Эксплуатация промышленных объектов и сооружений, расположенных в климатических зонах с отрицательной   зимней температурой, связана с целым рядом трудностей, таких как:

- замерзание водяных трубопроводов

- увеличение вязкости транспортируемых продуктов по трубопроводам

- затруднённое отведение канализационных сточных вод

- обмерзание систем водослива крыш промышленных зданий

- обледенение конденсата на поверхностях воздуховодов, жалюзи и в дренажных трубах кондиционеров

- гололед на подъездных путях, зонах погрузки и парковки автотранспорта (эстакады, пандусы, дебаркадеры, автопарковки и входные группы зданий).

Обеспечение бесперебойного водоснабжения промышленных объектов, надёжное поддержание систем аварийного пожаротушения в дежурном режиме, зимняя эксплуатация систем вентиляции, кондиционирования и воздушного отопления также требуют применения определённых технических решений.

Компания DEVI располагает собственными техническими разработками, позволяющими гарантированно решать перечисленные зимние проблемы.

Трубопроводы

1. Водоснабжение. Обогрев напорных трубопроводов малой и большой протяжённости

Бесперебойное зимнее водоснабжение промышленных предприятий обеспечивается обогревом магистральных и местных участков водопровода, расположенных в зонах с возможной отрицательной температурой окружающей среды. Расчёт теплопотерь трубы должен учитывать множество факторов, таких как разброс расчётных параметров, наличие ветра, большой разброс величин теплопроводности грунта и т.д. Удобные таблицы подбора мощности кабеля, а также подробные формулы расчета приведены в Руководстве DEVI «Системы обогрева».

Оборудование. Для внутренней прокладки нагревательного кабеля в системе питьевого водоснабжения подходит резистивный кабель DEVIaqua™ 9T, имеющий экологический сертификат, разрешающий контакт внешней оболочки кабеля с питьевой водой. Заводские нагревательные секции DEVIaqua™ 9T поставляются с установленными на кабеле вводными уплотнительными муфтами из нержавеющей стали, которые выдерживают давление внутри трубы 10 атм.

Для прокладки по внешней поверхности трубы используется 2х-жильный нагревательный кабель DEVIsafe™ 20T. Он поставляется в виде готовой к подключению секции с экранированным холодным проводом и герметичной соединительной муфтой.

Для пластиковой трубы решение будет отличаться, так как в этом случае погонная мощность нагревательного кабеля не должна превышать 10 Вт/м. Рекомендуем использовать готовые секции 2х-жильного нагревательного кабеля DEVIflex™ 10T.

Применение саморегулируемых нагревательных кабелей для обогрева трубопроводов позволяет упростить проблему выбора длины нагревательных секций: следует просто отрезать от бухты отрезок кабеля требуемой длины и установить концевую заглушку и соединительную муфту с питающим кабелем. Отпадает необходимость подбора длины готовой нагревательной секции из имеющейся номенклатуры, как в случае с резистивным кабелем. Особенно удобны саморегулируемые кабели при обогреве разветвлённых трубопроводов со множеством боковых отводов.

Недостатки саморегулируемых кабелей: (1) высокая стоимость, превышающая стоимость альтернативного резистивного кабеля в 4…6 раз; (2) ограничение максимальной длины нагревательной секции, накладываемое имеющимся сечением токопроводящих шин, а также сверхтоками, возникающими при подаче напряжения на замороженную матрицу; (3) наличие пусковых токов, превышающих рабочий ток через 5 с после включения в 2…4 раза (имеется опасность срабатывания защитной аппаратуры); (4) «старение» саморегулируемой матрицы, приводящее, со временем, к уменьшению теплоотдачи.

