Dujų vamzdžio šildymo kabelis: įtaisas, parinkimas pagal parametrus, montavimo būdai

Šaltuoju metų laiku pasitaiko nemalonių dujotiekių darbo sutrikimų. Jie kyla ne tik dėl žemos temperatūros. Didelė tikimybė susidurti su problema, jei komunikacijų įrengimas buvo nekokybiškas. Tuomet įprastu reiškiniu tampa užšalimas ir judėjimo sustojimas vamzdyne.

Norint išspręsti problemą, teks įrengti kabelį dujų vamzdžio šildymui, ir pageidautina – iki šalčių. Toliau papasakosime, kaip teisingai pasirinkti šildymo kabelį ir pasidalinsime jo montavimo subtilybėmis.

Šildymo kabelio sandara

Šildymo laidų įtaisas apima iki 5 elementų – tam tikros detalės buvimas priklauso nuo gaminio tipo, o jų yra tik dvi, neskaitant retai naudojamų:

• savireguliuojantis;
• rezistinis.

Savireguliuojantis kabelis turi dvi gyslas su skirtingomis fazėmis. Šiais variniais laidininkais ir teikiama elektra. Jos yra laidžios matricos viduje, kuri šildo kabelį ir veikia kaip sistemos smegenys.

Kiekviena šio vidaus detalė yra elektros grandinėje, išdėstyta tiksliai per vidurį tarp laidininkų. Maitinimo gyslas šildo ir reguliuoja būtent matrica.

Be savo šilumos izoliacinio sluoksnio, laidai naudojami kartu su išorine izoliacija. Tai būtina, norint apsaugoti kabelį nuo išorinės aplinkos poveikio.

Pagrindinė kabelio dalis visada įdedama į šilumos izoliacinį sluoksnį, kuris dar vadinamas termoapsauga arba izoliacine danga. Šilumos izoliacija apgaubiama ekranuojančiu tinkleliu iš plokščių varinių plokštelių. Šis apvyniojimas naudojamas apsaugai nuo elektromagnetinių bangų iš išorės, taip pat įžeminimo prijungimui. Ant tinklelio esantis išorinis apvalkalas yra tarsi skydas nuo mechaninių pažeidimų.

Rezistiniai kabeliai būna vienos ir dviejų gyslų. Atitinkamai jie skiriasi pagal laidininkų skaičių. Įtaisas primena savireguliuojantį variantą, tačiau be matricos sistemos. Vietoj to daromas dar vienas termoapsauginis sluoksnis.

Savireguliuojantis šildymo laidas

Toks kabelis veikia kaip įprastas elektros laidininkas. Įkaitimas sukelia varžos padidėjimą ir pagal paprastą fizikinį dėsnį – srovės stiprio sumažėjimą. Šaltose vamzdžio vietose laido temperatūra yra žemesnė, o varža mažesnė, o dėl didesnio srovės stiprio tuose taškuose šildytuvas veikia intensyviau.

Kai kabelis įjungiamas, jis palaipsniui didina galią ir tam tikru momentu pradeda dirbti visu pajėgumu. Pasirodo, kad dujų vamzdžio šildymas šį procesą pagreitina.

Savireguliuojantis kabelis nenutraukia savo darbo. Nerimauti neverta, nes kaitinimas tęsiasi tik tol, kol pasiekiama reikalinga temperatūra, o tada kabelis veikia su mažesne galia. Šildytuvo veikimas yra pagrįstas nustatyta temperatūra.

Savireguliuojantis šildymo kabelio variantas turi kintamą varžą, tiesiogiai priklausančią nuo temperatūros, todėl laido galia gali didėti savaime.

Todėl dujų vamzdžiuose užšąla ne pačios dujos, o drėgmė, dėl ko jos nustoja tekėti. Būtina parinkti tokią vamzdžio temperatūrą, kad užšalimo tikimybė taptų nereikšminga. Savireguliuojančių modelių ypatybė yra ta, kad šildymas neišsijungs ir neįsijungs, kai tik dujotiekis taps šiltesnis ar šaltesnis už optimalų rodiklį. Tiesiog darbo intensyvumas smarkiai pasikeis – sumažės arba padidės.

Savu ruožtu, išlaidos energijai neturėtų smarkiai paveikti piniginės, nes kabeliai sunaudoja maždaug 10 W vienam ilgio metrui. Yra silpnų modelių, kurių energijos sąnaudos yra iki 5 W, ir galingų, kurių rodiklis siekia 150. Atsižvelgiant į didelį pasirinkimą, visada galima rasti priimtiną variantą, kad būtų galima nuolat laikyti įrangą įjungtą.

