На пищевом производстве часть продуктов нельзя оставлять остывать в трубах. Шоколадная глазурь густеет, патока и сиропы теряют текучесть, пальмовое и кокосовое масло застывают уже при комнатной температуре, а уличные линии воды и мойки зимой просто замерзают. Греющий кабель на такой трубе работает в особых условиях: трубу каждый день моют горячей щёлочью и кислотой, иногда пропаривают, а сам цех моют из шланга. Разберём, какой кабель это выдерживает, сколько ему нужно мощности, как утеплить трубу в цеху и почему без регулятора шоколад перегреется.
Коротко
- Продуктопровод греют снаружи. Кабель лежит на трубе под алюминиевой лентой и изоляцией и не касается продукта. Внутрь трубы кабель кладут только в линии воды — пищевым 11HTM2-CT.
- Серию выбирают по самой горячей операции: CIP-мойке и пропарке, а не по температуре продукта. Обычный кабель SRL и SLL выдерживает 65 °C — мало. Фторопластовый HTP — до 110 °C и кратковременно до 135 °C, HTS — кратковременно до 200 °C.
- Мощность берут при температуре продукта. При +45 °C 30HTP2-CT даёт около 19 Вт/м, а не 30.
- Регулятор обязателен. Саморегулирующийся кабель сам не остановится на нужных градусах: труба с шоколадом без регулятора нагреется почти до +60 °C.
- Изоляция в цеху — под гладким моющимся кожухом из нержавеющей стали или ПВХ, разборные соединения — под съёмными чехлами.
Что и зачем греют на пищевом производстве
Точную температуру каждого продукта задаёт технологическая карта предприятия. Типовые задачи обогрева такие:
| Производство | Что греют | Зачем |
|---|---|---|
| Кондитерское | Линии шоколадной глазури, патоки, сиропов, жидкого сахара, насосы-дозаторы | Продукт густеет и кристаллизуется при остывании, трубы и дозаторы забиваются |
| Масложировое, молочное | Линии пальмового, кокосового, сливочного масла и жиров, сливы в жироуловитель | Жиры застывают при комнатной температуре и ниже |
| Пивоварня, винодельня | Уличные линии воды и мойки, арматура и трубы у уличных танков, линии солодового экстракта и сиропов | Защита от замерзания зимой и от загустевания вязких добавок |
| Любое | Уличные трубы воды, CIP-станции, сливы | Защита от замерзания |
В пивоварении сусло на пути в бродильные танки как раз охлаждают, а не греют. Кабель там нужен в других местах: на уличных трубах и арматуре, линиях воды и мойки, ёмкостях с вязкими добавками.
Рубашки с горячей водой или паром — труба в трубе — по-прежнему работают на многих заводах. Кабель удобнее там, где рубашки нет: на существующих трубах, отводах, насосах и арматуре, на участках, куда теплоноситель не подведён, и там, где нужна своя температура на каждом участке.
Снаружи или внутри трубы
Для продуктопровода ответ один: снаружи. Кабель внутри трубы с продуктом мешает мойке: CIP-раствор должен омывать всю внутреннюю поверхность, а кабель и его ввод создают места, куда мойка достаёт хуже. Кроме того, кабель в продукте должен быть разрешён для контакта именно с этим продуктом, а ввод — выполнен по санитарным требованиям предприятия.
- Продукт — шоколад, масло, сироп, молоко, пиво: только наружный обогрев под изоляцией.
- Питьевая и технологическая вода — можно и внутрь: кабель 11HTM2-CT с пищевой фторопластовой оболочкой или готовая секция ВодОк 11 через сальник для питьевой воды. Рабочая температура этого кабеля — до 65 °C, поэтому в линию, которую моют горячим раствором или пропаривают, его не кладут. Как заводить кабель в трубу, — в статье «Греющий кабель внутрь трубы».
Какой кабель выдержит мойку и пропарку
Продукт в трубе может быть всего +40 °C, но раз в смену трубу промывают раствором щёлочи и кислоты при 70–85 °C, а на части производств ещё и пропаривают. Кабель лежит на стенке и нагревается вместе с ней. Поэтому серию выбирают по самой горячей операции — так же, как на любой технологической трубе.
| Серия | Рабочая / кратковременно | Когда подходит | Цена за метр |
|---|---|---|---|
| SRL, SLL | 65 °C | Уличные трубы воды без горячей мойки. На продуктопроводе с CIP-мойкой — нет | 10,50 BYN |
| HTP | 110 / 135 °C | Продуктопроводы с CIP-мойкой и пропаркой паром до 135 °C. Фторопластовые изоляция и оболочка, экран | 55,00 BYN |
| HTS | 120 / 200 °C | Если трубу стерилизуют паром горячее 135 °C | 117,00 BYN |
| 11HTM2-CT | 65 °C | Только внутрь трубы с водой, пищевая оболочка | 22,00 BYN |
Фторопластовая оболочка HTP и HTS хорошо переносит воду, моющие растворы и брызги в цеху. Если на трубу может попасть конкретный агрессивный реагент, сверьте его с паспортом кабеля или пришлите нам состав — уточним. Подробнее о том, как выбирать серию для технологических труб, — в статье об обогреве трубопроводов саморегулирующимся кабелем.