Тем не менее, во многих пилотных проектах по обогреву промышленных трубопроводов водоснабжения, канализации и дренажа часто предпочтение отдаётся саморегулируемому кабелю, который менее требователен к качеству монтажа, так как не может перегореть, даже при самопересечении! В некоторых случаях саморегулируемый кабель устанавливают без терморегулятора, в надежде, что эффект саморегулирования даст заметную экономию электроэнергии. Но опыт установок показывает, что для реальной экономии замены терморегулятору на сегодняшний день нет.

2. Канализация. Сброс промышленных стоков в подземные ёмкости и канализационные отстойники.

Задача сброса продуктов деятельности промышленных предприятий, предназначенных для утилизации, в подземную канализацию в зимний период эксплуатации сталкивается с проблемой замерзания содержащейся в них воды. Проблема легко решается применением систем распределённого кабельного обогрева дренажных лотков, трубопроводов наземного и подземного заложения, а также подземных накопительных емкостей и канализационных отстойников.

В зависимости от вариантов устройства систем промышленных стоков и степени агрессивности перекачиваемых продуктов выбираются  разные способы обогрева.

Наземная прокладка сточных трубопроводов. Принцип их обогрева не отличается от обогрева труб водоснабжения и водоотведения, кабель   располагается на внешней поверхности труб.

Подземная прокладка сточных трубопроводов. Выбирается нагревательный кабель с внешней оболочкой, стойкой к воздействию химически агрессивных сред (фторополимеры, силикон и пр.), и устанавливается внутри трубы. Есть также альтернативный подход, когда обогревается не внутреннее пространство трубы, а грунт, непосредственно окружающий трубу. Аккуратно выполненный расчёт температуры грунта, окружающего трубопровод при экстремально низкой температуре воздушной среды, гарантирует безопасную эксплуатацию промышленных стоков в зимнее время.

Применение термостатов с датчиками температуры, устанавливаемыми в зонах с возможно самой низкой температурой окружающей среды, обязательно.

Подземные ёмкости и канализационные отстойники обычно обогреваются кабелями, располагаемыми на их внешней поверхности. Для металлических баков применяются кабели с погонной мощностью 18…25 Вт/м, для пластиковых - кабели с погонной мощностью до 10 Вт/м.

Расчётная температура окружающего грунта различной литологии берётся из климатического справочника.

3. Технологические трубопроводы, транспортёры, конвейеры. Продуктопроводы. Трубопроводы с пропаркой. Выбор резистивных и саморегулируемых нагревательных кабелей.

При постановке задачи обогрева технологических трубопроводов исходными параметрами будут: 1) технологическая температура поддержания (норм/макс), 2) допустимая температура продукта (мин/макс), 3) температура окружающей среды (мин/макс), 4) температура пропарки трубопровода, 5) напряжение питания нагревательных кабелей, 6) минимальная температура включения обогрева, 7) тип теплоизоляции, 8) коэффициент теплопроводности теплоизоляции в диапазоне температуры поддержания, 9) температурный класс взрывоопасной среды (Т1,…Т6), 10) материал трубы. Необходимо задать также геометрические и конструкционные параметры обогреваемого трубопровода: наружный диаметр трубы, толщину теплоизоляции, обогреваемую длину трубы, количество задвижек, фланцев, опор. Для трубопроводов сложной конфигурации необходимы изометрические схемы и чертежи с размерными данными.

На основе исходных данных выбирается тип нагревательных кабелей, схема их расположения на трубах, определяются места установки соединительных коробок, к которым необходимо подвести силовые кабели питания. Для упрощения процесса проектирования системы обогрева трубопровода рекомендуется вместо расчётных формул теплопотерь пользоваться таблицами для трубопроводов, расположенных в воздухе или в земле (см. Руководство DEVI «Системы обогрева»). Ещё удобнее воспользоваться одной из типовых программ расчёта теплопотерь трубопровода.

