Греющий кабель для емкости

«Резервуар» происходит от французского reserve , что в переводе означает сохранять, сберегать.

Под резервуаром мы понимаем герметичный, либо открытый сосуд, заполняемый различными жидкостями.

Задача обогрева резервуаров (емкостей) достаточно часто встает в промышленном и бытовом секторе.

• пожарная емкость с водой;
• резервуар с топливом (чаще всего дизельным);
• емкости для хранения веществ с повышенной вязкостью (мазут, трансформаторное масло);
• емкости требующие поддержания температуры продукта перед началом технологического процесса.

Под задачей обогрева резервуара мы понимаем компенсацию теплопотерь происходящих через стенки, опоры, крышку и основание. Расчетная мощность системы обогрева емкости должна быть достаточной для компенсации теплопотерь и поддержания заданной температуры хранимой жидкости.
При теплотехническом расчете в качестве расчетной минимальной температуры выбирается минимальная температура пятидневки обеспеченностью 0,92 согласно СНиП 23-01-99 «Строительная климатология».

Для решения задачи разогрева продукта энергия требуется не только для компенсации теплопотерь, но и на нагрев самого продукта. А это уже гораздо большая мощность. Поэтому может быть целесообразна установка промышленных электрических нагревателей внутри емкости.

Система обогрева емкости состоит из:

• Нагревательного элемента: это греющий кабель либо встраиваемый нагревательный элемент, встречаются также обогревающие панели. В 90% случаев используется саморегулирующийся, поскольку он стоек к перехлестам и локальным перегревам.
• Системы управления: это основной термостат с датчиком температуры поверхности контролирующий температуру резервуара. Именно он обеспечивает экономию электроэнергии.
  Если задан такой параметр как предельно допустимая температура продукта, то устанавливается второй терморегулятор ограничивающий максимальную температуру на поверхности греющего кабеля. Т.е. второй терморегулятор выполняет роль лимитера, что принципиально важно во взрывоопасных зонах.
• Подсистема подвода питания: включает в себя монтажные коробки, комплекты для муфтирования (оконцевания) и силовые кабели.
• Подсистема крепления: должна обеспечивать равномерное расположение греющего кабеля и хороший тепловой контакт.

Расчет и комплектация

Горизонтальное либо вертикальное расположение емкости для расчетов не столь значимо.
Но в любом случае для выработки оптимального решения требуется собрать все данные.

Это удобно сделать с помощью опросного листа, в котором указываются геометрические параметры емкости, тип основания (бетонное основание, металлические опоры и т.п.), патрубки, крышки, материал и толщина теплоизоляции, хранимый продукт, уровень наполнения и т.д.

Получив от Заказчика необходимые данные, инженер выполняет теплотехнический расчет.
Хотя первичный выбор теплоизоляции производится еще на стадии проектирования самого резервуара, в ходе расчета тепловых потерь наш инженер может предложить увеличить толщину и/или изменить материал теплоизоляции.
Кстати, в нашей компании все расчеты производятся бесплатно, в течение 1-3 рабочих дней.

Вообще специфика расчета кабельных систем обогрева резервуаров заключаются в вариативности решений (в отличие от обогрева трубопроводов).

Зная теплопотери, инженер должен выбрать оптимальный вариант, комбинируя такие параметры как:
— шаг укладки нагревательного кабеля: он варьирует от 100 до 350 мм;
— высота укладки кабеля: от 25 до 80% высоты резервуара;
— мощность кабеля: как правило, применяются саморегулирующиеся кабели с погонной мощностью от 20 до 45 Вт/м. Использование более мощных кабелей приводит к появлению т.н. «тепловой зебры», а менее мощные использовать нецелесообразно из-за увеличения метража.

Проектирование

Многие производители поставляют резервуары «под ключ». Наша компания, в свою очередь, может в сжатые сроки разработать проект системы обогрева резервуара для того, чтобы специалисты Заказчика, руководствуясь точной монтажной схемой, приварили крепежные скобы или петли и самостоятельно смонтировали кабельную систему обогрева емкости.

Монтаж греющего кабеля на резервуаре

Сварка.
К резервуару привариваются штыри или скобы. К ним прикрепляется монтажная лента, и в свою очередь язычками монтажной ленты с необходимым шагом фиксируется греющий кабель.

Хомуты.
Емкость опоясывается большими металлическими хомутами. В свою очередь к ним прикрепляется монтажная лента. Далее см п.1. Данный способ применим для резервуаров сравнительно небольшого диаметра.

Сетка.
Ячеистая сетка натягивается практически на всю поверхность емкости и уже к ней с помощью хомутов или проволоки крепится кабель. Данный способ монтажа оправдан, если нужно охватить большую часть поверхности, т.е. резервуар имеет высокий уровень наполнения.

• установка теплоизоляции,
• установка кожуха для предотвращения намокания теплоизоляции,
• сдача-приемка кабельной системы обогрева резервуара.

