Tuberías calefactadas para bombeo de fluidos viscosos

Los calentadores de banda son otro tipo de dispositivos de calentamiento, cuyo principio se basa en la emisión de ondas infrarrojas que no calientan el medio de tránsito, sino los objetos a los que alcanzan: las ondas, que "descansan" sobre la superficie del objeto, hacen que sus moléculas se vibrar, como resultado de lo cual el objeto se calienta.

Se han utilizado relativamente recientemente, por lo que aún no han recibido una distribución generalizada, pero debido a sus altas características técnicas, son una dirección prometedora para resolver el problema de la calefacción en la vida cotidiana y en el trabajo.

Echemos un vistazo más de cerca a qué son los calentadores de cinta, su estructura, características y funcionalidad.

¿Qué es un calentador de cinta (ENGL)?

El problema del calentamiento tecnológico de equipos, tanques, tuberías y locales existe desde hace mucho tiempo, especialmente en las condiciones de las latitudes del norte. Para resolver este problema, fue necesario desarrollar un elemento calefactor eléctrico flexible (ELH), un dispositivo seguro que se puede colocar en la superficie de un equipo calentado, repitiendo su perfil. El primer paso para resolver el problema fue la creación de cables calefactores eléctricos con un conductor de un material de determinada resistencia, que al pasar una corriente a través de ellos, convierte la energía eléctrica en energía térmica.

Los calentadores de cable todavía se utilizan en la vida cotidiana y en la industria, pero un dispositivo de calefacción más perfecto es el siguiente paso para resolver el problema de la calefacción: ENGL, un elemento de cinta calefactora flexible que consta de varios cables dispuestos en una cinta. De hecho, ENGL es una versión mejorada del calentador de cable,

Especificaciones

El sistema de calentamiento eléctrico automático del fueloil proporciona condiciones de temperatura óptimas para el transporte y la combustión del fueloil suministrado a los quemadores de la caldera. Los calentadores NSP utilizados en este sistema tienen los parámetros termofísicos más óptimos para calentar productos petrolíferos viscosos y solidificados y son significativamente superiores en parámetros técnicos, económicos y operativos a los calentadores eléctricos basados ​​en nicromo.

El sistema de calefacción eléctrica incluye:

1. Calentadores NSP
2. Calentadores eléctricos de cinta flexible PULMÓN
3. Armario de regulación y control de temperatura

Los calentadores de fibra de vidrio NSP están montados en la parte inferior del tanque en la zona de extracción de fueloil. Los calentadores de cinta eléctrica LUNG se enrollan en un oleoducto y luego se aíslan. Por tanto, se asegura el máximo grado de eficiencia económica de la calefacción eléctrica. Un sensor regulador de temperatura DT1 está instalado en el tanque en la zona de toma de fueloil.

Cuando se enciende la sala de calderas, el fueloil se calienta en la zona de extracción del tanque a una temperatura de 60 ° C. Luego, el fueloil del tanque se alimenta a una tubería de fueloil precalentado, donde la temperatura del fueloil, a medida que se transporta a los quemadores, se lleva a 90 ... 120 ° C. Los termorreguladores digitales integrados en el armario de control mantienen automáticamente la temperatura del fuel oil en el depósito y en la entrada al quemador de la caldera en el valor establecido y permiten su control visual operativo.

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El dispositivo y los componentes del calentador de cinta.

ENGL es una cinta de fibra de vidrio tejida (base), en medio de la cual varios hilos calefactores hechos de una aleación de alta resistividad (nicromo - níquel con cromo) se encuentran paralelos entre sí. En el exterior, la cinta está cubierta con una carcasa impermeable de caucho de silicona, de la que también se engarzan los extremos del ENGL. El calentador de cinta se conecta a la red a través de un cable eléctrico que sale del extremo engarzado, conectado en una cinta con hilos calefactores.

Según el tipo de tensión de red consumida, se fabrican cintas calefactoras para 12, 220 y 380 V.

El elemento principal del calentador de cinta, que determina sus características, es el cable calefactor, a partir del cual se forman las filas dentro de la cinta. Para tener una mejor idea de las características de ENGL, considere los tipos de cables que se utilizan para calentar.

Cables calefactores

Según el principio de funcionamiento, los cables calefactores se dividen en:

• resistivo: con una potencia fija y un núcleo calefactor como fuente de calor, colocado en una carcasa de 3 capas (aislamiento eléctrico, trenza de blindaje y protección UV);
• autorregulable: dos conductores paralelos (fase y cero) a una distancia de 1 cm con una fuente de calor ubicada entre ellos: una matriz que se calienta cuando la corriente pasa a través de ella desde el cable de fase a cero.

