Elektrische Begleitheizung zum Frostschutz und zur Isolierung in Hafenwasserversorgungsleitungen
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Wenn im Winter die Temperaturen in Hafengebieten in hohen Breitengraden 60 Grad Celsius überschreiten und unter dem Gefrierpunkt bleiben, sind die Wasserversorgungsleitungen an den Docks wiederholt eingefroren und gerissen, was die normale Wasserversorgung an den Docks erheblich beeinträchtigt. Die Quartiere der Hafenbesatzung und die Essbereiche vor Ort befinden sich an vorderster Front und verfügen über eine große Anzahl an Personal. Nach dem Einfrieren der Wasserversorgungsleitungen stellt die Abhängigkeit von der zusätzlichen Wasserversorgung über längere Zeiträume eine erhebliche Herausforderung hinsichtlich Arbeitskräften und Ressourcen dar. Um dieses Problem anzugehen und den Lebensunterhalt der Menschen vor dem Winter zu sichern, ist es wichtig, das Problem der Aufrechterhaltung einer normalen Wasserversorgung an den Docks bei extrem kaltem Wetter zu lösen.
Beim herkömmlichen Winter-Frostschutz für Gebäudewasserversorgungs- und -entsorgungsleitungen werden bei der Zusatzheizung häufig thermische Begleitlösungen mit heißem Wasser oder Dampf als Wärmemedium eingesetzt. Diese Lösung ist jedoch komplex in Design und Konstruktion sowie schwierig in Betrieb und Verwaltung. Für Wasserversorgungs- und Entwässerungsleitungen über große Entfernungen im Freien an Hafenanlagen sind die Investitions- und Betriebskosten zu hoch, sodass sie für die tatsächlichen Bedingungen der Hafenanlagen ungeeignet sind. Im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen bietet die elektrische Begleitheizung Vorteile wie einfache Konstruktion, Sicherheit und Zuverlässigkeit sowie niedrige Investitions- und Betriebskosten. Daher erfreut sich die Lösung mit Isolierschichten und selbst-regulierendem elektrischem Begleitband immer größerer Beliebtheit.
Selbst-regulierendes Heizband, auch bekannt als selbst-regulierendes (variables Leistungs-)Heizband, ist ein streifenförmiges Heizelement, das seine maximale Heiztemperatur begrenzt. Es besteht aus einem Leiter, einem Heizelementmaterial (PTC) und einer Isolierschicht und ist von einer Metallhülle umgeben. Das „PTC“-Material hat einen positiven Temperaturkoeffizienten des Widerstands; Sein Widerstand steigt mit der Temperatur und seine Ausgangsleistung nimmt ab. Wenn die Temperatur einen bestimmten Wert erreicht, nähert sich der Widerstand der Unendlichkeit und die Ausgangsleistung geht gegen Null.
Dieses Beispiel veranschaulicht die Installation eines selbst{0}}regulierenden Heizbands über etwa 300 m einer DN25-PPR-Wasserversorgungs- und -abflussleitung an einem Dock im Nordosten Chinas, das ein Matrosenquartier und drei -Essbereiche vor Ort abdeckt. Das selbstregulierende Heizband wurde zunächst im Wickelverfahren mit einem Abstand von 4–5 cm auf der PPR-Wasserleitung installiert.
Da es im tatsächlichen Einsatz nur darauf ankommt, ein Einfrieren der Rohrleitung zu verhindern, reicht es aus, eine Temperatur von etwa 59 Grad aufrechtzuerhalten. Aus diesem Grund wurde ein selbstregulierendes Heizband für niedrige-Temperaturen- sowie ein Temperaturregler zur präzisen Temperaturregelung ausgewählt.