Нагревательные кабели, устанавливаемые на трубопроводах, могут быть резистивными, с постоянной мощностью теплоотдачи, или саморегулируемыми, с мощностью теплоотдачи, падающей с повышением температуры. Следует также учитывать, что максимальная технологическая температура промышленного трубопровода не должна превышать максимально допустимую рабочую температуру нагревательного кабеля при её длительном воздействии. Компания DEVI предлагает использовать для промышленного применения при высоких технологических температурах саморегулируемые нагревательные кабели DEVIpipeguard™ 30 Industry (PT-30) и DEVIpipeguard™ 60 Industry (PT-60) с рабочей температурой 120/190 °С (кабель вкл./выкл.).

Следует учитывать, что для саморегулируемых нагревательных кабелей существует ограничение максимально допустимой длины нагревательной секции для заданной стартовой температуры кабеля. Превышение этой длины приведёт к перегреву и выходу из строя саморегулируемого кабеля.

При необходимости обогрева пищевых продуктопроводов с внутренним расположением нагревательного кабеля имеется готовое решение: резистивный пищевой нагревательный кабель DEVIaqua 9T с номенклатурой длин от 3 м до 150 м, имеющий сертификат, разрешающий контакт с пищевыми продуктами и питьевой водой.

В северных районах, предприятия, применяющие в технологических процессах транспортировку руды, щепы и пр. продуктов, вынуждены заключать конвейеры и транспортёры в теплоизолированные кожухи с кабельным обогревом. Для обогрева транспортёров лучше всего подходят нагревательные кабели DEVIsnow™ 30T и DEVIpipeguard™ 25.

Компания DEVI располагает уникальными кабелями для решения самых сложных и специфических задач по обогреву:

– саморегулируемые кабели большой мощности DEVIpipeguard™ 30 Industry и DEVIpipeguard™ 60 Industry с погонной мощностью 30 Вт/м и 60 Вт/м соответственно при температуре поддержания внутри трубы +10 °С. Им не страшен перегрев, вызванный самопересечением нагревательных линий, или выход из строя из-за нештатных условий работы, но эти кабели требуют учёта таких особенностей, как ограничение максимальной длины нагревательной секции и наличие больших пусковых токов.

- новая серия нагревательных 4х-жильных нагревательных резистивных кабелей DEVImulti™ PVC и DEVImulti™ HDPE. Кабели выгодны для обогрева протяжённых трубопроводов длиной несколько сотен метров как дешёвая альтернатива дорогостоящим способам обогрева вихревыми токами или скин-системами.

4. Цистерны, баки, ресиверные ёмкости систем регулярного, аварийного и пожарного водоснабжения. Бункера. Поддержание постоянной готовности трубопроводов и емкостей в системах пожаротушения.

Особое значение приобретают системы кабельного обогрева на промышленных объектах и предприятиях, где круглогодичное, безаварийное водоснабжение имеет особо важное значение для обеспечения беспрерывного технологического процесса, или в случае, когда прекращение водоснабжения может привести к аварийной ситуации. Здесь применяют обогрев накопительных цистерн, баков, ресиверных емкостей аварийного водоснабжения, очистных сооружений, цистерн для хранения дизельного топлива, масла, удобрений, а также подводящих и отводящих трубопроводов, расположенных в зонах промерзания.

Чрезвычайно важное значение имеет поддержание в постоянной готовности систем пожаротушения. Как правило, в этих системах трубы и баки изготавливаются из нержавеющей стали, допускающей применение как саморегулируемых, так и резистивных кабелей достаточно большой мощности (20…25 Вт/м). Надёжность установленных систем обогрева может быть повышена путём установки резервных кабельных линий с автоматическим включением.

 

Антиобледенительные системы кровель и ливнестоков промышленных строений

1. Борьба с обледенением крыш. Индивидуальный подход к решению проблем зимней эксплуатации промышленных зданий. Обогрев ливнестоков зданий.