Un cable de un solo núcleo tiene solo un núcleo calefactor, por lo que ambos extremos deben estar conectados a la red (las espiras de dicho cable deben colocarse de tal manera que el extremo más alejado regrese al punto de partida y ambos contactos del cable sean los siguientes el uno al otro);

Un cable de dos núcleos consta de un núcleo calefactor y conductor, cuyas corrientes fluyen en diferentes direcciones: los factores negativos de los campos magnéticos de los cables se compensan entre sí (un cable de dos núcleos está conectado a la red desde un extremo , se instala un manguito especial en el otro extremo);

Ventajas de las cintas para calentar tuberías.

A pesar del costo significativo de estos materiales, el efecto económico de su uso es notable incluso en la etapa de instalación de la tubería.

El hecho es que la cinta calefactora le permite reducir la profundidad de las comunicaciones.

Esto reduce el costo de los movimientos de tierra, le permite completar la instalación en un tiempo más corto.

Además, existen una serie de ventajas que proporciona el uso de materiales tan modernos:

• La instalación de la cinta le permite reducir la pérdida de energía térmica en los sistemas de calefacción y suministro de agua caliente.
• Los sistemas propuestos se distinguen por un margen significativo de seguridad, son estructuras multicapa, incluidas las carcasas protectoras.
• Las cintas existentes son capaces de funcionar de forma continua y periódica, según la tarea en cuestión.
• Puede instalar el sistema para tuberías de diferentes diámetros,
• También es posible calentar tanques y usarlos como elementos de un dispositivo de deshielo de techo.

El calentador de cinta para tuberías se calcula sobre una serie de indicadores. Por supuesto, todos estos datos están disponibles a través de los representantes de ventas, que realizan la selección en cada caso individual, pero también es necesario conocer los principales indicadores de la selección.

En primer lugar, es necesario aclarar el nivel de congelación del suelo en su región y la profundidad estimada de tendido de tuberías. Las condiciones de temperatura de la operación de la tubería dependen de esto.

Luego determine el modo en el que funcionará el calentador de tubo de cinta. ¿Por qué se supone que debe instalarse? Para proteger las tuberías de la congelación o para mantener la temperatura en los parámetros especificados.

Luego determine la longitud de la sección calentada. Seleccione el modelo de calentador y el método de instalación.

Con base en estos datos, se calculará la potencia del sistema y la longitud requerida del conductor.

Calentadores de cinta existentes

Qué productos presentan los fabricantes, cuáles son sus pros y sus contras.

El más económico es un calentador resistivo de cinta para tuberías, que es un cable trenzado fijado a una base de fibra de vidrio. Pero este modelo tiene un inconveniente importante: es imposible cambiar la longitud de la cinta, es un valor fijo.

Cinta calefactora autorreguladora

Las correas autoajustables son más económicas en el consumo de energía. Además, puede recortar la longitud deseada del elemento. A pesar de que su coste es algo superior, es más preferible la instalación de una cinta calefactora de este tipo. La base del calentador es un par de cables que pueden cambiar su resistencia dependiendo de la temperatura.

Más recientemente, ha aparecido en el mercado la llamada película infrarroja, creada a partir de un material compuesto con la inclusión de conductores de cobre. Hoy se considera uno de los materiales más avanzados en esta dirección.

Independientemente del tipo de cinta calefactora que elija, recuerde que para que funcione de manera eficaz, todo el sistema debe estar aislado y aislado de la humedad; de lo contrario, calentará el suelo, no la tubería.

Además, al enrollar la cinta, no permita la intersección de sus giros, esto puede provocar un sobrecalentamiento de los segmentos.

Especificaciones

Para sistematizar y simplificar la selección del dispositivo deseado entre una variedad de tipos de calentadores de cinta, se utilizan las siguientes características:

• símbolo;
• tipo de conección
• tipo de calentador;
• resistencia (Ohm);
• longitud de la parte activa (m);
• ancho x espesor o diámetro (mm);
• longitud de los cables de baja temperatura (m);
• radio mínimo de curvatura (mm);
• peso (kg);
• voltaje nominal (V);
• potencia calorífica (W / m);
• consumo de energía (W);
• temperatura superficial (oС).

Estas características se utilizan al calcular los sistemas de calefacción necesarios para garantizar el proceso o la temperatura de funcionamiento de las tuberías, los equipos y las instalaciones.

