311 Просмотров
Замерзание жидкостей внутри шлангов – серьезная проблема, из-за которой может нарушиться не только функционал трубопровода, но и его целостность. Поэтому стоит ознакомиться с особенностями правильного выбора и применения шланга с подогревом.
Области применения
Нагрев шлангов применяется в первую очередь для защиты их содержимого от замерзания зимой в случаях, когда они проложены вне помещений или внутри неотапливаемых комнат. Поэтому такие шланги часто применяются для подведения воды к сельскохозяйственным и дачным пристройкам и временным строениям. В этом случае подогрев позволяет быстро организовать теплый водопровод даже в условиях сильных холодов без необходимости укладывать трубы на большую глубину.
Иногда подогрев применяется и для стационарных систем, ведь он не только позволяет избежать замерзания, но и снижает потери тепла при транспортировке теплоносителей. Применяется такое оборудование и в промышленности, когда нужно сохранить определенную температуру содержимого трубопровода и избежать фазовых переходов (конденсации газа или замерзания жидкости), а также для облегчения движения жидкостей с высокой в нормальных условиях вязкостью (масла, воск, краски, клей). Чаще всего шланги с электроподогревом используют для:
- подведения газов (например, из дымовой трубы) к анализатору;
- транспортировки термоклея от емкости к форсунке;
- нанесения пенных и полиуретановых покрытий как части соответствующих комплексов;
- чувствительных к температуре реагентов в химической и нефтехимической отраслях промышленности;
- для подачи ингредиентов в пищепроме;
- тепловых трубок ДВС.
Подогрев позволяет достигнуть стабильной скорости движения жидкости по системе независимо от внешних условий.
Разновидности
В настоящее время распространены три основных способа нагрева водопроводных труб и шлангов:
- кабельный;
- пленочный;
- внутренний.
Все они реализуются путем размещения электронагревательного элемента внутри или снаружи шланга по всей его длине. Рассмотрим особенности каждого из этих вариантов подробнее.
Кабельный нагрев
Самый простой и распространенный и в промышленности, и в быту метод. Такие шланги оборудованы греющим кабелем, который определенным способом (чаще всего спиралью) намотан вокруг проводящей жидкость части. Снаружи обязательно наносится изоляционный слой, обеспечивающий сохранение тепла и защиту от внешней влаги. Большинство промышленных утепленных шлангов имеют именно такую конструкцию термодатчики. Применяться может как обычный резистивный кабель, так и сложные саморегулирующиеся системы, автоматически поддерживающие заданную температуру жидкости.
Пленочный обогрев
Этот метод отличается от кабельного тем, что вместо кабеля на поверхность шланга наносится электропроводящая нагревательная пленка, которая обычно представляет собой многослойную сэндвич-ленту, состоящую из внешних слоев полимера и находящихся между ним металлических (медных или алюминиевых) нитей или фольги. Общая толщина такого изделия обычно находится в диапазоне от 1 до 2 см. За счет применения разных полимеров для внешней и внутренней поверхностей пленки достигается направленный на поверхность шланга тепловой поток (в отличие от кабельного способа, при котором нагревается и шланг, и внешние тепло- и гидроизоляционные слои).
С точки зрения энергозатрат и равномерности нагрева способ эффективнее предыдущего, но максимальная температура подогрева при его применении обычно не превышает 70° С.
Внутренний подогрев
От предыдущих способов метод внутреннего нагрева отличается тем, что в этом случае нагреватель размещается не снаружи шланга, а внутри него, непосредственно контактируя с содержимым трубопровода. Для таких систем применяется или кабель, аналогичный внешним методам, или специальный гибкий ТЭН для труб. Благодаря меньшему количеству теплоизоляции между кабелем и жидкостью этот метод считается самым эффективным среди всех существующих. Длина кабеля для его осуществления требуется заметно меньшая, чем при внешней намотке. Основные его недостаток – сложность монтажа, ведь в случае ошибок или повреждения изоляции кабеля жидкость в системе может начать проводить электрический ток, тогда как при внешнем нагреве такие ситуации почти исключены.
Советы по выбору и эксплуатации
Если вы выбираете шланги для систем нанесения покрытий или термоклея, то лучше всего будет не искать аналоги или тем более не пытаться изготовить их самостоятельно, а просто приобрести «родной» комплект к уже имеющемуся у вас оборудованию. Так вы будете уверены, что температурный режим будет соблюден – ведь его нарушение приводит к застыванию пены или клея внутри шланга, после чего его можно только выбросить.
Если найти комлплект от того же производителя не удается, стоит обратить внимание на продукцию немецкой компании Etherm, предлагающей широкий спектр шлангов с резистивным нагревательным кабелем.
Особенность этих изделий – наличие дополнительного защитного слоя из стекловолокна, витки которого уложены межу витками электрокабеля. Это позволяет избежать локальных перегревов и повреждений даже при сильном изгибе изделия. Подбирая шланг для промышленных систем, не забывайте учитывать не только температурный режим, но и давление циркулирующей жидкости. Прочность выбранного кабеля должна соответствовать этому параметру. Также важно учитывать химические свойства материала.
При применении подогрева с резистивным кабелем в случае его поломки провод нужно заменять полностью. При замене такого нагревателя нужно следить за отсутствием пересечения витков. Если вы выполняете монтаж системы зимой, а кабель нагрева успел охладиться и стать жестким, нужно на некоторое время включить систему, затем отключить ее и продолжить работы.
Стандартный режим начала работы большинства систем – при температуре воздуха не меньше +5° С. Если вы включаете нагреватель при отрицательных температурах – ток воды восстановится через несколько минут. При выборе теплоизолятора нужно учитывать температуру нагрева:
- при 100° С и ниже можно применять эластомерную пену;
- до 250° С можно устанавливать изоляторы из силиконовой пены;
- выше 250° С должно применяться только стекловолокно.
Эти же соображения нужно учитывать и при самостоятельной сборке систем теплого трубопровода. Если в качестве основы используется обычный резиновый или полимерный водяной шланг – нужно следить, чтобы он выдерживал температуру, до которой будет греться кабель. Так что проектирование этих систем нужно начинать с электрического и теплового расчета.
О том, как самостоятельно сделать подогрев водопровода, смотрите в видео ниже.
