система L-CAD обогрева трубопроводов

Для обогрева нефтепроводов, емкостей и оборудования используются системы электрического обогрева, позволяющие обеспечивать постоянство температуры внутренней среды и транспортируемого или хранящегося вещества (нефть, нефтепродукты). В качестве обогрева магистральных нефтепроводов, например, широко применяются трубы ППУ изоляции с проложенным в теплоизоляционном слое пенополиуретана электрическим кабелем. За счет этого трубы в ППУ изоляции, эффективно сохраняющие тепло по причине низких тепловых потерь, обеспечиваемых ППУ изоляцией, дополнительно обеспечиваются электрической системой подогрева, значительно повышающей надежность при эксплуатации магистрального нефтепровода.

Система L-CAD для обогрева трубопроводов рассчитана на максимальную с температуру высокочастотного нагрева стального участка до 250°С, безопасность чего обеспечивается за счет применения гибкой нагревательной ленты, которая содержит нагревательный элемент, производящийся из углеродного волокнистого материала, электроизолирующего чехла из стеклоткани и продублированного слоя из силикона. Низкотемпературные выводы из медного провода в термостойкой изоляции соединяются с нагревательным элементом и запитывают напряжение на ленту. Сам нагревательный элемент надежно герметизирован для защиты от внешних воздействий.

Погружной электрический стеклопластиковый нагреватель представляет собой трубу из стеклопластика, в котором в качестве нагревательного элемента используется углеродный волокнистый материал внутри стенки трубы. Этот материал обладает значительно большей, чем у металлических (нихромовых) нагревателей поверхностью теплообмена, что обеспечивает равномерный «мягкий» (с малыми удельными поверхностными тепловыми нагрузками) режим нагрева объекта. Нагреватели не токсичны, трудногорючи и невзрывоопасны. В случае сгорания токопроводящего слоя корпус изделия не горит.

Применением данного нагревательного элемента достигается большая поверхность обогрева трубопровода, емкости или оборудования. За счет малого веса, толщины и высокой эластичности лента может легко монтироваться на объекте обогрева. Контроль и поддержание необходимой для запланированного протекания технологических процессов на объекте температуры обеспечиваются без участия человека вне зависимости от изменения внешних факторов и условий. Напряжение питания нагревательного элемента составляет 220 В, удельная мощность до 250 Вт/м. Система рассчитана на работу в пределах от — 60 до +250 градусов С. Ширина полосы элемента составляет 60 мм при ширине активной части в 1 мм. Толщина полосы в зоне контакта с объектом обогрева составляет 4 мм.

Система обогрева L-CAD предназначена для защиты от замерзания хранящихся веществ, для их нагрева, поддержания постоянной температуры в трубопроводе, емкостях или оборудовании. Обогревать можно металлы и композиционные материалы. Крепление ленты осуществляется с помощью термостойкого силиконового клея.

Основные сферы применения автоматической системы L-CAD на греющих лентах:

• обогрев водопроводов в зимнее время, систем горячего водоснабжения;
• обогрев трубопроводов для транспортировки битумов;
• разогрев труб для перекачки мазута в процессе подачи его в котлы котельных и ТЭЦ до оптимальной температуры сжигания;
• обогрев нефтепроводов и продуктопроводов;
• производство асфальтобетона;
• обезвоживание битума без пенообразования;
• наружный обогрев емкостей, железнодорожных цистерн и аналогичных объектов;
• обогрев промышленных и строительных корпусов для их обогрева без выжигания кислорода из воздуха.

Помимо нагревательного элемента комплексная система обогрева L-CAD включает в себя автоматическую систему управления процессом нагрева, крепежные элементы и аксессуары и теплоизоляционные материалы.

Управление процессом нагрева системы L-CAD осуществляется микропроцессорным ПИД-регулятором, который может быть подключен к АСУТП по интерфейсу RS485 (протокол Modbus RTU). Первый этап работы системы — максимальная мощность и обогрев среды. После достижении заданной рабочей температуры система автоматически переходит в режим термостатирования (то есть поддержания постоянной и регулируемой температуры). Автоматическое переключение из режима первоначального нагрева в режим постоянного поддержания температуры в рабочем диапазоне производит микропроцессорный измеритель-регулятор температуры. Оба процесса (нагрев и термостатирование) осуществляются без отключения какой-либо группы нагревателей за счет распределения мощности нагрева по всем нагревателям. Это позволяет добиться плавности при прогреве вещества по всей площади и в течении всего времени работы оборудования.

Система управления L-CAD состоит из следующего оборудования:

• микропроцессорный измеритель-регулятор температуры объекта,
• устройства управления процессами (переключатели),
• сигнализаторы работоспособности и контроля за процессами,
• аварийные сигнализаторы,
• автоматы защиты цепи питания от короткого замыкания (предохранители),
• электромагнитные или тиристорные контакторы,
• датчики температуры.

К основным преимуществам использования погружных нагревателей на стеклопластиковой основе можно отнести следующее:

1. Фракционный состав нефтепродуктов не подвергается к коксованию (разрушению) фракционного состава нефтепродуктов, что достигается за счет малой удельной поверхностной мощности нагревателей (0,62 Вт/см2) и значительно большей поверхности теплообмена (на 2-3 порядка), чем у металлических (нихромовых) нагревателей. Дополнительный эффект достигается за счет исполнения нагревателей в виде трубы.

2. За счет установки нагревателей в емкость с уклоном от 4 до 15 градусов по горизонтали обеспечивается дополнительное перемешивание нагреваемой среды за счет свободной (естественной) конвекции обогреваемого вещества.

3. Стеклопластиковые нагреватели L-CAD служат примерно в 3-5 раз дольше, чем нихромовые.

4. Существенно снижаются затраты на электропитание (в 2 раза) в сравнении с нихромовыми нагревателями.

Разработка технологии и поставка на рынок данной системы осуществляется компаниями L-CAD (ЭЛКАД) и «Сити Коннект».