Андрей Смирнов
Время чтения: ~9 мин.
Просмотров: 0

Энгл1, энгл-1-тк

Что такое ленточный нагреватель (ЭНГЛ)

Проблема технологического подогрева оборудования, ёмкостей, трубопроводов и помещений существует давно, особенно в условиях северных широт. Для решения этой задачи была необходима разработка электрического гибкого нагревательного элемента (ЭНГ) – безопасного устройства, которое можно уложить на поверхность обогреваемого оборудования, повторив его профиль. Первым шагом в решении проблемы стало создание электрических нагревательных кабелей с проводником из материала заданного сопротивления, которые, пропуская через себя ток, преобразуют электрическую энергию в тепловую.

Кабельные обогреватели до сих пор используются в быту и в промышленности, но более совершенным приспособлением для обогрева является следующий шаг решения проблемы обогрева – ЭНГЛ, элемент нагревательный гибкий ленточный, состоящий из нескольких кабелей, скомпонованных в ленту. По сути, ЭНГЛ является усовершенствованной разновидностью кабельного обогревателя,

Бытовые ленточные обогреватели

В условиях морозных зим коммуникации (водопровод, канализация) частных домов, дачных домиков, сельского жилья всегда нуждались в защите. С этой целью магистрали и агрегаты, расположенные в подвалах, цокольных этажах и на чердаках утеплялись теплоизоляционными материалами, а заглублённые в грунт трубы прокладывались ниже отметки его промерзания. С появлением ленточных обогревателей решение этой проблемы значительно упростилось – трубы, запорную арматуру и агрегаты стали защищать от размораживания путём устройства кабельного или ленточного электрообогрева.

При этом способ расположения ленты или кабеля позволяет варьировать со степенью прогрева и расходом материала. Если преследуется цель защитить водопровод от размораживания, то ленту можно пустить вдоль трубы линейно. Если же планируется получить на выходе воду комнатной температуры, то утеплить трубу можно, расположив обогревающую полосу змейкой, или же оборудовать систему водопровода поверх линейного расположения ленты слоем теплоизолирующего материала.

Более точных результатов можно добиться, используя в комплекте с ленточным обогревателем термостат.

Канализационная система частных строений также нуждается в защите от морозов, но излишний подогрев магистрали здесь ни к чему. Поэтому канализационные трубы оснащают ленточными обогревателями, расположенными на системе линейно, и поверх канализации монтируют слой теплоизоляции с защитным кожухом.

систем обледенения на крышах

Ленточные обогреватели используются также в теплицах, так как создания в них необходимой температуры и влажности воздуха не достаточно для выращивания теплолюбивых культур – необходим прогрев грунта. Система обогрева в этом случае устраивается на специально выполненную подготовку основания – теплоизоляционный слой, поверх которого выполняется и выравнивается по горизонтали песчаная засыпка. Поверх уложенной обогревающей ленты слой песка повторяют, затем основание покрывают армирующей стальной сеткой и слоем плодородного грунта. В данном случае укладывать резистивную ленту также нецелесообразно – необходима саморегулирующаяся.

Ленточные обогреватели нашли своё применение и в автомобильной технике, так как эксплуатация транспортных средств в зимнее время значительно затруднена из-за загустения моторного масла и дизельного топлива.

В инструкции по эксплуатации автомобильного ленточного обогревателя также сказано, разрешён ли самостоятельный монтаж этого устройства на автомобиль, или же это должно быть выполнено в специализированном автосервисе.

С учётом выполнения данных требований, ленточным обогревателем может быть подогрет:

  • салон;
  • картер;
  • для дизельного двигателя:
    • топливный фильтр;
    • топливопровод;
    • топливный бак снаружи в месте расположения насоса;
    • канистра с дизельным топливом;
  • отстойники влагоотделения;
  • аккумуляторную батарею.

Применение ленточных обогревателей в промышленности распространено не менее широко, их используют для обогрева резервуаров с негорючими жидкостями, технологических и магистральных трубопроводов, трубопроводного и насосного оборудования, запорной арматуры и т.д. Перечень технических средств, нуждающихся в технологическом или предварительном подогреве в процессе эксплуатации, очень велик.

Монтаж устройств промышленного назначения производится специализированными организациями на основе проектных данных, рассчитанных с учётом всех имеющихся факторов.

Характеристики

Для систематизации и упрощения подбора нужного устройства из множества видов ленточных обогревателей используются следующие их характеристики:

  • условное обозначение;
  • тип подключения
  • тип нагревателя;
  • сопротивление (Ом);
  • длина активной части (м);
  • ширина х толщина или диаметр (мм);
  • длина низкотемпературных проводов (м);
  • минимальный радиус изгиба (мм);
  • масса (кг);
  • номинальное напряжение (В);
  • мощность по теплу (Вт/м);
  • потребляемая мощность (Вт);
  • температура поверхности (oС).

