En la estación fría, ocurren interrupciones desagradables en la operación de los gasoductos. Surgen no solo debido a las bajas temperaturas. Puede obtener un problema con un alto grado de probabilidad si la instalación de las comunicaciones fue de mala calidad. Luego, congelar con detener el movimiento en la tubería se convierte en algo común.
Para resolver el problema, será necesario instalar un cable para calentar la tubería de gas, y preferiblemente antes de las heladas. A continuación, le diremos cómo elegir el cable calefactor adecuado y compartir las complejidades de su instalación.
La estructura del cable calefactor
El dispositivo de cables para calefacción incluye hasta 5 elementos: la presencia de una parte en particular depende del tipo de producto, y solo hay dos de ellos, excepto los raramente utilizados:
- autorregulable;
- resistador.
Cable autoajustableTiene dos conductores con diferentes fases. Es a través de estos conductores de cobre que se suministra la electricidad. Están ubicados dentro de la matriz conductora, que calienta el cable y actúa como el cerebro del sistema.
Cada detalle de este interior consiste en un circuito eléctrico con una disposición exactamente en el medio entre los conductores. Los núcleos de suministro son calentados y regulados precisamente por la matriz.
Además de su propia capa de aislamiento térmico, los cables se utilizan en conjunto con aislamiento externo. Esto es necesario para proteger el cable de las influencias ambientales.
La parte principal del cable siempre se enrosca en la capa aislante, que también se denomina protección térmica o revestimiento aislante. El aislamiento térmico está envuelto con una malla protectora de placas planas de cobre. Esta trenza se usa para proteger contra las ondas electromagnéticas del exterior, y también para la conexión a tierra. La carcasa externa ubicada en la rejilla es un escudo contra daños mecánicos.
Resistador Los cables son simples y de dos núcleos. En consecuencia, se distinguen por el número de conductores. El dispositivo se asemeja a una opción de autorregulación, pero solo sin un sistema matricial. En cambio, hacen otra capa protectora contra el calor.
Cable calefactor autorregulador
Tal cable funciona como un conductor ordinario de electricidad. El calentamiento conduce a un aumento de la resistencia y, por una simple ley física, a una disminución de la resistencia actual. En lugares fríos de la tubería, la temperatura del cable es menor y la resistencia es menor, y debido a la mayor intensidad de corriente en estos puntos, el calentador está trabajando más intensamente.
Cuando se enciende el cable, aumenta gradualmente la energía 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 se preocupe, porque el calentamiento continúa solo hasta que se alcanza la temperatura deseada, y luego el cable funciona con menos potencia. El calentador se construye alrededor de una temperatura predeterminada.
La versión autorregulada 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 misma.
En las tuberías de gas, no el gas mismo se congela, sino la humedad, como resultado de lo cual deja de fluir. Es necesario seleccionar dicha temperatura de tubería para que la probabilidad de congelación sea insignificante. La peculiaridad 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. Solo la intensidad del trabajo cambiará enormemente en la dirección de disminución o aumento.
A su vez, el costo de la energía no debería afectar la billetera, ya que los cables consumen aproximadamente 10 vatios por 1 metro de longitud. Hay modelos débiles con costos de energía de hasta 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 constantemente.
Modelo de cable calefactor resistivo
Con una variedad de un solo núcleo, todo es más complicado, porque necesita alimentos de dos extremos con restricciones posteriores en el diseño. El segundo extremo se devuelve al punto de conexión o se coloca energía adicional en el mismo extremo lejano. Esta es la esencia del inconveniente. Un cable de un solo núcleo en una funda termoplástica ocupa un lugar en el mercado para los calentadores más asequibles.
Basado en el principio de un cable de un solo núcleo, se creó una modificación HT con 50 vatios por 1 metro. El alcance de su aplicación se extiende no solo a las tuberías. Simultáneamente con un alto consumo de energía, el cable HT resuelve el problema de ahorrar material.
Los cables calefactores resistivos producen solo una longitud específica que no puede acortarse o extenderse de ninguna manera; tal cable no puede cortarse
Según el nombre, un calentador de dos núcleos consta de 2 núcleos. No realizan funciones similares, como es el caso de los cables de matriz. El núcleo de calentamiento está emparejado con un núcleo conductor, al que se le asigna una función auxiliar. Por un lado, se suministra energía al cable y, por el contrario, se monta una funda hermética.
El diseño e instalación del cable no será difícil, pero el acoplamiento a menudo se convierte en un problema. La práctica ha demostrado la conexión de averías con esta parte en más de la mitad de los casos. Para reemplazar gradualmente los productos problemáticos, las empresas manufactureras comenzaron a producir opciones sin embrague.