Антиобледенительные системы (АОС) водосточных труб, водоотводных желобов, лотков, ендов крыш, карнизов, капельников, люкарн (слуховых окон), мансардных окон, встроенных в плоскость кровли, во многом облегчают зимнюю эксплуатацию промышленных зданий. АОС крыш и их ливнестоков сводит к минимуму или полностью исключает участие людей в освобождении карнизов крыш от наледи и сосулек. Применение АОС на плоских кровлях исключает зимние протечки. Правильный подход к обогреву ендов и так называемых участков кровель со снежными карманами полностью исключает применение ручного труда по уборке снега с крыш.

Когда нет опасности засорения ливнестоков и карниза здания мусором и хвоей, мы предлагаем использовать специализированный резистивный кабель DEVIsnow™ 30T с внешней оболочкой, устойчивой к воздействию ультрафиолетового излучения солнца. Если опасность накопления листвы и хвои есть, то в зонах засорения водосточной системы рекомендуется устанавливать саморегулируемый кабель DEVIiceguard™ 18, с погонной мощностью теплоотдачи в рабочем режиме ~36 Вт/м.  Резистивный кабель DEVIsnow™ 30T имеет большую постоянную теплоотдачу 30 В/м, что обеспечивает эффективное таяние снега и льда на протяжении рекомендованного срока эксплуатации – 50 лет. Управление системой обеспечивается терморегулятором-метеостанцией DEVIreg™ 850 IV, к которому можно подключить до четырёх цифровых датчиков температуры/влажности. Корректная оценка вида атмосферных осадков (влажный, «сухой» снег, дождь, «ледяной дождь»), контроль состояния зон обогрева и корректный выбор параметров обогрева обеспечивают самое экономичное и эффективное на сегодняшний день управление работой системы.

Надо отметить, что существует большое разнообразие крыш, к которым непременно нужен индивидуальный подход. Например, особенность крыш устаревших зданий промышленных предприятий – это плохая теплоизоляция перекрытий чердака и последнего этажа здания. Это надо обязательно учитывать при проектировании и подборе оборудования для АОС.

2. Борьба с сосульками и лавинообразным сходом с кровли снежно-ледовых масс.

Существует проблема зимней эксплуатации зданий, связанная с лавинообразным сходом с крыш снежно-ледовых масс, массивным обледенением карнизов, образованием массивных сосулек, опасных при падении для людей и автомобилей, припаркованных вблизи зданий. Проблема особенно актуальна для зданий промышленных предприятий с большим поступлением тепла на заснеженную поверхность кровель над «горячими цехами» и с плохо теплоизолированными крышами. Хорошее подспорье в решении этой проблемы оказывает система снегозадержания, создающая барьер для снежных лавин и ледопадов. Сравнительно небольшое количество снега и льда, «проникающее» в холодную зону карниза, уже легче растопить нагревательным кабелем, уложенным сравнительно редким «зигзагом». Эффективно работает система обогрева ендов и карнизов при установленной удельной мощности 350…400 Вт/м², что соответствует шагу укладки нагревательного кабеля DEVIsnow™ 30T 8,5…7,5 см.

3. Обогрев трубопроводов системы водоотведения талой воды с крыш, расположенных в холодном подкровельном пространстве.

В практике расчётов АОС крыш часто встречается задача по обеспечению отведения  талой воды, поступающей через водосливные воронки плоских крыш в систему водосливных труб, проходящих через холодное пространство помещений складского типа. Обогрев воронок, расположенных на крыше, задачу не решает. Требуется сопровождение обогревом водосливных труб до подземной системы ливневой канализации, расположенной под землёй в зоне с положительной температурой. Задача обычно решается прокладкой нагревательного саморегулируемого кабеля DEVIpipeguard™ 25 в одну линию внутри металлических или пластиковых труб в зоне возможного замерзания. 

Антиобледенительные системы наружных площадок: автостоянки, подъездные дороги, тротуары, пандусы подземных парковок, дебаркадеры складских помещений, входные группы зданий.