Cinta calefactora de carbono flexible LUNG

La cinta calefactora de carbono flexible (LUNG) está diseñada para calentar tuberías, equipos tecnológicos con superficies planas y formas geométricas complejas, así como para su instalación en productos calefactores eléctricos como elemento calefactor.

Ámbito de aplicación de la cinta LUNG

• Calefacción de tuberías para bombeo de betún.
• Calentamiento de oleoductos y regulación de la temperatura del fuelóleo delante de los quemadores de calderas en salas de calderas y cogeneración. Calentamiento "suave" y mantenimiento de la temperatura de diversos materiales químicos en las tuberías de productos. La cinta LUNG se enrolla en tuberías con un paso de bobinado calculado dado; se recomienda colocar un revestimiento aislante térmico no combustible encima.
• Calentamiento de superficies, por ejemplo, encofrados de construcción, cámaras de secado. La cinta LUNG se pega a superficies planas con pegamento de silicona resistente al calor.
• Creación de paneles calefactores flexibles de varios tamaños pegando cintas LUNG sobre láminas de metal. Con tales secciones de calefacción móviles es posible calentar tanques, incluidos los tanques de ferrocarril.
• Incrustado en carcasas rígidas para obtener calefactores de convección que operan en un régimen de temperatura suave sin quemar el oxígeno del aire.
• Uso en calentadores de aire, conductos de aire para calentar el flujo de aire con mínima resistencia aerodinámica y calentamiento sin inercia.

Condiciones de funcionamiento de la correa LUNG

1. Todas las superficies en las que se monta la cinta LUNG deben limpiarse de rebabas y bordes afilados para evitar daños mecánicos a la cinta.
2. No coloque materiales ni productos inflamables cerca de la cinta.
3. Durante el funcionamiento, no se permite utilizar cintas sin termostato si es posible calentar a una temperatura superior a 250 ° C.
4. Se permite cubrir un lado de la cinta LUNG con un material aislante térmico no combustible.
5. La cinta LUNG se puede doblar con un radio de al menos 5 mm.
6. Para obtener los mejores resultados en seguridad eléctrica y contra incendios, se recomienda utilizar un RCD como elemento protector.

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Diseño de cinta LUNG

La cinta LUNG contiene un elemento calefactor hecho de un material de carbono fibroso, una cubierta aislante eléctrica hecha de fibra de vidrio, duplicada con una capa de material de silicona. Los cables de baja temperatura conectados al elemento calefactor están hechos con alambre de cobre con aislamiento resistente al calor y se utilizan para conectar la tensión de alimentación a la cinta. El elemento calefactor y los accesorios de los extremos están sellados para proteger el medio ambiente.

La cinta LUNG se produce de acuerdo con TU 3443-001-10829030-07. La cinta LUNG está protegida por una patente de la Federación de Rusia.

Es posible fabricar PULMONES de menos de 5 metros. En este caso, la conexión a la fuente de alimentación se puede realizar de dos formas. El primer método consiste en conectar los PULMONES en serie entre sí hasta una longitud de al menos 5 metros. La segunda forma es conectar cada LUNG de menos de 5 metros a la fuente de alimentación a través del LATR, con un voltaje suministrado al LUNG, dando la corriente consumida no más de 3-3.5A.

Las principales ventajas de la cinta LUNG.

• Gran superficie calefactora.
• Elasticidad y flexibilidad.
• Pequeño espesor y peso ligero.
• Baja inercia térmica.
• Amplia gama de densidad de potencia (hasta 250 W / m de longitud de cinta).
• Tensión de alimentación de 0 a 220V (los parámetros técnicos de las cintas calefactoras LUNG para uso individual se acuerdan con el cliente).
• Facilidad de diseño e instalación en equipos.
• Posibilidad de montaje en cinta a temperaturas de hasta -60 ° C.

Calentadores de banda para el hogar

En las condiciones de inviernos helados, las comunicaciones (suministro de agua, alcantarillado) de casas privadas, casas de campo, viviendas rurales siempre han necesitado protección. Para ello, se aislaron carreteras y unidades ubicadas en sótanos, sótanos y áticos con materiales aislantes del calor, y se colocaron tuberías enterradas en el suelo por debajo de la marca de congelación. Con la llegada de los calentadores de cinta, la solución a este problema se ha simplificado enormemente: las tuberías, las válvulas de cierre y las unidades comenzaron a protegerse contra la descongelación mediante un cable o un dispositivo de calentamiento de cinta eléctrica.

