Проект систем обогрева трубопровода составляется с учетом его особенностей. В одних случаях целесообразнее выбрать внутренний монтаж кабеля, в других — наружный. Каждый из них имеет свои особенности и ограничения.
Строительными правилами (СП 40-102-2000) рекомендуется прокладывать водопроводные и канализационные трубы ниже уровня промерзания грунта. Но во многих регионах нашей страны структура грунта или слишком глубокое промерзание почвы не позволяют выкопать траншею нужное глубины. В таких случаях необходимо принять меры по защите трубопровода от низких температур. Наиболее эффективным на сегодня методом такой защиты является обогрев труб с помощью греющего кабеля — саморегулирующегося или резистивного (постоянной мощности).
Выбирая один из этих видов кабеля, следует учесть их свойства.
- Резистивный кабель, менее дорогой, равномерно прогревает трубопровод по всей его длине. Такой греющий кабель продается отрезками определенной длины без возможности их изменения, он требует установки датчиков и регуляторов температуры, при перехлесте кабеля система обогрева может выйти из строя.
- Саморегулируемый кабель может нарезаться кусками нужной длины, интенсивность нагрева автоматически изменяется на отдельных участках в зависимости от их температуры, не требует установки датчиков и не выходит из строя при перехлесте.
Выбор кабеля в зависимости от способа прокладки
При внутренней прокладке можно использовать нагревательный кабель меньшей мощности, применяться такой способ может внутри уже проложенных трубопроводов. Такой метод имеет следующие ограничения:
- Кабели малой мощности могут использоваться лишь для водопроводных труб малого диаметра.
- Для прокладки внутри трубы подходят только саморегулируемые греющие кабели в изоляции из пищевого полимера.
При наружной прокладке подойдут оба вида кабелей. Ограничение имеет место при установке системы обогрева на трубопроводы из полимерных материалов. В таких случаях погонная мощность нагревательного кабеля не должна быть выше 17 Вт/м.
Расчет длины греющих кабелей для трубопроводов
Для расчета системы электрообогрева трубопровода следует определить необходимую длину греющего кабеля для прокладки. Определить эту величину можно, зная размеры трубы (длину и диаметр), толщину теплоизоляции, удельную мощность используемого кабеля и разницу между температурой воды в трубопроводе и наиболее низкой для данного региона температурой воздуха.
Расчет длины нагревательных кабелей для труб выполняется по формуле:
где:
Lтр — длина обогреваемого трубопровода, м;
Qуд — удельные теплопотери, Вт/м (см. табл. 1);
Kзап — коэффициент запаса (см. табл. 2);
Pуд. – мощность кабеля (указывается в маркировке);
Таблица 1
Удельные потери Qуд, с поверхности трубопровода
|
Толщина изоляционного слоя, мм |
Разница температур (самой низкой для данного региона |
