[ Zamknij ]

Nowe zasady dotyczące cookies
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia Państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów na stronie Polityka Prywatności.


rejestracja



Prądem po rurze. Ogrzewanie rur i rurociągów za pomocą elektrycznych systemów grzejnych

Opublikowano: 02.03.2007
image

    Problematyka ochrony rur przed zamarzaniem, jak również konieczność utrzymania określonej temperatury cieczy w rurze, stanowiły, jak dotąd, poważny problem. Stosowanie otulin izolacyjnych nie zawsze skutecznie zabezpieczało rurociąg przed wpływem zbyt niskich temperatur. W skrajnych przypadkach dochodziło do zamarznięcia cieczy w rurze. W takich przypadkach pomocne staje się zastosowanie elektrycznego przewodu grzejnego.

System ochrony rurociągu polega na zabezpieczeniu rur przewodem grzejnym biegnącym wzdłuż rury lub owiniętego na rurze oraz odpowiedniego systemu regulacji. Stosuje się go najczęściej do:

  • ochrony rur przed zamarzaniem

    - instalacji wodociągowych,
    - rur kanalizacyjnych,
    - instalacji tryskaczowych,
    - instalacji hydrantowych,
    - rur odprowadzających skropliny w instalacjach klimatyzacji i wentylacji.
  • utrzymania pożądanej temperatury przesyłanej cieczy

    - w rurociągach z ciepłą wodą,
    - w rurociągach przemysłowych służących do transportu płynów o dużej lepkości.
Ogrzewane mogą być wszystkie rodzaje rur, zarówno metalowe (stalowe, miedziane, żeliwne), jak również z tworzyw sztucznych. Przewody mogą być układane na rurach znajdujących się wewnątrz i na zewnątrz budynków oraz w ziemi.
    Stałooporowe przewody grzejne nie mogą być stosowane w instalacjach, w których temperatura transportowanego płynu może przekroczyć 65°C oraz w miejscach, gdzie przewód może być narażony na kontakt z tłuszczami, olejami i chemikaliami. W takich przypadkach stosuje się przewody samoregulujące o odpowiednio dobranej do warunków pracy izolacji.

Wybór przewodów grzejnych

Do ogrzewania rurociągów stosuje się najczęściej stałooporowe przewody grzejne o mocy jednostkowej 10 W/mb lub przewody samoregulujące o mocy nieprzekraczającej 16 W/mb. Aby wybrać odpowiedni przewód, niezbędne jest określenie strat ciepła, które zależą od:
  • średnicy rurociągu,
  • rodzaju i grubości izolacji termicznej,
  • temperatury płynu wewnątrz rurociągu (temperatura utrzymania),
  • minimalnej temperatury otoczenia.
Zabezpieczenie przed zamarzaniem oznacza utrzymanie dodatniej temperatury wewnątrz rurociągu. Zazwyczaj przyjmuje się temperaturę + 5°C jako temperaturę utrzymania oraz -25°C jako minimalną temperaturę otoczenia.


 
Straty ciepła na 1 m rurociągu można obliczyć na podstawie wzoru:

Q = 2 * π * λ * (Tw – Tz)/ln(Dz/Dn)

gdzie:

Q - straty ciepła [W/m]
Dn - średnica rury [mm]
Dz - średnica zewnętrzna rury wraz z izolacją [mm]
Tw - temperatura utrzymania wewnątrz rury
Tz - temperatura otoczenia
λ - przewodność cieplna właściwa izolacji termicznej [W/mK]