Данные характеристики используются при расчётах систем обогрева, необходимого для обеспечения технологической или рабочей температуры трубопроводов, оборудования и помещений.

Лента, саморегулирующая температуру нагрева

Особенность этой ленты заключается в использовании полупроводниковой пленочной матрицы между двумя медными проводниками. Сопротивление полупроводника изменяется в зависимости от температуры окружающей среды. С понижением температуры сопротивление матрицы уменьшается, ток и температура нагрева возрастают. При повышении температуры происходит обратный процесс.

Технические характеристики саморегулирующей ленты нагрева HTM 10-15 Вт/м:

  • рабочая температура – 65 ̊С;
  • максимально допустимая температура – 85 ̊С, но не более 1000 часов;
  • электропитание от сети 220В, есть модели рассчитанные на 110В.

Пленочная полупроводниковая матрица с медными проводниками для герметичности от влаги покрыта слоем модифицированного полиофелина. Для механической защиты на ленту одевается оплетка из медной луженой проволоки, которая при монтаже заземляется. Эта мера исключает поражение электрическим током при коротком замыкании, внешняя оболочка сделана из обычных ПХВ материалов.

Структура саморегулирующейся нагревающей ленты

Рекомендуется использовать эту ленту для подогрева отдельных участков трубопроводов водоснабжения, кровельных покрытий, тротуаров и ступенек на входе в здания. Ленты успешно применяются в технологиях «теплые полы».

Достоинства саморегулирующей ленты очевидны:

  • Автоматическая регулировка температуры;
  • Экономичный режим потребления электрической энергии;
  • Обогреваются только те участки цепи, где занижена температура;
  • Возможность резать ленту на участки необходимой длины;
  • Малый вес, гибкая, простая в эксплуатации и легко прокладывается при монтаже.

Свойства пленочной матрицы позволяют обогреть отдельные участки, где температура ниже установленной. Такой режим работы существенно экономит потребление электроэнергии.

Один из примеров практического применения HTM 10-15 Вт/м – для прогрева трубопроводов.

Пример крепления обогревающей ленты к трубам

Лента пластиковыми хомутами надежно фиксируется вдоль труб, после чего обязательно на трубы одевается теплоизоляция и внешняя защитная оболочка (пластиковая гофрированная трубка). Концы проводов подключаются к сети в распределительной коробке, откуда линия идет на защитный автомат в РЩ (распределительный щит).

Матрица начинает пропускать токи для нагрева ленты при температуре +5  ̊С, максимальная температура – 85 ̊С. Если нет необходимости высоких температур, в целях экономии электроэнергии допускается установить в цепи терморегулятор, ограничив им максимальную температуру до 50  ̊С.

Состав и свойства проводов высокого сопротивления

К проводам в ленточных обогревателях предъявляются следующие требования:

  • Высокая жаростойкость и устойчивость при высоких температурах к окислению;
  • Способность выдерживать при высокой температуре механические нагрузки;
  • Стабильность электрических параметров (сопротивления) при высоких температурах;
  • Сохранение размеров Ø провода, чтобы не допустить изменения потребляемой мощности.

Может быть интересно

Для выполнения этих требований лучше всего подходит обогревающий провод из нихромовых сплавов, часто используется двойной или тройной нихром. Сплав двойного нихрома содержит 20% нихрома, остальные 80% – никель, это качественные, но дорогие провода. В составе тройного сплава – 12-14% нихрома, 60% никеля, остальное – примеси железа.

Провода с повышенной жаростойкостью делают из железохромоалюминиевого сплава: 12-13% хрома, 82-84% железа и 3-5% алюминия; если никель отсутствует, такой сплав называют фехраль. Окись хрома наносится на внешний слой провода, так как она обладает высокой жаростойкостью, предохраняет от окисления и разрушения внутреннюю часть провода.

В зависимости от этих характеристик определяется функциональное назначение и условия эксплуатации ленты.

Ленточный обогреватель ЭНГЛУ-400

Нагреватель содержит восемь жил нихромовой проволоки, внешняя изоляция содержит три слоя, стеклоткань первого и второго слоев пропитана в органосиликатном растворе. Производится определенных размеров, не режется, конец герметично упакован колпачком.

Основные технические характеристики:

  • максимальная рабочая температура – 400 ̊С;
  • электропитание – 220, 24, 12 В, в зависимости от модели;
  • длина низкотемпературных выводов для подключения к сети – 70 см.

Технические характеристики некоторых моделей ленты ЭНГЛУ-400

Марка лентыНапряжение питания, ВДлинаПотребляемая мощность, ВРабочая температура, °С
ЭНГЛУ-40022030,9400
Ширина — 21 мм, толщина — 1,9 мм, Rmin изгиба — 10 мм2203,70,7260
2204,11,2400
22051260
22061,8400
2207,41,5260
2208,32,5400
220100,5; 1; 270-260
2410,23260
2410,12200
241,50,34260
241,50,15170
241,50,085120
2420,46260
2420,25200
2420,11100
1210,23260
121,50,15170
1220,11100

Эту ленту рекомендуется использовать на промышленных технологических линиях, для подогрева асфальта, битума, чтобы поддерживать в жидком состоянии олово и другие легкоплавкие сплавы металлов. Они успешно применяются для подогрева форм в термопластавтоматах. Для установки заданной температуры в электрических цепях с лентой марки ЭНГЛУ используют терморегуляторы различных типов.