Каждый зимний сезон переживает несколько периодов гололедицы, которая осложняет работу обслуживающего транспорта. Контроль за состоянием подъездных дорог, автостоянок вблизи предприятий и, что особенно актуально, наклонных участков мостов и пандусов, можно доверить системам антиобледенения наружных площадок. Постоянный автоматический контроль за атмосферными осадками, состоянием обогреваемых наружных площадок и контролируемый обогрев позволяет вовремя предотвратить их обледенение и даже накопление снега, что весьма удобно для служб эксплуатации территорий промышленных предприятий. Особое внимание уделяется погрузочно-разгрузочным зонам складских помещений с дебаркадерами и рампами, а также зонам въезда/выезда подземных парковок.

Встроенные в площадку кабельные системы стаивания снега и льда работают с любым материалом поверхности открытых площадей: асфальтом, бетоном, натуральным камнем или тротуарной плиткой.  

Основной параметр АОС – установленная удельная электрическая мощность, которая обычно охватывает диапазон от 300 до 400 Вт/м². Опыт установок систем кабельного обогрева наружных площадок DEVI продемонстрировал высокие эксплуатационные свойства мощных нагревательных кабелей DEVIsnow™ 30T. Кабели с погонной мощностью теплоотдачи 30 Вт/м имеют двухжильную конструкцию, что позволяет производить их подключение с одного конца. Высокая экономичность работы АОС наружных площадок достигается для больших зон обогрева (автостоянки и т.п.) при управлении терморегулятором-метеостанцией четвёртого поколения DEVIreg™ 850 IV с прецизионным цифровым управлением. Специально разработанный алгоритм работы позволяет чётко определить моменты включения и отключения системы, различая такие нюансы, как быстрое образование толстой ледяной корки или так называемый тонкий «чёрный лёд».

Защита от обледенений систем вентиляции, кондиционирования и воздушного отопления промышленных зданий. Дренаж сконденсировавшейся влаги.

Еще одна зимняя проблема - образование льда внутри дренажных трубок системы кондиционирования и вентиляции воздуха, по которым производится отвод сконденсировавшейся воды. В системах воздушного отопления и вентиляции воздуха – своя проблема, обусловленная обледенением внутренней поверхности металлических коробов и вентиляционных каналов, а также подвижных жалюзи, регулирующих интенсивность воздушного потока.

В обоих случаях проблема решается при помощи кабельного обогрева. В системах кондиционирования с успехом применяется саморегулируемый нагревательный кабель DEVIpipeguard™ 25, который устанавливается внутри дренажных трубок. Кабель обычно работает без терморегулятора, что допустимо для небольших саморегулируемых систем обогрева.

 

Опыт установок систем кабельного обогрева DEVI в России берет свой отсчет с 1992 года. Уже почти 30 лет они успешно работают на различных промышленных предприятиях, выполняя широкий круг задач, порой уникальных, порой - жизненно необходимых.

С каждым годом растёт количество грандиозных проектов, где смело внедряется кабельный обогрев: бизнес-центр Moscow City, парк «Зарядье», завод по производству автомобилей в Калуге – совсем недавние проекты. В послужном списке DEVI огромное количество автопредприятий, складских терминалов, предприятий строительства и энергетики, объектов агропромышленного комплекса. 

Несомненный успех эксплуатации систем DEVI объясняется большим практическим опытом технических специалистов компании, их тесным взаимодействием с монтажными бригадами, службой эксплуатации объектов и, конечно, высоким качеством продукции. Мы постоянно совершенствуем номенклатуру нагревательных кабелей, сами разрабатываем новые системы управления, анализируем обратную связь от заказчиков и применяем творческий подход к нашим техническим решениям. Это дает нам возможность помочь вам с решением любой, самой нестандартной задачи, связанной с зимней эксплуатацией промышленных объектов.

Cопутствующие Продукты
The DEVIaqua™ 9T is a high-quality, braided screen, twin conductor heating cable with a tough UV stable outer sheath. It is designed for frost protection inside water pipes and is approved for use in contact with drinking water.
DS8C