El cable plano HT de un solo núcleo permite reducir el consumo de material en 1 m² de tubería de gas que necesita calefacción
Los cables calefactores resistivos tienen las siguientes ventajas:
- características de estabilidad durante la vida útil del producto;
- alta disipación de calor;
- precios bajos.
Pero en términos de confiabilidad, son algo inferiores a los modelos autorreguladores, porque en caso de avería, debe reemplazar toda la sección con un lugar problemático, y a menudo tienen un sobrecalentamiento local. El inconveniente radica en el hecho de que llevará tiempo seleccionar secciones de longitud óptima.
Elegir la opción perfecta para los parámetros
Para todos los modelos exteriores, el beneficio está determinado por la potencia y la uniformidad de la distribución de calor. En teoría, ambos tipos de cables son aproximadamente iguales, porque las debilidades de la resistencia pueden ser compensadas por el tipo de instalación.
Dependiendo de las temperaturas mínimas en la región, se selecciona un cable que sea suficientemente resistente a temperaturas ambientales extremas. Puede ser tal que la velocidad a la que ocurre la congelación sea demasiado baja para el calentador mismo.
Hay situaciones más inequívocas. Solo las tuberías de cubierta de alambre autorreguladas con una ubicación subterránea, porque es más rentable y 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 cuántos cables autorreguladores tienen una gran ventaja: se indican los parámetros de la longitud de la línea del cable y la temperatura del objeto calefactor
Sería bueno tener una tabla de pérdida de calor disponible. En él, la pérdida de calor está determinada por la diferencia en la temperatura de la tubería y el medio ambiente en combinación con la relación del diámetro de la tubería y el grosor de la capa aislante.
La información está disponible en un formato conveniente: vatios por 1 metro lineal.
Para un claro ejemplo de eficiencia energética, debe mirar la tabla de pérdidas de calor de las tuberías: ayudará a determinar la potencia de cable requerida para el espesor de aislamiento planeado en la tubería
Reglas y recomendaciones para la instalación.
Los problemas operativos no ocurrirán si se siguen las reglas generales. De acuerdo con las reglas para instalar aparatos eléctricos (PUE), el sistema de protección contra heladas debe estar equipado con un dispositivo de corriente residual (RCD). El montaje en superficies y unidades no conductoras se realiza solo con una trenza protectora. Los cables terminados con este recubrimiento también se instalan en tuberías sintéticas.
Durante la instalación, la temperatura del aire es importante: el trabajo se lleva a cabo si no es más frío que -15 ° C. Después de la instalación, organizan el aislamiento térmico obligatorio. Para reducir la pérdida de calor, el grosor de esta capa se ajusta exactamente al diámetro de la tubería. Además, exceder este indicador no conducirá a nada malo, pero solo mejorará.
El cable calefactor se considera funcional si el radio de curvatura alcanza al menos 3 diámetros de producto. Es decir, si el radio del círculo imaginario, cuyo centro se encuentra directamente en el borde de la zona de flexión del cable, es al menos tres veces el diámetro y 6 veces el radio del propio cable.
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 parte recta, α es el ángulo plano entre dos líneas rectas imaginarias que se cruzan en el centro del círculo condicional
Después del trabajo, se verifica la resistencia del aislamiento y del cable en sí. Luego, se hacen marcas en la zanja y la tubería con una advertencia sobre la presencia de un elemento calefactor. Además, instale una placa.
El montaje del cable permite a los diseñadores colocar la tubería en una ubicación conveniente. En este caso, no hay necesidad de colocar teniendo en cuenta el nivel de congelación del suelo.
Métodos de instalación para calentar cables
Existen cuatro opciones principales para colocar un cable calefactor, pero las dos primeras se usan con mayor frecuencia:
- tendido longitudinal de un cable;
- asegurando el cable con una espiral alrededor de la tubería de gas;
- colocando varios cables calefactores a lo largo de la tubería;
- Instalación por un contorno ondulado.
El cable generalmente se extiende a lo largo de la parte inferior de la tubería a las 4 u 8 horas, si imagina que su sección transversal es una esfera redonda de un reloj mecánico. En el cruce, suba 60 °. En cierto sentido, esto es una precaución: coloque el cable calefactor lejos del soporte de montaje.
Hay formas separadas de colocar en diferentes nodos del sistema. Cerca de la válvula, el núcleo se dobla, se coloca debajo de la parte móvil y se fija con cinta de fibra de vidrio. Con un montaje ondulado o en espiral, el paso del giro se hace más donde hay un giro en cualquier dirección. Por ejemplo, en las articulaciones de la rodilla.
