Обігрів резервуара і ємності нагрівальним кабелем

При надземному розміщенні резервуари, металеві і ємності вимагають захисту від замерзання середовища в зимовий час.

Може виникнути необхідність захисту труб від замерзання для підтримки вільної протоки, а також для забезпечення певної мінімальної температури всередені резервуарів, щоб уникнути проблем, пов'язаних із застоями відходів, коагуляцією або збитками від замерзання.

Системи захисту від замерзання можуть використовуватися для різних ємкостей і контейнерів в сільському господарстві і промисловості.

Розрахунок обігріву резервуару, пожежної ємності, водонапірної башти

Навіть якщо пожежний резервуар, водонапірна башта добре ізольовані, для підтримки заданої температури необхідно компенсувати тепловтрати. Це можна зробити, встановивши нагрівальний кабель на поверхні, що вимагає обігріву.

Існує ряд умов, необхідних для розрахунку необхідної потужності обігріву :

-   резервуар, що обігрівається, має бути ізольований по усій поверхні;

-  система обігріву кабелем повинна використовуватися тільки для підтримки температури, а не для збільшення температури (нагріву).

Перед Вами стоїть вибір: нагрівальні кабелі потужністю 17-20 Вт/м або саморегульовані кабелі, які можуть використовуватися для захисту від замерзання. Для захисту систем резервуарів можуть використовуватися терморегулятори, що регулюють температуру обігріву.

Необхідні дані для розрахунку системи обігріву резервуарів і пожежних ємностей :

•  tвн [°З] - температура рідини в резервуарі,
• tнар [°З] - температура зовнішнього повітря,
• Δt = tвн - tнар [°З] - різниця температур рідини і зовнішнього повітря,
• S[M2] - площа поверхні резервуару,
• d[M] - товщина ізоляції,
• λ [Вт/м °З] - теплопровідність ізоляції,
• 1.3 - коефіцієнт запасу.

Формули для розрахунку тепловтрат ємностей

Тепловтрати поверхні ємності : Q = SxKxΔtx1, 3[BT]. Коефіцієнт теплопровідності ізоляції завтовшки d[м]: До = λ/d[Вт/м20С].

Приклад розрахунку :

tBH =  20 °З

tНАР = - 20 °З

Δt = 20 °З -(- 20 °С)  = 40 °З

S = 10м2

d = 0,1 м

λ = 0,04 Вт/м°С.

До = λ/d = 0,04Вт/м°З/0,1 м = 0,4 Вт/м20С.

Q=SxKxΔtx1, 3 = 10M2xO,4 Вт/м20С х 40°З х 1,3 = 208 Вт.

Таким чином, за отриманими даними вибираємо нагрівальний кабель потрібної потужності.

Можливо, застосування для обігріву труб резервуарів саморегульованого кабелю. Саморегульований ефект полягає в автоматичному збільшенні теплової потужності кабелю при зниженні температури поверхні труб, що обігрівається, і навпаки.

Цей ефект грунтований на застосуванні спеціальної напівпровідникової матриці, що міняє свої властивості, залежно від температури, - зі зменшенням температури зменшується опір матриці і отже збільшується протікаючий струм, що призводить до збільшення теплової потужності і нагріву поверхні резервуару. При зростанні температури в резервуарі відбувається зворотний процес. Причому кожна ділянка кабелю змінює свої властивості тільки від конкретної температури на цій ділянці нагріву ємності, незалежно від інших ділянок.

Таким чином, саморегульований кабель не має можливості перегрітися і перегоріти навіть, якщо кабель укладений з перехлестом при установці кабелю. Відмітимо, що при виборі саморегульованого кабелю, за рахунок саморегуляції значно збільшується надійність системи обігріву резервуарів і водонапірних башт, досягається збільшення ККД і істотна економія електроенергії.

Монтаж нагрівального кабелю

На підставі теплотехнічного розрахунку, розробляється проект системи зовнішнього електрообігріву резервуару на базі гріючого кабелю. Виходячи з конструктивних особливостей резервуару і протяжності трубопроводів, що підводяться, а також, враховуючи температурні умови усередині і зовні резеруара, розраховується потрібна для підтримки заданої температури усередині резервуару довжина нагрівального кабелю і його технічні характеристики. Питання монтажу кабельних електронагрівних секцій вирішуються на місці установки резервуару.

Нагрівальний кабель для електрообігріву труб резервуару слід рівномірно укладати на усій поверхні місткості що вимагає обігріву. Якщо це неможливо, нагрівальний кабель повинен встановлюватися на нижній частині сталевого резервуару. Кріплення кабелю здійснюється липкою алюмінієвою стрічкою. Вибір в якості системи обігріву резервуару нагрівального кабелю потужністю 17-20 Вт/м допоможе для захисту її від замерзання взимку. Підтримка робочої температури не допускає кристалізацію продукту і перетворення його в лід, не дає зупинитися необхідним техонологичним процесам роботи в зимових умовах, зберігає в'язкість і агрегатний стан речовини.