ватёльный элемент из нихромовой проволоки удерживается изолирующими нитями из стекловолокна, образующими многослойную структуру, обеспечивающую прочное закрепление и электрическую изоляцию нагревательного элемента QiCf] . Такого рода ЭН может быть использован, для обогрева литников, воронок и других устройств, имеющих коническую форму.

6 в

Рис.12. Размещение (а) и структура (б - вид сверху, в - вид снизу, г - разрез) тканого электронагревателя для обогрева конических сосудов

1 - нагревательный элемент; 2 - изолирующая нить

Текстильные ЭН применяются для обогрева лабораторного оборудования и прежде всего сосудов разнообразной формы. Использование тканых ЭН позволяет равномерно расположить нагревательный элемент по всей обогреваемой поверхности Q2l] . Трикотажные ЭН, обладающие по сравнению с ткаными большей эластичностью, легко принимают форму обогреваемого сосуда. На рис. 13 показано устройство для нагрева лабораторных колб и других сосудов, имеющих сферическое дно. В теплоизолирующем корпусе полусферической формы спирально по всей поверхности нагрева расположена нагревательная трикотажная лента. Такое расположение возможно благодаря структуре трикотажного полотна, имеющего подвижность в нескольких направлениях. Трикотажный ЭН (его структура аналогична показанной на рис. 2, а) представляет собой основовязаное полотно, у которого основные нити из стекловолокна выполняют функции конструкционного материала, удерживая расположенный на утке нагревательный элемент из комплексной металлической нити, оплетенной изоляционными нитями (22).

Рис.13. Нагреватели для обогрева сосудов со сферическим дном а - форма нагревателя; б - размещение нагревателей в устройстве

Благодаря своей гибкости, равномерности нагрева и другим качествам текстильные ЭН получили широкое применение для обогрева трубопроводов. С этой целью Используются текстильные ЭН различных конструкций: тканые и трикотажные, выполненные в виде широкого полотна, и ленточные. В зависимости от конструкции ЭН монтаж его на трубопроводе выполняется различными способами, Например, ленточные текстильные ЭН укладываются на трубопровод либо в виде спиральной навивки, либо располагаются вдоль его оси - преимущественно снизу. Широкие нагревательные полотна одевают на трубу в виде жакетов, кожухов или круглых рукавов. Некоторые виды монтажа текстильных ЭН на трубопро воде показаны на рис.14.

в

Рис.14. Расположение электронагревателя на обогреваемом трубопроводе

а - спиральное; б - линейное, в - в виде жакета

В зависимости от размеров трубопровода, необходимой мощности, величины напряжения питания и других факторов тканые ЭН, предназначенные для обогрева трубопроводов, могут содер-

жать нагревательный элемент в утке или в основе. Уточное расположение нагревательного элемента позволяет получить большее сопротивление 1м нагревателя, чем основное, поэтому его обычно применяют при меньших размерах нагревателя, меньшей удельной мощности или же при больших напряжениях питания. Ленточный ЭН для обогрева трубопровода с уточным расположением нагревательного элемента может быть выполнен как с одним [23] , так и с двумя £24] нагревательными элементами. В последнем случае нагревательные элементы расположены параллельно и изолированы друг от друга нитями из изоляционного материала.

б

Рис.15. Высокотемпературная нагревательная лента а - разрез; б - вид сверху;

1 - нагревательный элемент; 2 - изолирующая нить

Если для обогрева трубопровода требуется значительная мощность, то с этой целью в тканых ЭН чаше всего применяют основное расположение нагревательного элемента. На рис. 15 изображен тканый ленточный ЭН, предназначенный для нагрева трубопроводов до температуры 500-600°С и представляющий собой ленту из кремнеземных волокон шириной 50 мм, в которой нагревательный элемент, состоящий из 48 нихромовых проволок диаметром 0,4 мм, расположен вдоль образующей ленты. Структура ленты обеспечивает изоляцию нагревательного элемента, достаточную для включения его на сетевое напряжение. Для повышения мощности нагревателя и обеспечения симметричности нагрузки ио, пользованы параллельно навитые ленты, соединенные звездой. Контакты привариваются к нагревательным элементам, которые присоединяются к хомуту, закрепленному на трубопроводе через изоляцию.

Трехфазный тканый ЭН может быть выполнен в виде одной ленты различной ширины, причем использование нагревательного элемента с соответствующим сопротивлением на 1м длины позволяет получить широкий диапазон мощностей нагревателей. На рис. 16 представлена номограмма для выбора ленточного тканого ЭН шириной 50 мм с количеством нихромовых проводников 15x3, питающегося от сети трехфазного тока напряжением 380 В. Диаметр проводников выбирается в зависимости от длины и мощности нагревателя.

Рис.16. Номограмма для расчета мощности трехфазной тканой электронагревательной ленты в зависимости от длины и диаметра проводников

Поскольку удельная мощность ленточного тканого ЭН зависит не только от величины его удельного сопротивления (сопротивления на 1 м длины) и напряжения питания, но и от длины нагревательной ленты (причем при прочих равных условиях мощность 1м нагревателя будет тем нижед чем больше его общая длина), то возникает необходимость даже при заданной величине подво= димой мощности на 1 погонный метр трубопровода иметь значительное количество нагревателей с различными удельными сопротивлениями или же выполнять сложную коммутацию, параллельно подключая отдельные их участки одинаковой длины.

Для упрощения коммутации был предложен тканый ленточный ЭН, представленный на рис. 17, в котором параллельно нагревательному элементу расположены токонесущие проводники, являющиеся составными элементами ткани. Благодаря такой конструкции вся необходимая коммутация может быть выполнена на самой нагревательной ленте без дополнительных проводников [25] . Другим вариантом решения является тканая нагревательная лента с основным расположением нагревательного элемента, имеющая вдоль обеих кромок токонесущие проводники, закрепленные на ней специальными скобами [26] , что позволяет выполнять каждый участок нагревателя в виде законченной конструкции с заделкой концов и последовательно располагать на трубопроводе с подключением к одному источнику питания.

Активная часть

12 3 4- 56

Рис.17. Тканый ленточный электронагреватель с токонесущими проводниками

1 - токоподвод; 2 - изоляция; 3 - слой- ткани из изолирующих нитей; 4 - нагревательный элемент; 5 - токонесущие проводники; 6 - концевая заделка

Тканые нагревательные ленты для обогрева трубопроводов, используемые на открытом воздухе или в среде повышенной влажности, изолируются дополнительно. Описанные выше нагревательные ленты изолированы силиконовой резиной, поэтому их применяют для обогрева надземных нефтепроводов. На рис. 18 показано размещение ЭН на трубопроводе с целью повышения текучести нефтепродуктов при их перекачке.

Для обогревания трубопроводов различной длины более удобны тканые ленточные ЭН, удельная мбшность которых постоянна и не зависит от общей длины нагревателя [27] Конструкция такой ленты представлена на рис. 19. Нагревательный элемент из нихромовой проволоки расположен в утке, а в основе - проводники с низким удельным сопротивлением, выполняющие роль токонесущих шин. Нагревательный элемент образует по длине нагревателя отдельные секции с известными технологическими параметрами. В конце секции нагревательный элемент переплетается с, правой или левой группой токонесущих проводников, к которым подводится напряжение питания. 24

Рис.18. Использование тканых электронагревателей для нагрева нефтепродуктов

1 - нагревательная лента; 2 - нагревательная панель

Рис.19. Секционный ленточный электронагреватель а - схема соединений; б - разрез;

1 - токоподвод; 2 - нагревательный элемент; 3 - изолирующая нить

При необходимости обогрева небольших участков трубопроводов значительного диаметра нагреватели для них выполняют в виде кожухов, включающих текстильный ЭН в виде широкого нагревательного полотна или нагревательной ленты, зигзагообразно расположенной на изолируюшем текстильном основании. В одной