Al instalar un cable calefactor cerca de los nodos y las conexiones, lo más importante es dejar un acceso conveniente a todos los controles
La esencia de la instalación es extremadamente simple. Solo es necesario seleccionar la ruta del cable y fijarlo en la parte superior con cinta de aluminio. En primer lugar, el cable está fijado en fragmentos. Después - presione hacia la tubería hasta un contacto apretado. No vale la pena poner mucho esfuerzo, la tensión mínima es suficiente, especialmente porque el cable tiene la capacidad de estirarse innecesariamente.
En el futuro, debe fijar la cinta a lo largo de toda la longitud del cable:
- para mejorar la disipación de calor;
- para durabilidad;
- para evitar el contacto con el aislamiento térmico.
Se utiliza cinta de aluminio o papel de aluminio para procesar tuberías de plástico. De esta manera, se evita el calentamiento excesivo del plástico y se logra una distribución más uniforme del calor en toda el área y la longitud de la tubería de gas. No importa de qué material esté hecho el tubo, se instala un manguito y el extremo frío de suministro y el cable calefactor están sujetos.
Allí, en la tubería de gas, también se coloca un sensor regulador de temperatura, idealmente exactamente en el medio entre las líneas establecidas. En el futuro, será necesario el calentamiento del sitio, después de lo cual el trabajo puede considerarse terminado.
Instalación longitudinal de un cable calefactor.
Técnicamente, esta es una manera más fácil. Al mismo tiempo, uno no debería esperar el mismo efecto que con el montaje en espiral, cuando la tubería de gas está cubierta con una "malla" de cable retorcido. La fijación se realiza paralela a la tubería más cerca del fondo. Las reglas de seguridad no prohíben una instalación superior, pero la probabilidad de daños desde arriba será, por definición, mayor.
La instalación en línea recta del cable calefactor se usa a menudo para gas, así como para tuberías de agua, alcantarillado y tuberías de drenaje.
El patrón de distribución de los cables calefactores en una tubería de gas depende directamente de su número. Se coloca una línea en la parte inferior, respectivamente, 4 horas, si, de nuevo, imagina un dial en lugar de un corte. Agregar un segundo significará la colocación en el mismo nivel, pero por otro lado.
En la variante con tres ramas, se colocan en un triángulo imaginario en la mitad inferior de la tubería, y debe verse un poco a la derecha o izquierda. De los cuatro cables, el patrón cuadrado correcto ya está hecho, y luego dos cables estarán en la parte superior.
Fijación en espiral alrededor de la tubería
El método es preferido en las regiones del norte. La probabilidad de congelar la humedad en las tuberías de gas allí 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, de acuerdo con un principio similar a una junta ondulada, pero aún más eficiente.
Para montaje en espiral produzca cables largos. Por lo tanto, los fabricantes ofrecen una opción para elegir el paso entre las curvas. En la práctica, el intervalo a veces se ajusta a 5 cm o menos. El cable luego excederá la longitud de la tubería en sí mismo aproximadamente 2 veces.
El método de instalación en espiral tiene más ventajas: en situaciones difíciles y a temperaturas extremas, se prefiere a él
En algunos lugares, la gestión del cable es difícil. La salida de la situación será una instalación precisa en forma de tornillo, pero utilizando una tecnología diferente. El núcleo se enrolla primero con un margen, y luego se aprieta con un cambio en la dirección de los bucles.
Detalles importantes de instalación
Una instalación exitosa incluye varios componentes. El primer violín es jugado por un algoritmo de acciones. La tubería primero debe probarse y pintarse, y para la instalación, debe elegir un día adecuado en el que no haya precipitaciones. No solo eso: la colocación de algunos cables solo es posible en un lado. Es suficiente perder este 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 transferencia de calor;
- la capa adhesiva acelera el calentamiento;
- los tubos metálicos delgados deben aislarse adicionalmente con papel de aluminio o cinta adhesiva, así como plástico.
No apresure el proceso de conexión a válvulas y piezas roscadas. El cable debe colocarse de tal manera que sea fácil de reparar, reparar y reemplazar los elementos de la tubería sin desmontar el sistema de calefacción.
El cable debe tener la forma de un lazo cerca de la conexión, y luego enrollarse hasta un estado de ligera tensión y asegurarse con cinta adhesiva.
Descripción general del cable calefactor autorregulador, incluido el principio de funcionamiento, aplicaciones y pruebas:
Un buen ejemplo de una instalación longitudinal en una tubería delgada, también con una junta cerca de la válvula:
Los cables para la instalación en la tubería de gas son de 2 tipos: autorregulables y resistivos. Es poco probable que uno tenga que resolver la elección, porque la primera opción es claramente mejor en términos de la cantidad de características. La instalación del sistema de calefacción se realiza longitudinalmente, con una espiral o una línea ondulada.
Antes de eso, seleccionan la longitud y la potencia del calentador, hacen cálculos 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 rechazar. Después de la instalación, las molestias y los problemas con el suministro de gas serán cosa del pasado.
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