Резервуари і ємності. Обігрів 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 ємкостей, 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 потужності обігріву резервуару, ємності

Навіть якщо резервуар добре ізольований, 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 ємностей :

 tвн [°З] - температура рідини ємкості,

tнар [°З] - температура зовнішнього повітря,

Δt = tвн - tнар [°З] - різниця температур рідини і зовнішнього повітря,

S[M2] - площа поверхні ємності,

d[M] - товщина ізоляції,

λ [Вт/м °З] - теплопровідність ізоляції,

1.3 - коефіцієнт запасу.

Формули для розрахунку тепловтрат з поверхні ємності і резервуару.

Тепловтрати повехности ємкості : 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.

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

Цей ефект грунтований на застосуванні спеціальної напівпровідникової матриці, що міняє свої властивості, що проводять, залежно від температури, - зі зменшенням температури зменшується опір матриці і отже збільшується протікаючий струм, що призводить до збільшення теплової потужності, що виділяється, і нагріву поверхні резервуару. При зростанні температури відбувається зворотний процес.  Причому кожна ділянка кабелю змінює свої властивості тільки від конкретної температури на цій ділянці нагріву, 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 місткостей, досягається збільшення ККД і істотна економія електроенергії.

Монтаж нагрівального кабелю

Нагрівальний кабель слід рівномірно укладати на усій поверхні що вимагає обігріву. Якщо це неможливо, нагрівальний кабель повинен встановлюватися на нижній частині резервуару. Кріплення кабелю здійснюється липкою алюмінієвою стрічкою. Вибір виробу саморегульовані і нагрівальні каб- їли  потужністю 17-20 Вт/м можуть використовуватися для захисту резервуарів від замерзання.