Rezistinė šildymo kabelio rūšis

Su viengysle rūšimi viskas sudėtingiau, nes reikia maitinimo iš abiejų galų, o tai sukelia tolesnius apribojimus projektuojant. Antrasis galas grąžinamas į prijungimo vietą arba prie to paties, tolimojo galo nutiesiamas papildomas maitinimas. Tai ir yra nepatogumų esmė. Viengyslis laidas su termoplastiko apvalkalu rinkoje užima pačių pigiausių šildytuvų nišą.

Pagal viengyslio kabelio principą buvo sukurta HT modifikacija su 50 vatų vienam metrui. Jo taikymo sritis apima ne tik vamzdynus. Kartu su dideliu energijos suvartojimu, HT laidas išsprendžia ir pačios medžiagos taupymo klausimą.

Rezistiniai šildymo kabeliai gaminami tik konkretaus ilgio, kurio jokiu būdu negalima sutrumpinti ar pailginti – tokio laido kirpti negalima.

Sprendžiant iš pavadinimo, dviejų gyslų šildytuvas susideda iš 2 gyslų. Jos neatlieka panašių funkcijų kaip matricinių kabelių atveju. Šildomoji gysla veikia poroje su laidžiąja, kuriai tenka pagalbinis vaidmuo. Vienoje pusėje kabeliui tiekiamas maitinimas, o priešingoje – montuojama hermetiška mova.

Laido projektavimas ir montavimas nesukels sunkumų, tačiau mova gana dažnai tampa problema. Praktika parodė, kad su šia detale susiję gedimai sudaro daugiau nei pusę atvejų. Siekdami palaipsniui pakeisti probleminius gaminius, gamintojai pradėjo gaminti be movos variantus.

Plokščiasis vienagyslis HT modifikacijos kabelis leidžia sumažinti medžiagų sąnaudas 1 m² dujotiekio ploto, kurį reikia šildyti.

Varžiniams šildymo kabeliams būdingi šie privalumai:

• charakteristikų stabilumas per visą eksploatacijos laikotarpį;
• didelis šilumos išsiskyrimas;
• žemos kainos.

Tačiau patikimumo požiūriu jos šiek tiek nusileidžia savireguliaciniams modeliams, nes sugedus tenka keisti visą sekciją su probleminiu tašku; be to, joms gana dažnai pasitaiko vietinis perkaitimas. Nepatogumas slypi ir tame, kad renkantis optimalaus ilgio sekcijas teks sugaišti laiko.

Idealaus varianto parinkimas pagal parametrus

Visų išorinių modelių naudą lemia galia ir šilumos pasiskirstymo tolygumas. Teoriškai abiejų tipų kabeliai tinka maždaug vienodai, nes varžinio kabelio silpnąsias puses galima kompensuoti montavimo tipu.

Atsižvelgiant į minimalias temperatūras regione, parenkamas kabelis, pakankamai atsparus kraštutinėms aplinkos temperatūroms. Gali būti, kad rodiklis, kai įvyksta užšalimas, yra per žemas ir pačiam šildytuvui.

Yra ir aiškesnių situacijų. Tik savireguliaciniu laidu dengiami požeminiai vamzdynai, nes taip yra naudingiau ir patogiau. Plonų dujų vamzdžių nereikėtų saugoti varžiniu laidu – kartais atsitinka taip, kad komunikacija ištirpsta ir sąlyčio vietoje susidaro skylė.

Dėl šios diagramos tampa aišku, kokį didelį pranašumą turi savireguliaciniai kabeliai: nurodyti kabelių linijos ilgio ir šildomo objekto temperatūros parametrai.

Bus gerai, jei po ranka bus šilumos nuostolių lentelė. Joje šilumos nuostolius lemia vamzdžio ir aplinkos temperatūrų skirtumas kartu su vamzdžio skersmens ir šilumos izoliacijos sluoksnio storio santykiu.

Informacija pateikiama patogiu formatu – vatais 1 linijiniam metrui.

Norint aiškiai pademonstruoti energijos vartojimo efektyvumą, būtina pažvelgti į vamzdynų šilumos nuostolių lentelę – ji padės nustatyti reikiamą kabelio galią pagal planuojamą vamzdžio izoliacijos storį.

Montavimo taisyklės ir rekomendacijos

Eksploatacijos problemų nekils, jei bus laikomasi bendrųjų normų. Pagal elektros prietaisų montavimo taisykles (PUE), apsaugos nuo užšalimo sistema būtinai turi būti aprūpinta apsauginio išjungimo įtaisu (UZO). Tvirtinimas ant nelaidžių elektrai paviršių ir agregatų atliekamas tik su apsauginiu apvalkalu. Tokia danga padengti kabeliai montuojami ir ant sintetinių vamzdžių.

