Общая информация

Кабельные системы для труб могут использоваться для следующих целей:

1. Защита труб от замерзания или поддержания требуемой температуры в трубах.

2. Нагрев трубопроводов до нужной температуры за заданное время.

Системы защиты от замерзания устанавливаются на объектах, где необходимо предотвратить замерзание и повреждение льдом водопроводных, канализационных или других труб.

Системы поддержания температуры обеспечивают определенную температуру в трубопроводах с горячей водой или другими жидкостями. Нагревательный кабель может монтироваться внутри водопроводной трубы или на наружной поверхности труб различного назначения, для внутренних и наружных сетей и для трубопроводов, проложенных
над землей или под землей.

Преимущества систем подогрева труб:

• Беспрепятственное течение жидкостей
• Возможность установки трубопроводов на любой глубине.
• Отсутствие затрат на ремонт
• Предотвращение затвердевания и застоя вязких жидкостей
• Бесперебойное горячее водоснабжение

Нагревательные кабели на трубах

Нагревательные кабели можно устанавливать на трубах, проходящих над и под землей. Есть несколько способов установки кабеля на поверхность трубы:
1. Одна или более линий кабеля укладываются по прямой вдоль трубы – (рис. 1, 2).
2. Кабель укладывается на трубе волнистой линией – (рис. 3).
3. Кабель вращается спиралью вокруг трубы – (рис. 4, 5).
Трубы обязательно изолируются термоизоляцией толщиной от 10 мм. Изоляция должна быть защищена от проникновения сырости и влаги, которая может повредить ее и сделать неэффективной. Нагревательный кабель устанавливается непосредственно на поверхности трубы и приклеивается липкой алюминиевой лентой, которая обеспечивает оптимальный контакт между кабелем и трубой.

Прикосновение кабеля и теплоизоляции не допустимо!

Расчет теплопотерь трубопровода с теплоизоляцией

Для расчета теплопотерь можно использовать следующие формулу или таблицу. Параметрами для расчета требуемой мощности являются размеры трубы, толщина теплоизоляции и температура окружающей среды:
Q [Вт] = 2 · π · λ · L · (tвн - tнаруж)/ln(D/d) · 1,3
где D – диаметр трубы с теплоизоляцией, м;
d – диаметр трубы, м;
π – константа (3,14);
L – длина трубы, м;
tвн – нужная температура внутри трубопровода, °С;
tвне – температура окружающей среды, °С;
λ – коэффициент теплопроводности теплоизоляции, обычно равен 0,04-0,06 Вт/(м·°С);
1,3 – коэффициент запаса.

Некоторые значения логарифмов:

D/d 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4
In (D/d) 0,18 0,34 0,47 0,59 0,69 0,79 0,88

Пример

Металлический трубопровод с водой диаметром 26 мм с наружной теплоизоляцией 30 мм необходимо оградить от замерзания, используя нагревательный кабель. Длина трубопровода – 13 м. Наружная температура -20 °С, внутренняя +5 °С, Δt = 25 °С.
Данные для расчета:

D = 86 мм, d = 26 мм, L = 13 м, tвн = +5 °С, tвне = -20 °С, λ = 0,05 Вт/(м·°С).
Подставляя все значения в формулу, получим расчетные теплопотери:
Q = 2 · π · 0,05 Вт/(м·°C) · 13 м · 25 °C · 1,3 /ln (86 мм/26 мм) = 111 Вт.Требуемая мощность на 1 м трубопровода составит 111 Вт/13 м = 8,5 Вт/м.
Для данного примера можно выбрать нагревательный кабель DEVIFlex 18T (DTIP-18) (16,4 Вт/м при 220 В) длиной 15 м, мощностью 250 Вт (при 220 В).

В нижеследующей таблице показана зависимость теплопотерь трубопроводов разных диаметров от толщины теплоизоляции и разности температур поверхности трубы и наружного воздуха.
Для этой таблицы теплоизоляции равна 0,05 Вт/(м·°С), коэффициент запаса – 1,3.
Стрелки в таблице показывают принцип определения теплопотерь с одного метра трубы согласно данным для расчета (см. пример выше).