Czas na konkret

A oto konkretny przykład - projekt systemu chroniącego przed zamarzaniem dla rury wodociągowej o średnicy 2" i izolacji z wełny mineralnej o grubości 20 mm:
  • długość instalacji 5 m,
  • średnica rury Dn 50 mm,
  • grubość izolacji 20 mm,
  • średnica zewnętrzna rury wraz z izolacją Dz = 50 + 2 * 20 =90 mm,
  • izolacja: wełna mineralna,
  • λ= 0,038 W/mK,
  • temperatura utrzymania 5°C (ochrona przed zamarzaniem),
  • minimalna temperatura otoczenia -25°C.
Po podstawieniu do wzoru otrzymujemy 12,2 W/m. Zatem wymagana moc grzejna dla rury: 5 m * 12,2 W/m = 61 W. Mając dane o stratach ciepła, możemy przystąpić do wyboru przewodu grzejnego. Musi on dostarczyć do rurociągu moc co najmniej równą obliczonym stratom ciepła. Podany wzór służy do ogólnego określenia strat ciepła w rurociągu izolowanym. Jednak przy precyzyjnym określaniu strat ciepła należy uwzględnić wiele dodatkowych parametrów takich jak:
  • współczynnik bezpieczeństwa (zapasu),
  • prędkość wiatru,
  • zmiany zachodzące w otoczeniu itp.
    Najwygodniej jest skorzystać z gotowych tabel, w których podane są straty ciepła w zależności od średnicy rurociągu i grubości izolacji termicznej. Straty ciepła podane są w W/m dla rurociągów izolowanych watą szklaną, ułożonych na zewnątrz i narażonych na działanie wiatru. Podane w tabeli wartości uwzględniają 10% współczynnik bezpieczeństwa. Ochrona przed zamarzaniem przy minimalnej temperaturze otoczenia -25°C. Podane wartości strat ciepła dotyczą jedynie samych rurociągów. W praktyce należy uwzględnić dodatkowo straty ciepła, występujące np. na zaworach, kołnierzach, mocowaniach rurociągu itp. oraz odpowiednią długość przewodu, który pokryje straty ciepła w tych miejscach.

Montaż

    Przewody grzejne mogą być układane pojedynczo wzdłuż rurociągu, wielokrotnie wzdłuż rurociągu lub spiralnie. Sposób montażu jest uzależniony między innymi od średnicy rurociągu, ilości odgałęzień itp. Przewody należy mocować do rurociągu, co ok. 30 cm, używając samoprzylepnej taśmy montażowej odpornej na wysokie temperatury (np. taśmy z włókna szklanego). Nie wolno używać drutu lub opasek kablowych, które mogą uszkodzić przewód. Po przymocowaniu przewód grzejny należy okleiç na całej długości samoprzylepną taśmą aluminiową (gr. min. 0,06 mm, szer. ok. 50 mm), która ułatwia zarówno odbiór ciepła z przewodu jak i przekazywanie ciepła do rurociągu. Ponadto taśma aluminiowa uniemożliwia wciśnięcie przewodu w izolację termiczną i tym samym zabezpiecza go przed ewentualnym przegrzaniem. Rury z tworzywa sztucznego należy przed ułożeniem przewodów grzejnych okleiç taśmą aluminiową. Poprawia ona oddawanie ciepła i chroni rurę przed miejscowym przegrzaniem.

Układając przewody grzejne należy pamiętać, aby nie przechodziły przez ostre krawędzie, nie krzyżowały się i nie stykały ze sobą. Minimalny promień gięcia wynosi 3,5 * d (d - średnica zewnętrzna przewodu).

Czujnik temperatury należy umieścić pomiędzy sąsiednimi odcinkami (zwojami) przewodu grzejnego i, w miarę możliwości, w górnej części rury. Końcówka czujnika temperatury musi ściśle przylegać do rury i być dokładnie owinięta taśmą. Przewody zasilające („zimne") przewodów grzejnych doprowadzamy do puszki elektrycznej lub bezpośrednio do tablicy zasilającej. Mufa łącząca przewód grzejny z przewodem „zimnym" musi znajdować się na ogrzewanej rurze.

Sterowanie

    Przy ogrzewaniu rurociągów przewodami stałooporowymi należy zastosować regulatory wyposażone w zewnętrzny czujnik temperatury. Zalecane są regulatory przeznaczone do montażu na szynie DIN. Każdy przewód grzejny musi mieć osobny układ sterowania. Przewody samoregulujące nie wymagają stosowania regulatora temperatury. Jednak w przypadku, gdy instalacja z przewodu samoregulującego ma ponad 10 m długości, to ze względu na koszty eksploatacyjne, wskazane jest zastosowanie regulatora temperatury. W wielu przypadkach można również zastosować przewód z wbudowanym termostatem. Zakres regulacji takiego termostatu wynosi od 3 do 10°C.


autor: Artur Watras

źródło: www.instalator.pl

Katalog firm

  • BVF

    BVF Polska Sp. z o.o. jesteśmy autoryzowanym dystrybutorem rozwiązań grz…
    BVF
  • Jaga

    Firma Jaga została założona w 1962 roku i od tego czasu nieustannie rozrasta…
    Jaga
  • OMNI SCALA - TECNOCLIMA

    OMNI SCALA od 22 lat dostarcza urządzenia stanowiące część składową projektow…
    OMNI SCALA  - TECNOCLIMA

Promocje