Montuojant svarbi oro temperatūra: darbai atliekami, jei ji ne šaltesnė nei -15 °C. Įrengus privaloma atlikti šilumos izoliaciją. Siekiant sumažinti šilumos nuostolius, šio sluoksnio storis tiksliai priderinamas prie vamzdžio skersmens. Be to, šio rodiklio viršijimas nieko blogo nesukels, o tik pagerins.

Šildymo laidas laikomas funkcionaliu, jei lenkimo spindulys yra bent 3 gaminio skersmenys. T. y., jei įsivaizduojamo apskritimo, kurio centras yra tiesiai ant kabelio lenkimo zonos krašto, spindulys yra bent tris kartus didesnis už skersmenį ir 6 kartus didesnis už paties laido spindulį.

Paveiksle R yra lenkimo spindulys, dh – kabelio skersmuo, A – lenktosios dalies ilgis, L – tiesiosios dalies ilgis, α – plokščiasis kampas tarp dviejų įsivaizduojamų tiesių, kurios susikerta sąlyginio apskritimo centre.

Atlikus darbus, patikrinama šilumos izoliacija ir paties kabelio varža. Vėliau ant tranšėjos ir vamzdyno uždedami ženklai, perspėjantys apie šildymo elemento buvimą. Papildomai įrengiama lentelė.

Kabelio montavimas leidžia projektuotojams vamzdį patalpinti patogioje vietoje. Tokiu atveju nereikia tiesti atsižvelgiant į dirvožemio užšalimo gylį.

Šildymo kabelių montavimo būdai

Yra keturi pagrindiniai šildymo kabelio išdėstymo variantai, tačiau dažniausiai taikomi pirmieji du:

• vieno kabelio išilginis klojimas;
• kabelio tvirtinimas spirale aplink dujotiekį;
• kelių šildymo laidų išdėstymas išilgai vamzdžio;
• montavimas banguotu kontūru.

Kabelis paprastai tiesiamas išilgai apatinės vamzdžio dalies ties 4 arba 8 valandos padėtimi, jei įsivaizduosime, kad jo skersinis pjūvis yra apvalus mechaninių laikrodžių ciferblatas. Sujungimo vietose jis pakeliamas 60°. Tai tam tikra prasme atsargumo priemonė: šildymo kabelį nutolinti nuo tvirtinimo laikiklio.

Yra atskiri tiesimo būdai skirtinguose sistemos mazguose. Šalia vožtuvo gysla sulenkiama, klojama žemiau judančios dalies ir tvirtinama stiklo pluošto juosta. Taikant banguotą arba spiralinį tvirtinimą, vijos žingsnis daromas didesnis ten, kur yra posūkis į kurią nors pusę. Pavyzdžiui, alkūniniuose junginiuose.

Montuojant šildomąjį kabelį prie mazgų ir jungčių, svarbiausia palikti patogų prieigą prie visų valdymo elementų.

Montavimo esmė itin paprasta. Reikia tik parinkti kabelio trajektoriją ir pritvirtinti jį iš viršaus aliuminio juosta. Pirmiausia laidas fiksuojamas jos gabalais. Vėliau – prispaudžiamas prie vamzdžio, kol pasiekiamas sandarus kontaktas. Nereikia dėti didelių pastangų, užtenka minimalaus įtempimo, juo labiau kad kabelis gali per daug išsitempti.

Vėliau reikės pritvirtinti juosta per visą kabelio ilgį:

• geresniam šilumos išsklaidymui;
• stiprumui;
• kad išvengti sąlyčio su šilumos izoliacija.

Aliuminio juosta arba folija naudojama plastikinių vamzdžių apdirbimui. Taip išvengiama per didelio plastiko įkaitimo ir pasiekiamas tolygesnis šilumos paskirstymas per visą dujotiekio plotą ir ilgį. Iš kokios medžiagos būtų pagamintas vamzdis, ant jo sumontuojama mova ir sujungiamas šaltas maitinimo galas su šildomuoju laidu.

Ten pat, ant dujotiekio, įrengiamas ir termoreguliatoriaus jutiklis – idealiu atveju tiksliai viduryje tarp nutiestų linijų. Vėliau reikės apšiltinti atkarpą, po to darbą galima laikyti baigtu.

Išilginis šildymo kabelio montavimas

Techniškai tai paprastesnis būdas. Tuo pačiu nereikėtų tikėtis tokio paties efekto kaip spiraliniu montavimu, kai dujotiekis padengiamas „tinklu“ iš susukto kabelio. Tvirtinama lygiagrečiai vamzdžiui, arčiau apačios. Saugos taisyklės nedraudžia aukštesnio klojimo, tačiau pažeidimų tikimybė iš viršaus savaime bus didesnė.