En este caso, el método de colocación de la cinta o el cable le permite variar con el grado de calentamiento y consumo de material. Si el objetivo es proteger el sistema de suministro de agua para que no se descongele, entonces la cinta se puede correr linealmente a lo largo de la tubería. Si planea obtener agua a temperatura ambiente en la salida, puede aislar la tubería colocando la tira calefactora con una serpiente o equipar el sistema de suministro de agua sobre la disposición lineal de la cinta con una capa de material aislante del calor.

Se pueden lograr resultados más precisos utilizando un termostato completo con un calentador de banda.

El sistema de alcantarillado de los edificios privados también necesita protección contra las heladas, pero el calentamiento excesivo de la carretera es inútil aquí. Por lo tanto, las tuberías de alcantarillado están equipadas con calentadores de cinta ubicados linealmente en el sistema, y ​​se monta una capa de aislamiento térmico con una carcasa protectora en la parte superior de la alcantarilla.

El uso de calentadores de cinta y cable para la instalación de sistemas de formación de hielo en los techos de casas privadas está ganando popularidad con el fin de prevenir la formación peligrosa de hielo en canalones y carámbanos.

¡Importante! Debe recordarse que el uso de calentadores resistivos para la instalación del sistema de formación de hielo no es práctico, ya que son sensibles a la superposición del cable o la cinta, cuando un giro se apoya sobre el otro, y la acumulación de follaje en ellos, en estos lugares el sistema se quema rápidamente.

Los calentadores de banda también se utilizan en invernaderos, ya que crear la temperatura y la humedad del aire requeridas en ellos no es suficiente para cultivar cultivos amantes del calor; es necesario calentar el suelo. En este caso, el sistema de calefacción está dispuesto en un sótano especialmente preparado: una capa de aislamiento térmico, sobre la cual se realiza el relleno de arena y se nivela horizontalmente. Se repite una capa de arena sobre la cinta calefactora colocada, luego la base se cubre con una malla de acero de refuerzo y una capa de suelo fértil. En este caso, colocar una cinta resistiva tampoco es práctico: se requiere una autorregulable.

Los calentadores de banda han encontrado su aplicación en la ingeniería automotriz, ya que el funcionamiento de los vehículos en invierno es significativamente difícil debido al espesamiento del aceite del motor y del combustible diesel.

¡Importante! La calefacción de unidades y carreteras del automóvil debe realizarse solo con calentadores de cinta diseñados para una red a bordo de 12 V y, de acuerdo con las instrucciones de uso del fabricante, destinados específicamente a un tipo determinado de motor (gasolina o diésel). ) y una unidad determinada.

Las instrucciones de funcionamiento del calefactor de banda para el automóvil también indican si se permite la instalación independiente de este dispositivo en el automóvil o si debe realizarse en un servicio de automóvil especializado.

Teniendo en cuenta el cumplimiento de estos requisitos, el calentador de banda se puede calentar:

• salón;
• caja del cigüeñal;

• para motor diesel: filtro de combustible;
• línea de combustible;
• tanque de combustible afuera en la ubicación de la bomba;
• bote de diesel;

  

• tanques de sedimentación de separación de agua;
• batería recargable.

El uso de calentadores de cinta en la industria no está menos extendido; se utilizan para calentar tanques con líquidos no combustibles, tuberías de proceso y principales, equipos de tuberías y bombeo, válvulas, etc. La lista de medios técnicos que requieren tecnología o precalentamiento durante el funcionamiento es muy grande.

La instalación de dispositivos industriales la llevan a cabo organizaciones especializadas sobre la base de datos de diseño, calculados teniendo en cuenta todos los factores disponibles.

Cintas calefactoras ENGL. Rusia.

Calefacción eléctrica de tuberías

Los sistemas de calefacción eléctrica ofrecidos por nuestra empresa pueden calentar tuberías de manera mucho más eficiente que sistemas similares. Tienen una gama de usos bastante amplia (son aplicables para oleoductos de un perfil muy diferente: desde oleoductos hasta oleoductos y oleoductos y conductos de impulsión).

Ofrecemos dos opciones de calefacción:

1) Aplicación de dispositivos de calentamiento de cinta ENGL, este equipo aumenta significativamente el área de transferencia de calor desde el calentador eléctrico a la superficie de calentamiento, lo que resulta en una mayor eficiencia.

A menudo tienes que lidiar con el hecho de que calefacción de tuberías

necesaria en los campos de la industria petroquímica y petrolera, donde las comunicaciones pasan por zonas explosivas. Para ello, se utilizan cintas calefactoras especiales.
ENGL1Ex y ENGKEX-1, que están diseñados con protección contra explosiones.
A menudo, las tuberías industriales fallan debido a la formación de congestión, estrechamiento del área de flujo con un alto grado de viscosidad de los líquidos a transportar.De acuerdo con los cálculos y la tecnología aplicada, el sistema de calefacción de tuberías asegura un mantenimiento constante del nivel de temperatura establecido. El sistema de calefacción utilizado en las tuberías de bombeo de agua protege contra el riesgo de falla estructural por congelación.

