En la estación fría, ocurren interrupciones desagradables en el funcionamiento de los gasoductos. Surgen no solo por las bajas temperaturas. Puede tener un problema con un alto grado de probabilidad si la instalación de las comunicaciones fue de mala calidad. Luego, la congelación con una parada de movimiento en la tubería se convierte en un fenómeno común.
Para resolver el problema, deberá instalar un cable para calentar la tubería de gas, y preferiblemente antes del inicio de las heladas. A continuación, le diremos cómo elegir el cable calefactor adecuado y compartir las complejidades de su instalación.
El contenido del artículo:
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Estructura del cable calefactor
- Alambre calefactor autorregulable
- Modelo de cable calefactor resistivo
- Elegir la opción ideal por parámetros
- Reglas y pautas de instalación
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Métodos de instalación del cable calefactor
- Instalación del cable calefactor longitudinal
- Fijación en espiral alrededor de la tubería.
- Matices importantes de instalación
- Conclusiones y video útil sobre el tema.
Estructura del cable calefactor
El dispositivo para calentar cables incluye hasta 5 elementos: la presencia de una parte en particular depende del tipo de producto, y solo hay dos de ellos, excepto los que se usan raramente:
- autorregulado;
- resistador.
Cable autorreguladorTiene dos conductores con diferentes fases. Estos conductores de cobre transportan electricidad. Están ubicados dentro de una matriz conductora, que calienta el cable y actúa como el cerebro del sistema.
Cada detalle de este interior consta de un circuito eléctrico ubicado exactamente en el medio entre los conductores. Es la matriz que calienta y regula las venas de suministro.
Además de su propia capa de aislamiento térmico, los cables se utilizan en conjunto con aislamiento externo. Esto es necesario para proteger el cable del entorno externo.
La parte principal del cable siempre se enrosca en una capa de aislamiento térmico, que también se llama Protección térmica o cubierta aislante. El aislamiento térmico está envuelto con una malla protectora hecha de placas de cobre planas. Esta trenza se utiliza para proteger contra las ondas electromagnéticas del exterior, y también para la puesta a tierra. La capa exterior de la rejilla es una especie de escudo contra daños mecánicos.
Resistador Los cables son de uno y dos núcleos. En consecuencia, se distinguen por el número de conductores. El dispositivo se asemeja a una versión autorreguladora, pero solo sin un sistema de matriz. Haz otro en su lugar protector térmico capa.
Alambre calefactor autorregulable
Tal cable funciona como un conductor normal de electricidad. El calentamiento conduce a un aumento de la resistencia y, según una simple ley física, a una disminución de la intensidad de la corriente. En los lugares fríos de la tubería, la temperatura del cable es más baja y la resistencia es más baja, y debido a la mayor intensidad de corriente en estos puntos, el calentador trabaja cada vez más intensamente.
Cuando el cable se enciende, acumula energía gradualmente y en algún momento comienza a funcionar a plena capacidad. Resulta que calentar la tubería de gas acelera este proceso.
El cable autorregulador no deja de funcionar. No hay necesidad de preocuparse, porque el calentamiento continúa solo hasta que se alcanza la temperatura deseada, y luego el cable funciona con menos potencia. El funcionamiento del calefactor se basa en una temperatura establecida.
La versión autorregulable del cable calefactor tiene una resistencia variable con una dependencia directa de la temperatura, por lo que la potencia del cable puede crecer por sí sola.
V tubos de gas no es el gas en sí lo que se congela, sino la humedad, como resultado de lo cual deja de fluir. Es necesario elegir tal temperatura de la tubería para hacer que la probabilidad congelación insignificante. Una característica de los modelos autorreguladores es que la calefacción no se apagará ni se encenderá tan pronto como la tubería de gas se caliente o enfríe más que el indicador óptimo. Es solo que la intensidad del trabajo cambiará drásticamente en la dirección de disminuir o aumentar.
