Трубопроводы ТВЭЛ-ПЭКС, конструкция

Материалы и технологии. Трубы для отопления, ГВС и ХВС, схематичные изображения, описания конструкций

Конструкция ТВЭЛ-ПЭКС, ТВЭЛ-ПЭКС-К для наружных сетей отопления и горячего водоснабжения

Гибкий трубопровод ТВЭЛ-ПЭКС представляет собой предварительно изолированную трубопроводную систему, конструкция которой включает в себя несущую трубу из модифицированного (сшитого) полиэтилена PEX-a, тепловую изоляцию из полужесткого пенополиуретана (ППУ) и наружную гидрозащитную гофрированную полиэтиленовую оболочку. 

Трубопроводы ТВЭЛ-ПЭКС. Технология производства

В процессе производства трубопроводов ТВЭЛ-ПЭКС-К используются две технологических линии: первая - по экструзии несущей полиэтиленовой трубы, и вторая – по ее теплогидроизоляции. Линии имеют разную скорость работы, и поэтому разделены технологически.

Формующий инструмент экструдера первой линии обеспечивает формирование несущей трубы требуемого диаметра, и т.н “сшивку” молекулярных связей полиэтилена по методу Энгеля, которая придает изготавливаемой трубе свойства, увеличивающие ее механическую прочность, химическую и термическую стойкость. В ванне охлаждения происходит окончательное формирование  диаметра трубы и толщины ее стенки, и, таким образом, производится широко известная на рынке внутренних сетей и систем “теплый пол” труба из сшитого полиэтилена PEX-a.

Далее труба в нагревательной ванне прогревается до температуры, необходимой для последующего нанесения слоя адгезива. Следующий процесс армирования трубы заключается в оплетке трубы высокопрочными нитями из специального синтетического арамидного волокна под торговым названием “кевлар”, обладающего прочностью на разрыв в пять раз выше, чем у стали. Конечная цель армирования - при уменьшенной толщине стенки трубы увеличение ее диаметра, гибкости и уменьшение веса всей конструкции. После прогрева на трубу наносится защитный полиэтиленовый слой, назначение которого - фиксирование армирующей системы на трубе, а также предотвращение механических повреждений оплетки при монтаже стыков на объекте. После охлаждения готовая труба наматывается на катушку для последующего нанесения теплоизоляционного слоя на второй технологической линии посредством заливочной машины, для чего применяются компоненты пенополиуретана в исходном жидком состоянии, которые под давлением смешиваются, и в совокупности с технологической пленкой формируют теплоизоляционный слой на трубе.

Гофрирующее устройство придает теплоизоляционному слою гофрированную форму, необходимую для гибкости трубы, после чего на теплоизоляционный слой наносится защитное полиэтиленовое покрытие для предотвращения механических повреждений теплоизоляции и проникновения влаги внутрь конструкции.

Производство трубы из сшитого полиэтилена PEX-a
Армирование трубы из сшитого полиэтилена PEX-a

Завод Полимерных Труб является российским производителем труб из сшитого полиэтилена PEX-a диаметрами 16-160 мм, используемых в качестве несущих для гибких трубопроводов в ППУ-изоляции, производимых под торговой маркой ТВЭЛ-ПЭКС. Новейшее оборудование, а также применяемое сырье ведущих европейских производителей, в сочетании с работой высококвалифицированного персонала гарантируют высокое качество продукции, которая является аналогом продукции зарубежных фирм-производителей, но ниже по цене. Трубы PEX-a производятся на Заводе Полимерных Труб по ГОСТ Р 32415-2013 методом непрерывной экструзии бесконечной длины на основе технологии по методу Энгеля (пероксидная сшивка). Сокращение «PE” происходит от названия “полиэтилен”, а “X-а” обозначает химическую модификацию полиэтилена, которая заключается в образовании поперечных связей молекул. Поперечные связи увеличивают прочность полиэтилена при высоких температурах, что позволяет использовать трубы PEX-а в различных сферах тепло-водоснабжения.

Для изготовления труб PE-X с армирующей системой используются композиции на основе полиэтилена высокой плотности сшиваемого под действием пероксидов (PE-Xa). Для армирующей системы используются в качестве высокопрочной нити — кевларовая нить* - синтетическое волокно – Kevlar, полипарафенилен-терефталамид, разработанное компанией DuPon. Адгезив, защитный слой, изоляционная система выполнены из материалов европейских и японских производителей. 

_____________

* Кевлар (англ. Kevlar) – торговое название арамида-полипарафенилен-терефталамида, синтетического волокна, обладающего высокой прочностью, в пять раз прочнее стали, (предел прочности 3620 МПа). Разработан американской компанией DuPont в 1965 году, с начала 1970-x годов начато его коммерческое применение в автомобильной, химической, пищевой, металлургической, военной сферах, в том числе для усиления прочности бронежилетов, кабелей, шлангов и труб.


Трубы ТВЭЛ-ПЭКС. Нанесение теплоизоляции из полужесткого пенополиуретана

Теплоизоляция несущей трубы- полужесткий вспененный пенополиуретан (плотность >=60 кг/м3, теплопроводность <=0,03 Вт/мК, доля замкнутых ячеек >=90%). Гидрозащитная оболочка - полиэтилен высокого давления, плотность  930 кг/м3.