Мощность и примеры расчёта
Цифра в названии кабеля — мощность при +10 °C. На трубе с тёплым продуктом кабель отдаёт меньше. Значения ниже сняты с графиков на страницах кабелей:
| Кабель | При +10 °C | При +45 °C | При +60 °C |
|---|---|---|---|
| 15HTP2-CT | 15 Вт/м | ≈ 9,5 Вт/м | ≈ 7 Вт/м |
| 30HTP2-CT | 30 Вт/м | ≈ 19 Вт/м | ≈ 14 Вт/м |
| 45HTP2-CT | 45 Вт/м | ≈ 31 Вт/м | ≈ 24 Вт/м |
| 60HTP2-CT | 60 Вт/м | ≈ 45 Вт/м | ≈ 37 Вт/м |
Два примера. Изоляция с теплопроводностью 0,04 Вт/(м·К), к теплопотерям добавлено 20 % запаса — в пределах 10–25 %, которые рекомендует ГОСТ Р МЭК 62086-2.
| Линия | Условия | Потери с запасом | Решение | Кабель на метр трубы |
|---|---|---|---|---|
| Шоколадная глазурь, труба Ø53 мм в цеху | Продукт +45 °C, цех +15 °C, изоляция 30 мм | 10 Вт/м, с запасом 12 Вт/м | 1 нитка 30HTP2-CT: ≈ 19 Вт/м. 15HTP2-CT (≈ 9,5 Вт/м) не хватит | 55,00 BYN |
| Пальмовое масло, труба Ø85 мм на улице | Продукт +50 °C, улица −25 °C, минвата 50 мм | 24 Вт/м, с запасом 29 Вт/м | 1 нитка 60HTP2-CT: ≈ 43 Вт/м. 45HTP2-CT (≈ 28 Вт/м) — впритык, не берём | 55,00 BYN |
На насосы, клапаны, фильтры и разборные соединения добавляют кабель петлями — их металл отдаёт тепло сильнее трубы. Пришлите схему линии, температуры продукта, мойки и цеха — посчитаем по графикам и подберём кабель.
Монтаж и изоляция в цеху
- Кабель — одна нитка по нижней части трубы, на тонких трубах — вдоль, на толстых при нехватке мощности — две нитки.
- Алюминиевая лента по всей длине кабеля — растекает тепло по нержавеющей стенке. Нержавейка проводит тепло хуже углеродистой стали, и без ленты кабель греет узкую полосу.
- Изоляция — вспененный каучук, если труба не нагревается выше +100 °C даже при мойке; если трубу пропаривают — минеральная вата.
- Моющийся кожух — гладкая нержавеющая сталь или ПВХ-покрытие, швы загерметизированы: цех моют, и вода под кожухом недопустима.
- Датчик регулятора — на трубе, на расстоянии от кабеля.
- Разборное соединение на хомуте или фланце — кабель обходит его петлёй, сверху съёмный утеплённый чехол, чтобы соединение можно было разобрать без разрезания кабеля.
- Коробка подключения — снаружи изоляции, со степенью защиты, рассчитанной на мойку цеха.
Для HTP и HTS нужны свои комплекты муфт и проходов через изоляцию, рассчитанные на температуру кабеля. Наборы для бытового кабеля сюда не подходят — комплектующие подбираем вместе с кабелем.
Регулятор и точность
Саморегулирующийся кабель снижает мощность по мере нагрева, но не держит заданную температуру сам. Он останавливается там, где его мощность сравняется с теплопотерями трубы. В примере с шоколадом это происходит почти при +60 °C, а для глазури нужно +45 °C. Поэтому на продуктопроводе регулятор с датчиком на трубе обязателен: он включает кабель, когда труба остыла ниже уставки, и выключает, когда нагрелась.
- Одна линия — промышленный регулятор STC1000, две линии или линия и ёмкость — двухканальный STC3008.
- Несколько участков — ТЕРМ-2000: четыре зоны, режим «Труба» держит температуру каждой зоны в заданных пределах, нагрузка — через контакторы.
- Датчик крепят на трубу под изоляцию, в стороне от кабеля и от насосов и клапанов. Он должен видеть температуру стенки с продуктом, а не нагретой оболочки кабеля.