A su vez, el costo de la energía no debería afectar la billetera, porque los cables consumen alrededor de 10 vatios por metro de longitud. Hay modelos débiles con costos de energía dentro de los 5 W y potentes con un indicador de hasta 150. Dada la gran selección, siempre puede encontrar una opción aceptable para permitirse mantener el equipo encendido en todo momento.
Modelo de cable calefactor resistivo
Con una variedad de un solo núcleo, todo es más complicado, porque necesita energía de ambos extremos con restricciones de diseño posteriores. El segundo extremo se devuelve al punto de conexión, o se coloca energía adicional en el mismo extremo distante. Ésta es la esencia del inconveniente. Alambre macizo enfundado termoplástico ocupa el nicho de los calentadores más económicos del mercado.
Sobre el principio de un cable de un solo núcleo, se creó una modificación de HT con 50 vatios por 1 metro. Su alcance se extiende más allá de las tuberías. Junto con el alto consumo de energía, el cable HT resuelve el problema del ahorro de material en sí.
Los cables calefactores resistivos se producen solo en una longitud específica, que no se puede acortar ni alargar de ninguna manera; dicho cable no se puede cortar
Como sugiere su nombre, un calentador de dos núcleos consta de 2 núcleos. No realizan la misma función que con los cables de matriz. El núcleo calefactor está emparejado con conductivo, al que se le asigna una función de apoyo. En un lado, se suministra energía al cable y en el lado opuesto, se monta un manguito sellado.
Diseñar e instalar el cable es sencillo, pero el acoplamiento suele ser un problema. La práctica ha demostrado una conexión entre las averías con esta parte en más de la mitad de los casos. Para reemplazar gradualmente los productos problemáticos, las empresas manufactureras comenzaron a producir sin embrague opciones.
El cable plano unipolar de la modificación HT permite reducir el consumo de material en 1 m2 del área del gasoducto a calentar
Los cables calefactores resistivos ofrecen los siguientes beneficios:
- estabilidad de las características a lo largo de la vida útil;
- alta disipación de calor;
- precios bajos.
Pero en términos de confiabilidad, son algo inferiores a los modelos autorregulables, porque en caso de avería tiene que reemplazar toda la sección con un área problemática, a menudo también tienen un local sobrecalentar. El inconveniente radica en el hecho de que llevará tiempo seleccionar las secciones de la longitud óptima.
Elegir la opción ideal por parámetros
Para todos los modelos para exteriores, el beneficio está determinado por la potencia y la uniformidad de la distribución del calor. En teoría, ambos tipos de cables son aproximadamente iguales, porque las debilidades del resistivo se pueden compensar por el tipo de instalación.
Dependiendo de las temperaturas mínimas de la región, se selecciona un cable que sea suficientemente resistente a temperaturas ambientales extremas. Puede ser que el indicador en el que se produce congelaciónresulta ser demasiado bajo para el calentador en sí.
También hay situaciones más inequívocas. Las tuberías con ubicación subterránea están cubiertas solo con cable autorregulador, porque esto es más rentable y más conveniente. Las tuberías de gas delgadas no deben protegerse con un cable resistivo; a veces sucede que la comunicación se derrite y se forma un agujero en el punto de contacto.
Gracias a este diagrama, queda claro cuánta ventaja tienen los cables autorreguladores: se indican los parámetros de la longitud de la línea del cable y la temperatura del objeto calentado.
Será bueno si tienes una mesa a mano. pérdida de calor. En él, la pérdida de calor está determinada por la diferencia de temperatura entre la tubería y el medio ambiente en combinación con la relación entre el diámetro de la tubería y el espesor de la capa de aislamiento térmico.
La información está disponible en un formato conveniente: vatios por metro.
Para obtener un ejemplo claro de eficiencia energética, debe mirar la tabla de pérdidas de calor de las tuberías: ayudará a determinar la potencia del cable requerida para el espesor planificado de aislamiento en la tubería.
Reglas y pautas de instalación
Los problemas operativos no aparecerán si se observan las normas generales. De acuerdo con las reglas para la instalación de aparatos eléctricos (PUE), el sistema de protección contra heladas debe estar equipado con un dispositivo de corriente residual (RCD). montar en no conductivo Las superficies y unidades se fabrican únicamente con una funda protectora. Los cables terminados con este revestimiento también se instalan en tuberías sintéticas.