Таблица соотвествия труб PEX-a с армирующей системой и без нее

Внутренний диаметр труб PEX-a с армирующей системой максимально приближен к внутреннему диаметру труб из сшитого полиэтилена серии SDR 11 ГОСТ Р 32415-2013. Максимальное давление при этом  увеличено до 1,0 МПа при t = +95 град.С. и сроке эксплуатации 50 лет (1,6 мПа при t=+115 град.С для труб ТВЭЛ-ПЭКС-115-К). Наружный диаметр труб с армирующей системой меньше вследствие уменьшения толщины стенки.

Трубы ТВЭЛ-ПЭКС-К производятся Заводом Полимерных Труб в соответствии с ГОСТ Р 54468-2011.

Конструкция ТВЭЛ-ПЭКС-ХВС для наружных сетей холодного водоснабжения


Система представляет из себя гибкий трубопровод с изолированной полужестким пенополиуретаном трубой из полиэтилена ПНД (марки ПЭ100 по ГОСТ 18599-2001) со специальным саморегулирующимся термокабелем, помещенным в кабель-канал, который прикреплен непосредственно к несущей трубе для оптимального распределения тепла специальным металлизированным скотчем. 

Трубы из полиэтилена низкого давления, производство на Заводе Полимерных Труб

Завод Полимерных Труб является производителем трубопроводов из полиэтилена низкого давления (ПНД), которые предназначены для хозяйственного и питьевого водоснабжения в наружных сетях для жилых, промышленных и общественных зданий, в промышленности и сельском хозяйстве. Монтаж несущих полиэтиленовых труб ТВЭЛ-ПЭКС-ХВС осуществляется с применением соединительных элементов с закладными нагревательными элементами, и, либо компрессионных соединительных элементов, либо способом “сварки встык”.

ПНД трубы соответствуют Единым санитарно-эпидемиологическим и гигиеническим требованиям к товарам, подлежащим санитарно-эпидемиологическому надзору (контролю) и имеют необходимые сертификаты.

Технологические возможности Завода Полимерных Труб позволяют выпускать и поставлять трубы ПНД в диапазоне 40 — 250 мм.

Эксплуатационные характеристики трубопроводов: температура воды до +40 град.С, давление до 16 бар.

Трубы производится из полиэтиленов марки ПЭ100, ПЭ80 только из высококачественного сырья отечественного производства.

Трубы из полиэтилена низкого давления обладают следующими преимуществами:

экологичность, возможность применения в системах питьевого водоснабжения, отсутствие химической реакции с водой, что позволяет сохранить свойства воды (вкус и состав) ;

стойкость к растрескиванию даже при низких температурах и замерзании содержимого;

малый вес, примерно в 5-7 раз меньший, чем аналогичные изделия из чугуна, бетона и стали, что значительно облегчает, удешевляет и ускоряет транспортировку и монтаж;

гладкие внутренние поверхности предотвращают внутреннее зарастание трубы содержащимися в воде примесями;

простой монтаж стыков с помощью муфт, фитингов и сварки при сравнительно низких температурах плавления полиэтилена.

Подача трубы ПНД на линию теплоизоляции для выпуска труб ТВЭЛ-ПЭКС-ХВС
принцип действия системы подогрева в трубопроводах ТВЛ-ПЭКС-ХВС

Термокабель осуществляет самостоятельную регулировку подогрева несущей трубы для предотвращения замерзания жидкости. Подключение кабеля – к сети 220 вольт, второй конец наглухо изолируется без замыкания жил. Потребляемая мощность - 15 Вт/м при t +10°C. Особенностью системы является подогрев конкретного участка трубопровода подвергшегося охлаждению. Эффект достигается применением полимерных материалов термокабеля, имеющих свойство изменять свое сопротивление в зависимости от окружающей его температуры. С уменьшением температуры сопротивление кабеля падает и, как следствие, увеличивается протекающий ток, а значит и увеличивается выделяемая тепловая мощность. С увеличением температуры происходит обратный процесс, который впоследствии стабилизируется, и кабель начинает выделять некое постоянное количество теплоты. Это происходит до тех пор, пока вновь не изменится температура термокабеля, например, в результате изменения внешней температуры. Пример: температура упала, кабель охлаждается сильнее, сопротивление его нагревательного элемента уменьшается – выделяется большая мощность, которая компенсирует падение температуры. Если внешняя температура поднялась, то кабель также нагревается, сопротивление его нагревательного элемента ещё больше возрастает, ток уменьшается, и выделяемого тепла также станет меньше. 

В случае необходимости точного контроля температуры нужно установить терморегулятор, который будет регулировать подачу напряжения питания на кабель, позволяя снижать потребление энергии и предотвращать нежелательный нагрев воды в трубе (следует иметь в виду, что максимально допустимые рабочие температуры кабеля: +55°C пpи непрерывном режиме работы и +85°C в течение короткого времени). Диапазон температур терморегулятора 0 °С … +40°С. Датчик термостата устанавливается внутри конструкции трубы ТВЭЛ-ПЭКС, на поверхности несущей трубы, а именно: в поперечном измерении трубы в точке максимально удаленной от термокабеля (термокабелей), в продольном измерении – в самом холодном доступном месте. Термокабель помещается в кабель-канал непосредственно перед монтажом трубопровода.

Двухкабельная система подогрева труб ПНД

Следует отметить, что общая длина сети, запитываемой от одной точки, не должна превышать: пpи предохранителе на10 A – 75 м, пpи предохранителе на16 A – 100 м. В случае если трубопровод имеет длину более 100 м необходим сопроводительный силовой кабель, запитывающий термокабель трубопровода в точках с расстоянием не более 100м друг от друга.