Внешний вид терморегулятора

Устройство и составные элементы ленточного обогревателя

ЭНГЛ представляет собой плетёную из стеклонити ленту (основу), в середине которой вдоль параллельно друг другу расположены несколько нагревательных нитей из сплава с высоким удельным сопротивлением (нихром – никель с хромом). Снаружи лента покрыта водонепроницаемой оболочкой из кремнийорганической резины, из которой выполнена также опрессовка концов ЭНГЛ. Подключение ленточного обогревателя к сети производится через электропровод, выходящий из концевой опрессовки, соединяющийся в ленте с нагревательными нитями.

По виду потребляемого напряжения сети нагревательные ленты производятся на 12, 220 и 380 В.

Основным элементом ленточного обогревателя, определяющим его характеристики, является нагревательный кабель, из которого составлены ряды внутри ленты. Чтобы лучше иметь представление о характеристиках ЭНГЛ, рассмотрим виды кабелей, которые используются для обогрева.

Кабели для обогрева

По принципу действия обогревательные кабели подразделяются на:

  • резистивные – с фиксированной мощностью и нагревательной жилой в роли источника тепла, помещённой в 3-слойную оболочку (электроизоляция, экранирующая оплётка и защита от ультрафиолета);
  • саморегулирующиеся – два  параллельных проводника (фазовый и нулевой) на расстоянии 1 см с расположенным между ними источником тепла – матрицей, которая нагревается при прохождении через неё тока от фазового провода к нулевому.

Одножильный кабель имеет только одну нагревательную жилу, поэтому подключать к сети нужно оба его конца (витки такого кабеля нужно расположить таким образом, чтобы дальний конец вернулся в начальную точку, и оба контакта кабеля находились рядом);

Двужильный кабель состоит из нагревательной и токопроводящей жил, токи в которых текут в разные стороны — отрицательные факторы магнитных полей проводов компенсируют друг друга (двужильный кабель подключается к сети с одного конца, на втором его окончании установлена специальная муфта);

Виды ленточных нагревателей

Ленточные нагреватели разделяют на два основных вида по способу получения тепла:

  • газовые ленточные инфракрасные обогреватели;
  • ленточные электрические обогреватели;

Газовые инфракрасные обогреватели

Инфракрасные обогреватели испытывались в Советском союзе еще в пятидесятые годы ХХ века. По причине идеологической концепции индивидуальные отопительные комплексы не одобрялись, предпочтение было отдано централизованным системам отопления. На западе эти технологии получили широкое развитие, было разработано несколько видов инфракрасных обогревателей, один из них имеет ленточную структуру.

Конструкцию газового ленточного инфракрасного обогревателя можно разделить на две составляющие:

  • Источник тепла – газовый генератор;
  • Составные модули с трубами специальной структуры покрытия, обеспечивающие максимальный эффект инфракрасного излучения.

Конструкция газового ленточного обогревателя

Модули собираются по принципу детского конструктора «Лего», их можно устанавливать в помещении, придавая любые формы для труб. Теплотрасса легко монтируется, огибая препятствия, заводится на обогреваемый участок.

Трубы образуют замкнутый контур, по которому циркулируют продукты сгорания от газогенератора. Это обеспечивает равномерный нагрев по всему периметру. В зависимости от  функционального назначения объекта, газовая горелка может размещаться снаружи или внутри помещения.

Достоинства газового инфракрасного обогревателя:

  • Универсальность применения, практически для любых помещений;
  • Простая и быстрая технология монтажа;
  • Полная автономность отопительного комплекса;
  • Низкий расход топлива и большой ресурс эксплуатации;
  • Нет необходимости технического обслуживания в процессе эксплуатации;
  • Малое время запуска, выхода и изменения на необходимый температурный режим, система не инерционна.

Диапазон разогрева труб при эксплуатации 150-250 ̊С, отсутствует принудительная вентиляция равномерного перемещения горячего воздуха, применяется центробежный вентилятор.

Электрические ленточные обогреватели

Практически все ленточные обогреватели имеют одинаковую структуру: проволока с высоким сопротивлением покрыта в теплостойкую водонепроницаемую оболочку. Электрический ток вызывает нагрев проводов, с высоким сопротивлением проходя через замкнутую цепь, тепло по изолятору передается в окружающее пространство, нагревая воздух.

В различных марках ленты могут быть конструктивные отличия:

  • по количеству и диаметру проводов в ленте;
  • структуре металла и величине сопротивления провода;
  • по структуре и материалу используемой внешней изоляционной оболочки и другие технические особенности.
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации