НАГРЕВАТЕЛЬНЫЙ КАБЕЛЬ

Область техники
Заявленное техническое решение предназначено для разогрева и поддержания заданной температуры трубопроводов, резервуаров и технологического оборудования во взрывоопасных зонах. Может быть использовано на опасных производственных объектах в условиях повышенных температур, механических, климатических и прочих агрессивных воздействиях. Заявленное техническое решение может быть применено в атомной, нефтеперерабатывающей, химической, фармацевтической и прочей промышленности.
Уровень техники
Из уровня техники известно множество нагревательных кабелей.
Известен нагревательный кабель, содержащий нагревательную жилу и изоляцию из стекловолокна (см. WO 2005041214 А1, 06.05.2005). Выбран в качестве прототипа.
Недостатком известного кабеля является недостаточная эффективность при использовании в условиях повышенных температур и агрессивных сред, а также низкая механическая прочность.
Раскрытие сущности
Задачей заявленного технического решения является создание кабеля с высокими эксплуатационными свойствами.
Технический результат, достигаемый при использовании заявленного технического решения, представляет собой повышение эффективности использования заявленного кабеля в агрессивных и взрывоопасных условиях эксплуатации.
Заявленный технический результат достигается за счет использования следующей совокупности существенных признаков: нагревательный кабель, содержащий нагревательную жилу, электрическую изоляцию из стекловолокна, согласно заявленному техническому решению, кабель содержит внешнюю металлическую оболочку, размещенную на изоляции.
В частных случаях исполнения технического решения, в качестве стекловолокна могут быть использованы кремнеземные стеклонити. Между изоляцией из стекловолокна и внешней металлической оболочкой может быть размещена дополнительная защитная оболочка или оплетка. Защитная оплетка может быть выполнена из стальных нитей. Нагревательная жила может быть выполнена из сплавов сопротивления. Металлическая оболочка может быть гофрированной или гладкой. Металлическая оболочка может быть выполнена из нержавеющей стали или меди.
Графические материалы, поясняющие сущность
Представлены графические материалы, поясняющие сущность заявленного технического решения, где на:
Фиг. 1 - представлен нагревательный кабель в варианте исполнения с гладкой внешней металлической оболочкой;
Фиг. 2 - представлен нагревательный кабель в варианте исполнения с гофрированной внешней металлической оболочкой;
Фиг. 3 - представлен нагревательный кабель в варианте исполнения с дополнительной защитной оплеткой.
Обозначения на всех чертежах идентичные.
Осуществление технического решения
Повышение эффективности использования заявленного греющего кабеля в агрессивных и взрывоопасных условиях эксплуатации достигается за счет устойчивости кабеля к воздействию экстремально высоких температур, сочетания повышенной гибкости при сохранении высокой механической прочности, пожаростойкости, негигроскопичности, долговечности и инертности к коррозионным и химическим средам. Перечисленные технические эффекты достигаются за счет применение стекловолоконной изоляции в сочетании с внешней металлической оболочкой.
Источником нагрева является нагревательная жила 1. Для обеспечения заданной степени нагрева, нагревательная жила выполнена из сплавов сопротивления.
Применение стекловолоконной изоляции 2 обеспечивает применение заявленного нагревательного кабеля в условиях воздействия повышенных температурных нагрузок с сохранением требуемого электрического сопротивления изоляции (в отличие от нагревательных кабелей с минеральной изоляцией). В качестве стекловолокна могут использоваться кремнеземные стеклонити.
При постановке на производство была решена проблема удаления замасливателя из состава стекловолоконной изоляции 2 с обеспечением требуемого сопротивления изоляции и механической прочности изоляции.
Применение внешней металлической оболочки 3 обеспечивает герметичность, повышенную механическую прочность и гибкость нагревательного кабеля, коррозионную и химическую стойкость. Внешняя металлическая оболочка 3 может быть рифленой, гладкой или гофрированной в зависимости от требуемых характеристик гибкости и прочности нагревательного кабеля. Металлическая оболочка 3 может быть выполнена из нержавеющей стали или меди, или другого металла, обеспечивающего заданные механические характеристики нагревательного кабеля.
Для повышения долговечности нагревательного кабеля и уменьшения перетирания изоляции 2 внешней металлической оболочкой 3, особенно гофрированной, между изоляцией 2 из стекловолокна и внешней металлической оболочкой 3 может быть размещена дополнительная защитная оболочка или оплетка 4. При этом защитная оплетка 4 может быть выполнена из стальных нитей, а защитная оболочка из текстильного материала.
Термостойкость заявленного нагревательного кабеля обеспечивается до 800°С (максимальная рабочая температура). Сопротивление нагревательной жилы может достигать 11000 Ом/км (при 20°С). Минимальная температура эксплуатации заявленного кабеля -70°С.
Примеры выполнения заявленного нагревательного кабеля
2
Нагревательный кабель с жилой, сечением 2,5 мм, сопротивлением 11000 Ом/км при 20°С с максимальным напряжением питания 670 В, максимальной линейной мощностью 300 Вт/м, имеет стекловолоконную изоляцию из кремнеземных нитей и гладкую металлическую оболочку.