Tiesinis šildomojo kabelio montavimas dažnai naudojamas dujų, taip pat vandentiekio, kanalizacijos ir drenažo vamzdynams.

Šildomųjų kabelių išdėstymo schema ant dujų vamzdžio tiesiogiai priklauso nuo jų skaičiaus. Viena linija tiesiama apačioje, atitinkančioje 4 valandą, jeigu vėlgi įsivaizduosime ciferblatą vietoj pjūvio. Pridedant antrą, ji bus dedama tame pačiame lygyje, bet kitoje pusėje.

Variante su trimis šakomis jos išdėstomos įsivaizduojamu trikampiu apatinėje vamzdžio pusėje, be to, jis turi būti nukreiptas šiek tiek į dešinę arba kairę. Iš keturių kabelių jau daromas taisyklingas kvadratinis raštas, ir tada du laidai atsidurs viršuje.

Tvirtinimas spirale aplink vamzdį

Šis metodas teikiamas pirmenybė šiauriniuose regionuose. Drėgmės užšalimo tikimybė dujų vamzdžiuose ten daug didesnė, todėl didinamas sąlyčio plotas. Kontaktinė zona spiraliniu metodu dengia vamzdį skirtingais kampais, panašiu į banginį klojimą principu, bet dar efektyviau.

Spiraliniam montavimui gaminami ilgi kabeliai. Taip gamintojai suteikia galimybę parinkti žingsnį tarp vijų. Praktiškai intervalas kartais sumažinamas iki 5 cm ir mažiau. Kabelis tada viršys paties vamzdyno ilgį maždaug 2 kartus.

Spiralinis montavimo būdas turi daugiau privalumų: sudėtingose situacijose ir esant ekstremalioms temperatūroms pirmenybė teikiama būtent jam

Kai kuriose vietose kabelio tiesimas yra sudėtingas. Išeitis iš tokios situacijos – sraigtinis montavimas, nors ir pagal kitokią technologiją. Pirmiausia šerdis vyniojama su atsarga, o vėliau užveržiama keičiant kilpų kryptį.

Svarbūs montavimo niuansai

Sėkmingą įrengimą sudaro keletas komponentų. Pagrindinį vaidmenį atlieka veiksmų algoritmas. Pirmiausia vamzdyną reikia išbandyti ir nudažyti, o įrengimui reikėtų pasirinkti tinkamą dieną, kai nėra kritulių. Be to, kai kuriuos kabelius galima tiesti tik viena puse. Užtenka praleisti šį vieną niuansą – ir visą darbą teks pradėti iš naujo.

Praktiniai aspektai, susiję su šildomųjų kabelių naudojimu:

• kuo žemiau yra laidas, tuo geriau vyksta šilumos mainų procesai;
• klijų sluoksnis pagreitina šildymą;
• plonus metalinius vamzdžius reikia papildomai izoliuoti folija arba juosta, taip pat kaip ir plastikinius.

Nereikia skubinti tvirtinimo prie vožtuvų ir srieginių detalių proceso. Laidą reikia nutiesti taip, kad vėliau būtų galima netrukdomai aptarnauti, remontuoti ir keisti vamzdžio elementus neišardžius šildymo sistemos.

Kabeliui reikia suteikti kilpos formą prie jungties, o vėliau – susukti iki lengvo įtempimo ir pritvirtinti juosta.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Savireguliuojančio šildymo kabelio apžvalga, įskaitant veikimo principą, naudojimo galimybes ir testus:

Vaizdingas išilginio montavimo ant plono vamzdžio pavyzdys, taip pat su tiesimu šalia vožtuvo:

Kabeliai, skirti montuoti ant dujotiekio, būna 2 rūšių: savireguliuojantys ir varžiniai. Vargu ar teks sukti galvą dėl pasirinkimo, nes pirmasis variantas pagal charakteristikų sumą yra aiškiai geresnis. Šildymo sistemos montavimas atliekamas išilgai, spirale arba banguota linija.

Prieš tai parenkamas šildytuvo ilgis ir galia, atliekami skaičiavimai su daugybe fizinių rodiklių. Juk reikia suprasti, kas vyksta šildant dujotiekio vamzdį konkrečiais šildymo kabelių tipais, ir ko verta atsisakyti. Po montavimo diskomfortas ir problemos su dujų tiekimu liks praeityje.

Liko klausimų ar galite papildyti mūsų medžiagą vertinga informacija? Prašome palikti savo komentarus – kontaktų blokas yra žemiau.