При открытом расположении металлических емкостей для жидкости в зимнее время может возникнуть необходимость их подогрева. Защита от замерзания жидкостей в надземных емкостях, прежде всего, осуществляется теплоизоляцией, однако она не всегда обеспечивает температуру достаточную для свободного протока и это может привести к застоям, коагуляции мелких частиц с выпадением осадка и прочим нежелательным последствиям. Тогда на помощь приходит кабельная система обогрева резервуаров.

Обогрев резервуаров греющим кабелем решает несколько задач:

• Поддержание заданной температуры — обеспечение минимальной требуемой температуры в случае если стоит задача защита от замерзания, при этом система подогрева должна лишь компенсировать тепловые потери, нагрев самой жидкости целью не является;
• Разогрев жидкости до определенной температуры, где в основном применяются средне- и высокотемпературные нагревательные ленты, чтобы обеспечить нагрев за короткий срок. Такой способ требует не мало затрат на электроэнергию, но все равно остается эффективно выгодным по сравнению с другими способами разогрева жидкости.

Кабельная система обогрева оптимальна для цистерн, бочек, перегонных насосных станциях и прочих резервуаров находящихся вне помещений, благодаря тому, что ее монтаж не требует врезки в емкость и технологических изменений конструкции. А наличие автоматизированной системы управления дает гарантии, что температура жидкости всегда будет соответствовать заданным параметрам.

Для определения теплопотерь и необходимой мощности нагревательного кабеля проводится математический расчет. Исходными данными для него являются:

• Разница температур внутри (в ) резервуара и снаружи (н ) ( Δt). Δt=tв-tн
• Диаметр емкости, м (D );
• Длина емкости, м (L )
• Длина окружности круга, м (L круга). L круга=π*D, где π=3,14;
• Площадь поверхности дна резервуара, м 2 (S круга). S круга=π*D² /4, где π=3,14;
• Площадь поверхности стенки резервуара, м 2 (S стенки ёмкости). S стенки=L круга*L
• Площадь поверхности резервуара, м 2 (S ). S=S стенки+S круга*2
• Толщина изоляции, м (d );
• Теплопроводность изоляции, Вт/м°С ( λ).
• Тепловое сопротивление изоляции ® . R=λ/d

P=S*R*Δt*k, где k=1,25 – коэффициент запаса.

Пример расчета

Исходные данные: tв=15°С, tн=-25°С, S=12 м², d=0,1м, λ=0,05 Вт/м°С.
Тогда: Δt=15- ( -25)=40 ( °С), R=0,05/0,1=0,5 (Вт / м² °С).

Необходимая мощность кабеля составит: P=12*40*0,5*1,25=240 (Вт ).

*При установке емкости на фундаментах следует дополнительно учитывать потери тепла через дно.

Заполните опросный лист для расчета необходимой мощности нашими специалистами. Это сэкономит время и позволит получить точное коммерческое предложение на обогрев резервуаров со всеми комплектующими и расходниками

Выбор кабеля

Для обогрева емкостей применяют резистивный и саморегулирующиеся кабели. Чтобы правильно подобрать погонную мощность кабеля необходимо определить общую мощность и шаг укладки кабеля. Оптимальное расстояние между витками 13-15 см.

Резистивные кабели выбирают в пределах 17-25 Вт/м. Они имеют постоянные показатели сопротивления. Для обеспечения режима работы система дополнительно оборудуется датчиком температуры и терморегулятором.

Саморегулирующие кабели благодаря встроенной полупроводниковой матрице способны самостоятельно выдавать необходимую мощность и регулировать ее при понижении или повышении температуры воздуха. Чаще всего применяется кабель мощностью 30 Вт/м

Монтаж системы

Нагревательный кабель распределяют равномерно от низа вверх по площади бака равной ⅔ от общей площади стенок резервуара с шагом укладки 13-15 см., а в случае, если это сделать затруднительно, то в его нижней части. При изгибе кабеля допускается радиус закругления не менее 3,5 его внешнего диаметра. В зависимости от сложности конструкции резервуара используется крепеж разного назначения и разные способы монтажа, например: крепление монтажным алюминиевым скотчем, обвязка оцинкованной лентой, припой крепежа к стенке резервуара и др…, а зачастую приходиться применять смекалку и использовать нетривиальные решения по обогреву.

8(812)603-48-92

Саморегулирующийся греющий кабель в комплектах

Компания "Обогрев Люкс Russia" — крупнейший российский производитель комплектов саморегулирующегося греющего кабеля различного применения, а также надежный поставщик систем антиобледенения.

В холодное время года остро встает проблема замерзания жидкостей в водопроводных трубах, резервуарах, водостоках и других объектах, а также опасного накапливания снега на крышах. Один из самых эффективных способов ее решить – использовать саморегулирующийся греющий кабель. Мы производим нагревательные комплекты из таких кабелей, рассчитанные на обогрев самых разных объектов.

В комплект нагревательного кабеля "Обогрев Люкс Standart" входят:

• нагревательная секция из саморегулирующегося греющего кабеля, соединенного с силовым проводом и вилкой на конце;
• сальник на 1/2 для ввода кабеля в трубу (только для комплектов внутрь трубы);
• паспорт изделия с инструкцией по установке, отметкой о прохождении заводских испытаний и гарантийным талоном