Durante la instalación, la temperatura del aire es importante: el trabajo se realiza si no hace más frío que -15 ° C. Después de la instalación, organizan el aislamiento térmico obligatorio. Para reducir la pérdida de calor, el espesor de esta capa se ajusta exactamente al diámetro de la tubería. Además, exceder este indicador no conducirá a nada malo, sino que solo mejorará.
El alambre calefactor se considera funcional si el radio de curvatura alcanza al menos 3 diámetros de producto. T. mi. si el radio del círculo imaginario, cuyo centro se encuentra directamente en el borde de la zona de curvatura del cable, es al menos tres veces el diámetro y 6 veces el radio del cable mismo.
En la figura, R es el radio de curvatura, dh es el diámetro del cable, A es la longitud de la parte doblada, L es la longitud de la recta partes, α es el ángulo plano entre dos líneas rectas imaginarias que se cruzan en el centro de la condicional circulo
Después del trabajo, se comprueba la resistencia del aislamiento térmico y del propio cable. Luego se hacen marcas en la zanja y la tubería con una advertencia sobre la presencia de un elemento calefactor. Además, se instala una placa.
La instalación de cables permite a los diseñadores colocar la tubería en un lugar conveniente. En este caso, no es necesario colocar, teniendo en cuenta el nivel de congelación del suelo.
Métodos de instalación del cable calefactor
Hay cuatro opciones principales para colocar un cable calefactor, pero las dos primeras se utilizan con mayor frecuencia:
- tendido longitudinal de un cable;
- sujetar el cable con una espiral alrededor del gasoducto;
- colocando varios cables calefactores a lo largo de la tubería;
- instalación con un contorno ondulado.
El cable suele pasar por la parte inferior de la tubería a las 4 u 8 horas, si imaginamos que su sección transversal es la esfera redonda de un reloj mecánico. En el cruce, se elevan 60 °. Esto es, en cierto sentido, una medida de precaución: coloque el cable calefactor lejos del soporte de montaje.
Hay formas separadas de colocar en diferentes nodos del sistema. Junto a la válvula, el núcleo se dobla, se coloca debajo de la parte móvil y se fija fibra de vidrio cinta. Con un montaje ondulado o en espiral, el paso del giro se hace más grande donde hay un giro en cualquier dirección. Por ejemplo, articulaciones de rodilla.
Al instalar un cable calefactor cerca de nodos y conexiones, lo más importante es dejar fácil acceso a todos los controles.
La esencia de la instalación es extremadamente simple. Solo es necesario elegir una trayectoria para el cable y asegurarlo desde arriba con cinta de aluminio. En primer lugar, el cable se fija en fragmentos. Después - presionado contra la tubería hasta un contacto firme. No debes poner mucho esfuerzo, la mínima tensión es suficiente, sobre todo porque el cable tiene la capacidad de estirarse innecesariamente.
En el futuro, deberá fijarlo con cinta adhesiva a lo largo de toda la longitud del cable:
- para mejorar la disipación de calor;
- por fuerza;
- para evitar el contacto con el aislamiento térmico.
Se utiliza cinta o papel de aluminio para procesar tuberías de plástico. De esta forma, se evita un calentamiento excesivo del plástico y se consigue una distribución más uniforme del calor en toda el área y la longitud del gasoducto. Independientemente del material del que esté hecha la tubería, se instala un manguito y se sujetan juntos el cable frío y el cable calefactor.
En el mismo lugar, en la tubería de gas, también se coloca el sensor del termostato, idealmente exactamente en el medio entre las líneas tendidas. En el futuro, el sitio deberá estar aislado, después de lo cual el trabajo se puede considerar terminado.
