы соединяем и защищаем наших клиентов с помощью оригинальных электрических решений.
Выясни как
nVent VIRTUAL WORLD
nVent предлагает наиболее широкий спектр продуктов, решений и услуг для защиты и объединения людей, процессов и оборудования. Для быстрого и полного обзора наша платформа Virtual World выделяет решения для клиентов, предлагая экскурсию по ведущим технологиям nVent в отрасли.
С помощью нескольких щелчков мыши вы можете глубоко погрузиться в рыночные приложения и получить доступ к соответствующему портфелю продуктов. Подробные изображения сложных продуктов используются для получения информации об основных компонентах с легким доступом к подробной технической информации, видеороликам о продуктах, преимуществам и преимуществам.
Перемещайтесь в удобное для вас время или запланируйте экскурсию с вашим торговым представителем nVent.
Виртуальный мир nVent
Инновации в солнечной энергетике
Используя решения nVent, EPEC_QT меняет отрасль солнечной энергетики
Обнаружить
Переход на жидкостное охлаждение
Решения для жидкостного охлаждения можно вписать в существующую инфраструктуру.
Обнаружить
Почему жидкостное охлаждение?
Инновации в эффективности и производительности центров обработки данных
Обнаружить
Решения для телекоммуникационной инфраструктуры
Комплексные решения для защиты от перебоев в подаче электроэнергии и грозовых разрядов, электрических помех, физических повреждений и многого другого.
Учить больше
Центры обработки данных и сети
Оптимизация эффективности и снижение совокупной стоимости владения с помощью полных и надежных решений
Учить больше
Коммерческие здания
Повышение безопасности и эффективности зданий с помощью инновационных и экономящих время решений
Учить больше
Хранилище энергии
Решения для надежного подключения и защиты критически важной энергетической инфраструктуры
Учить больше
Железнодорожный
Повышение безопасности и надежности железных дорог с помощью решений для подключения и защиты
Учить больше
Электромобильность и электромобили
Решения для подключения к электросети, которые снижают общую стоимость установки и повышают гибкость конструкции
УЧИТЬ БОЛЬШЕ
КАРЬЕРА
Будущее связи и защиты начинается с вас
Начните свою карьеру с nVent и запустите перемены благодаря нашей культуре инноваций, интеграции и участия.