Диаметр трубы, мм |
|||||||
|
25 |
32 |
57 |
76 |
89 |
108 |
114 |
159 |
||
|
Удельные теплопотери Qуд, Вт/м |
|||||||||
|
20 |
20 |
6,6 |
7,8 |
11,8 |
14,9 |
16,9 |
19,9 |
20,9 |
28,0 |
|
30 |
9,9 |
11,6 |
17,7 |
22,3 |
25,4 |
29,9 |
31,3 |
42,0 |
|
|
40 |
13,2 |
15,5 |
23,6 |
29,7 |
33,9 |
39,9 |
41,8 |
58,0 |
|
|
50 |
16,4 |
19,4 |
29,5 |
37,1 |
42,3 |
49,9 |
52,2 |
70,0 |
|
|
60 |
19,7 |
23,2 |
35,5 |
44,6 |
50,8 |
58,8 |
62,7 |
84,0 |
|
|
80 |
26,3 |
30,0 |
47,3 |
59,4 |
67,7 |
79,8 |
83,6 |
112,0 |
|
|
30 |
20 |
5,1 |
5,2 |
6,0 |
6,8 |
7,6 |
8,7 |
10,1 |
11,7 |
|
30 |
7,7 |
7,8 |
9,0 |
10,2 |
11,4 |
13,1 |
15,1 |
17,5 |
|
|
40 |
10,3 |
10,4 |
11,9 |
13,7 |
15,1 |
17,4 |
20,1 |
23,4 |
|
|
50 |
12,8 |
13,0 |
14,9 |
17,1 |
18,9 |
21,4 |
25,1 |
29,2 |
|
|
60 |
15,4 |
15,6 |
17,9 |
20,5 |
22,7 |
26,1 |
30,2 |
42,6 |
|
|
80 |
20,5 |
20,8 |
23,9 |
27,3 |
30,3 |
34,9 |
40,2 |
46,7 |
|
|
40 |
20 |
4,4 |
5,0 |
7,2 |
8,7 |
9,8 |
11,3 |
11,8 |
12,4 |
|
30 |
6,6 |
7,5 |
10,8 |
13,1 |
14,7 |
17,0 |
17,7 |
23,1 |
|
|
40 |
8,8 |
10,0 |
14,3 |
17,5 |
19,6 |
22,7 |
23,6 |
30,8 |
|
|
50 |
11,0 |
12,5 |
17,9 |
21,8 |
24,5 |
28,3 |
29,5 |
38,5 |
|
|
60 |
13,1 |
15,1 |
21,5 |
26,2 |
29,4 |
34,0 |
35,5 |
48,3 |
|
|
80 |
17,5 |
20,1 |
28,7 |
35,0 |
39,5 |
45,3 |
47,3 |
61,7 |
|
|
50 |
20 |
3,9 |
4,4 |
6,2 |
7,5 |
8,3 |
9,6 |
10,0 |
12,9 |
|
30 |
5,9 |
6,7 |
9,3 |
11,2 |
12,5 |
14,4 |
15,0 |
19,3 |
|
|
40 |
7,8 |
8,9 |
12,4 |
15,0 |
16,7 |
19,2 |
20,0 |
25,8 |
|
|
50 |
9,8 |
11,1 |
15,5 |
18,7 |
20,9 |
24,0 |
24,9 |
32,2 |
|
|
60 |
11,7 |
13,3 |
18,6 |
22,5 |
25,0 |
28,8 |
29,9 |
38,6 |
|
|
80 |
15,6 |
17,7 |
24,8 |
29,9 |
33,4 |
38,4 |
39,9 |
51,5 |
|
Таблица 2
|
Тип нагревательного кабеля |
Коэффициент запаса |
|
|
с учетом расхода на опоры и арматуру |
без учета расхода на опоры и арматуру |
|
|
Саморегулирующийся |
1,1 |
1,2 |
|
Резистивный (постоянной мощности) |
1,2 |
1,36 |
При выборе удельной мощности кабеля руководствуются параметрами, приведенными в табл. 1, выбранная величина не должна быть меньше значения теплопотерь. Можно пользоваться приведенными в табл. 3 ориентировочными величинам удельной мощности греющего кабеля для труб разного диаметра.
Таблица 3
|
Диаметр трубы, мм |
Удельная мощность греющего кабеля, Вт/м |
|---|---|
|
15-25 |
10 |
|
25-40 |
16 |
|
40-60 |
24 |
|
60-80 |
30 |
|
80 и более |
40 |
При наружном способе прокладки кабеля используют несколько способов увеличения площади обогрева:
- параллельный — используется для обогрева труб малого диаметра;
- намотка — обычно применяется там, где необходимо поддерживать заданный уровень температуры передаваемой по трубопроводу среды;
- змеевик — рекомендуется для быстрого прогрева труб большого диаметра.
Грамотный расчет и правильный выбор греющего кабеля обеспечат эффективную работу системы обогрева и ее длительный срок службы.