Instalación del cable calefactor longitudinal
Técnicamente, esta es la forma más sencilla. Al mismo tiempo, no se debe esperar el mismo efecto que con la instalación en espiral, cuando el gasoducto está cubierto con una "red" de cable trenzado. La fijación se realiza en paralelo a la tubería más cercana al fondo. Las normas de seguridad no prohíben las calzas más altas, pero la probabilidad de daños desde arriba, por definición, será mayor.
La instalación en línea recta del cable calefactor se usa a menudo para gas, así como: tuberías de agua, alcantarillado y tuberías de drenaje.
El diagrama de distribución de los cables calefactores en una tubería de gas depende directamente de su número. Se coloca una línea en la parte inferior, correspondiente a las 4 en punto, si, nuevamente, imagina un dial en lugar de un corte. Agregar un segundo significaría colocarlo en el mismo nivel, pero en un lado diferente.
En la variante con tres ramas, se colocan en un triángulo imaginario en la mitad inferior de la tubería, y debe mirar ligeramente hacia la derecha o hacia la izquierda. Un patrón cuadrado regular ya está hecho de cuatro cables, y luego dos cables estarán en la parte superior.
Fijación en espiral alrededor de la tubería.
El método se prefiere en las regiones del norte. La probabilidad de que la humedad se congele en las tuberías de gas es mucho mayor, por lo que aumenta el área de contacto. La zona de contacto en el método en espiral cubre la tubería en diferentes ángulos, en un principio similar a una junta corrugada, pero aún más efectivo.
Se fabrican cables largos para instalación en espiral. Por lo tanto, los fabricantes ofrecen una opción para seleccionar el paso entre giros. En la práctica, el intervalo a veces se ajusta a 5 cm o menos. Entonces, el cable excederá la longitud de la tubería en aproximadamente 2 veces.
El método de montaje en espiral tiene más ventajas: en situaciones difíciles y a temperaturas extremas, se le da preferencia.
En algunos lugares, el enrutamiento de cables es difícil. La salida de la situación será precisamente la instalación en forma de tornillo, pero utilizando una tecnología diferente. La vena se enrolla primero con un margen y luego se aprieta con un cambio en la dirección de los bucles.
Matices importantes de instalación
Una instalación exitosa implica varias cosas. El primer violín se toca mediante el algoritmo de acciones. Primero se debe probar y pintar la tubería, y se debe seleccionar un día adecuado para la instalación cuando no haya precipitaciones. Además, el tendido de algunos cables solo es posible en un lado. Es suficiente pasar por alto este único matiz, y todo el trabajo tendrá que comenzar de nuevo.
Puntos prácticos sobre el uso de cables calefactores:
- cuanto más bajo es el cable, mejores son los procesos de intercambio de calor;
- la capa adhesiva acelera el calentamiento;
- Las tuberías delgadas de metal deben aislarse adicionalmente con papel de aluminio o cinta, así como las de plástico.
No apresure el proceso de montaje de válvulas y piezas roscadas. El cable debe colocarse de tal manera que sea fácil de mantener, reparar y reemplazar los elementos de la tubería sin desmantelar el sistema de calefacción.
El cable debe formarse en un bucle cerca de la conexión, y luego enrollado hasta un estado de tensión leve y asegurado con cinta.
Conclusiones y video útil sobre el tema.
Descripción general del cable calefactor autorregulable, incluido el principio de funcionamiento, las aplicaciones y las pruebas:
Un ejemplo ilustrativo de una instalación longitudinal en una tubería delgada, también con una junta cerca de la válvula:
Existen 2 tipos de cables para la instalación en un gasoducto: autorreguladores y resistivos. Es poco probable que tenga que confundirse con la elección, porque la primera opción es claramente mejor en términos de la suma de sus características. El sistema de calefacción se instala longitudinalmente, en espiral o en línea ondulada.
Antes de eso, se seleccionan la longitud y la potencia del calentador, los cálculos se realizan con una gran cantidad de indicadores físicos. Después de todo, debe comprender qué sucede cuando una tubería de gas se calienta con tipos específicos de cable calefactor y qué debe abandonarse. Una vez instalado, las molestias y los problemas del gas son cosa del pasado.
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