- На время мойки и пропарки обогрев отключают: контроллер линии размыкает контактор в цепи обогрева, пока идёт CIP-мойка или стерилизация паром. Регулятор и сам выключит кабель, когда труба нагреется выше уставки, но блокировка от контроллера надёжнее и бережёт ресурс кабеля. Кратковременную температуру пропарки кабель всё равно должен выдерживать: HTP — до 135 °C, HTS — до 200 °C.
На утеплённой трубе температура меняется медленно, и обычного регулирования «включить — выключить» с разницей в 1–2 °C хватает для большинства продуктов. Если технология требует более узкого допуска или передачи данных в диспетчерскую, систему управления подбирают под проект — свяжитесь с нами.
Электрическая часть — как у любого обогрева во влажном помещении: экран кабеля на заземление, своя линия с автоматом типа C по пусковому току и устройством защитного отключения на 30 мА. Подробно — в статье об электробезопасности греющего кабеля.
Частые ошибки
- Кабель SRL на трубу с CIP-мойкой. Раствор при 80 °C и пропарка выше 65 °C, на которые рассчитан бытовой кабель.
- HTP при стерилизации паром 150 °C. Его предел — 135 °C кратковременно, нужен HTS.
- Расчёт по номиналу. 15HTP2-CT на трубе с шоколадом даёт не 15, а около 9,5 Вт/м — меньше, чем теряет труба.
- Обогрев без регулятора. Кабель разгоняет трубу выше технологической температуры, и продукт портится.
- Кабель внутрь продуктопровода. Мешает мойке и требует санитарного согласования; для продукта — только наружный обогрев.
- Изоляция без кожуха в моечной зоне. Вода при мойке цеха попадает в изоляцию, теплопотери растут, а мокрая изоляция — санитарная проблема.
- Кабель без алюминиевой ленты на нержавеющей трубе. Тепло не растекается по стенке, сверху трубы продукт остывает.
Частые вопросы
Есть ли у вас пищевой кабель для контакта с продуктом? Кабель 11HTM2-CT с пищевой фторопластовой оболочкой рассчитан на работу внутри трубы с питьевой водой. Внутрь продуктопроводов — шоколада, молока, пива — кабель не кладут: их греют снаружи, и тогда контакта с продуктом нет вовсе.
Не пригорит ли продукт к стенке от кабеля? При правильном расчёте и регуляторе — нет. Кабель сам снижает мощность на горячих участках, а алюминиевая лента распределяет тепло по стенке. Опасен не кабель, а работа без регулятора.
Можно ли греть кабелем ёмкость с продуктом? Да, по тем же правилам: фторопластовый кабель, мощность при температуре продукта, регулятор. Как распределять кабель по стенке и днищу, — в статье об обогреве резервуаров и ёмкостей.
Нужно ли отключать обогрев на время CIP-мойки? Желательно: по сигналу контроллера линии через контактор, чтобы кабель не грел и без того горячую трубу. Но и выключенный кабель лежит на трубе, которую пропаривают, поэтому серию выбирают по температуре пропарки, а не по температуре продукта.
Как оформить заказ на предприятие? Организациям — счёт с НДС и договор-счёт сразу после заказа, подробнее на странице «Для юридических лиц». Промышленные серии поставляются под заказ, сроки уточняйте.
Что в итоге
Продуктопроводы с шоколадом, патокой, маслами и сиропами греют снаружи фторопластовым кабелем HTP, а если трубу стерилизуют паром горячее 135 °C — HTS. Серию выбирают по самой горячей операции — мойке или пропарке, мощность — по графику при температуре продукта. Кабель кладут по низу трубы под алюминиевую ленту, сверху — изоляция в моющемся кожухе, на разборных соединениях — съёмные чехлы. Регулятор с датчиком на трубе обязателен: без него продукт перегреется. Внутрь трубы кабель кладут только в линии воды.
Подобрать под свою задачу
- Продуктопроводы с мойкой и пропаркой до 135 °C — 30HTP2-CT, 45HTP2-CT, 60HTP2-CT; вся серия — в разделе HTP.
- Стерилизация паром горячее 135 °C — серия HTS.
- Линии питьевой и технологической воды внутри — ВодОк 11 с сальником; снаружи на улице — по статье об обогреве водопровода.
- Регуляторы — STC1000, STC3008, ТЕРМ-2000.
- Аварийный душ и фонтан для глаз у моечной станции или склада химии на улице — по статье об обогреве аварийного душа.
- Уличный жироуловитель и кухонная канализация цеха — статья об обогреве жироуловителя.
- Цех, линия розлива или несколько участков с разной температурой — свяжитесь с нами, посчитаем по графикам мощности и подберём кабель, муфты и автоматику.