Así, la tarea principal de nuestros sistemas es mantener la temperatura del producto transportado a través de las tuberías.

Esto hace posible:

• • mantener la viscosidad cinemática del fluido transportado por la tubería, evitando la formación de tapones;
• • aumentar la velocidad de bombeo del líquido;
• • reiniciar la operación de la tubería, total o parcialmente llena con el producto, después de la parada;
• • Asegúrese de que los productos viscosos se vacíen del tanque en un período corto de tiempo.

Además de trabajar con líquidos, estos sistemas también se pueden utilizar en gasoductos. En este caso, al calentar la tubería, evitamos la formación de condensación al enfriar el gas transportado.

Diseño del sistema de calefacción por cable

• Subsistema de calefacción: calentadores, resistador y cables calefactores autorregulables.
• Subsistema de potencia: cajas con indicador luminoso, cajas de conexiones, cintas de conexión, terminaciones.
• Subsistema de control: reguladores, controladores, barreras de seguridad intrínsecas.
• Subsistema de sujeción: abrazaderas, cintas, soportes, casquillos de aislamiento térmico.

La elección del cable calefactor para calefacción está determinada por:

• • la naturaleza del producto a transportar;
• • la temperatura ambiente en la región;
• • datos sobre los parámetros de temperatura inicial / final del líquido o gas;
• • tipo de problema de ingeniería térmica (calentamiento, prevención de la formación de hielo, mantenimiento de la temperatura);
• • agresividad del medio ambiente, etc.

Para calcular las pérdidas de calor durante las tuberías de calefacción y la capacidad de los sistemas de calefacción eléctricos. Es importante considerar el grosor y el tipo de aislamiento, que minimiza la pérdida de calor. Al elegir la potencia, el tipo y el diseño del cable y otros componentes, tenga en cuenta los datos de la tubería de acuerdo con el cuestionario.

Criterios para la selección de sistemas de calefacción de tuberías.

1. Tarea de ingeniería térmica:

• • Es necesario un sistema antihielo para evitar la congelación del líquido bombeado y evitar la formación de hielo; la temperatura de mantenimiento en los sistemas antihielo es de + 3 ... + 5 ° С;
• • El sistema de mantenimiento estable del régimen térmico evita que el producto se enfríe en caso de disminución de la temperatura ambiente. En este caso, se asume que es necesario calcular el calentamiento de la tubería y establecer una temperatura de proceso que permita bombear productos de la viscosidad requerida, evitando la condensación o estratificación de mezclas;
• • calentar el producto.

2. Longitud de la tubería:

• • hasta 100 m - cualquier tipo de calefacción alambres autorreguladores para tubos, calentamiento de cables resistivos (normalmente no es necesaria una red de distribución para calentar la tubería);
• • hasta 300 m - cualquier tipo cables calefactores autorregulables, cables calefactores resistivos (existe la necesidad de una red de distribución, pero su precio es mucho más bajo que el costo del sistema de calefacción).

3. Temperatura de trabajo:

• • +60 - + 80 ° С - casi todos los tipos de cables son aplicables, el rango de potencia requerido hasta 80 W / m se logra fácilmente;
• • +100 - + 200 ° С - uso de cintas calefactoras ENGL-1;
• • +220 - + 400 ° С - se utilizan cables resistivos ENGLU-400... Las aplicaciones típicas son unidades de calefacción para el almacenamiento y procesamiento de fuel oil y betún, instalaciones para la producción de productos de petróleo pesado. Se debe hacer una distinción entre la temperatura más alta a la que se puede ubicar el cable calefactor y la temperatura que puede mantener el cable. Este último suele ser más bajo que el primero entre 10 y 20 grados y, a menudo, más.

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Ventajas y desventajas

Hay muchas características positivas de los calentadores de cinta, enumeraremos las principales:

• rentabilidad;
• facilidad de instalación;
• longitud de onda de radiación en un rango inofensivo;
• una selección de dispositivos con una temperatura de superficie segura.

Sin embargo, también hay desventajas:

• sensibilidad de los dispositivos resistivos a las influencias externas (superposición, intersección);
• la necesidad de utilizar termostatos con cintas resistivas;
• Alto precio de las correas autoajustables más avanzadas.