Система электрического обогрева бункеров используется для предотвращения намерзания (примерзания) продукта к его внутренним стенкам. Как правило с такой проблемой сталкиваются горно-добывающие предприятия по добычи гранита, для дальнейшей переработки и производства разных видов сыпучих фракций щебёночно-песчаных смесей.
Разновидности, формы бункеров зависят от технологии производства и объёма перерабатываемой продукции. Классическая форма бункера представляет собой усечённую конусообразную конструкцию, усиленную рёбрами жесткости по всем наружным стенкам.
Рёбра жёсткости изготавливаются из металлических толстостенных уголков, швеллеров и других металлических конструкций. Они монтируются на наружной поверхности бункера в виде замкнутых контуров, образующих ячейки (соты) или продольных линий. Рёбра жёсткости воспринимают ударную нагрузку и исключают деформацию стенок, в следствии заполнения его породой. Крепление рёбер жёсткости к стенкам бункера выполняется сварным соединением.
Для защиты от стирания внутренних стенок бункера применяются износостойкие, защитные металлически листы, которые называются футеровкой. Футеровка является съёмным, расходным изделием, её крепление к стенкам бункера производится при помощи болтового или сварного соединения.
Загрузка породы производится с верхней части бункера при помощи специализированного, грузового автомобильного транспорта. Далее гранитная порода ссыпается в нижнюю часть бункера и попадает на транспортёрную ленту. Не редко для ускорения процесса опустошения бункера применяется вибрация.
За время перемещения гранитной породы от полной загрузки бункера до выгрузки на транспортёрную ленту происходит его прилипание (примерзание) к внутренним стенкам бункера. Примерзание происходит при одновременном возникновении двух факторов, когда наблюдается минимальная температура наружного воздуха и вместе с гранитной породой в бункер попадает снег, куски льда. Так же примерзание может происходить в осенний период, когда температура наружного воздуха в течение дня меняет своё значение от положительных до отрицательных значений. В этом случае внутрь бункера попадает влажный продукт, который замерзает при достижении температуры наружного воздуха отрицательных значений.
Для выше описанного и применяется система электрического обогрева бункеров. Система электрического обогрева не предназначена для разогрева всего объёма продукта, находящегося внутри обогреваемого бункера. Задачей электрического обогрева является обеспечение положительной температуры наружной стенки бункера в контактной зоне с загруженным продуктом. Расчётная температура стенки не велика, достигает 3-5 °С.
Расчётное значение удельной мощности для обогрева бункера зависит от минимальной температуры наружного воздуха, при которой необходимо выполнить условие поддержания положительной температуры на его стенках (по закону Фурье). Для поддержания положительной температуры при более низких температурах наружного воздуха требуется большие значения удельной мощности обогрева. Зависимость значения удельной мощности (теплового потока) от температуры наружного воздуха отражена на графике 1.
График 1. Зависимость значения удельной мощности (теплового потока) от температуры наружного воздуха.
Обогрев бункеров греющими кабелями
Система электрического обогрева бункера осуществляется нагревательными кабелями и панелями.
Для системы электрического обогрева применяются кабели постоянной мощности (резистивные) с большой удельной мощностью (Вт/м). Применение данных кабелей обосновано постоянной выделяемой мощностью и отсутствием температурных зависимостей выделяемой мощности тепловыделения от температур поддержания. То есть во всех температурных режимах будет обеспечена требуемая удельная мощность на 1 м². Саморегулирующиеся нагревательные кабели не гарантируют выполнение данного условия, поэтому применение их в качестве бункера не допустимо.
Обогрев бункеров нагревательными панелями
Для обогрева бункера так же применяют нагревательные панели. Тип, марка панелей зависит от технологических особенностей бункера: наличие вибрации, взрывоопасность зоны и тому подобное.
При отсутствии вибрации в бункере применяются керамические нагревательные панели. Данные нагревательные панели имеют большой диапазон удельных мощностей, необходимых для обеспечения требуемых расчётных мощностей. Но данные панели общепромышленного исполнения, не предназначены для установки во взрывоопасных зонах. Большим преимуществом данных панелей является низкая стоимость.
Для взрывоопасных зон применяются взрывозащищённые, вибростойкие нагревательные панели (нагревательные модули). Отличительной особенностью этих панелей является то, что они дорогостоящие изделия, иностранного производства.
Монтаж бункеров сыпучих продуктов
Монтаж нагревательных кабелей производится на стенках бункера в виде змейки. Шаг укладки для резистивного нагревательного кабеля не должен быть менее 50 мм. Нагревательная змейка монтируется в каждой отдельной ячейке (соте), образованной ребрами жёсткости. Переход нагревательных кабелей между ячейками производится через рёбра жёсткости. Желательно, чтобы места переходов было наименьшим, так как в этих местах нагревательный кабель огибает рёбра жёсткости и не всегда плотно прилегает к ним. Отсутствие плотного прилегания увеличивает вероятность перегрева нагревательного кабеля и выходу его из рабочего состояния. При локальном перегорании или повреждении нагревательного кабеля потребуется замена нагревательной секции целиком. Запрещается пересечение нагревательных секций между собой и сближение их на расстоянии меньше 50 мм.
Дополнительно для защиты резистивных нагревательных секций применяются датчики перегрева, которые монтируются непосредственно на наружную поверхность нагревателя. При расчёте системы электрического обогрева бункеров рекомендуется проводит комплексный расчёт с применением шкафов управления. Применяются технические решения по количеству нагревательных кабелей, зон обогрева, датчиков перегрева и алгоритмы их управления. Дополнительно в шкафу управления предусматриваются токовые реле, которые отслеживают работоспособность каждой отдельной нагревательной секции (по пожеланию Заказчика). Включение обогрева производится при помощи датчика температуры, который необходимо смонтировать непосредственно на обогреваемую поверхность бункера, по середине между нагревательными секциями.
Крепление нагревательных секций к стенкам бункера производиться при помощи строительных металлических сеток с ячейками 50х50 мм. Металлические сетки вырезаются по размерам ячеек, образованными рёбрами жёсткости и крепятся к стенкам бункера при помощи точечных сварных соединений. Крепление нагревательных кабелей к металлической сетки производится при помощи пластиковых хомутов или металлической вязальной проволоки. Шаг крепления 200-300 мм.
Окончательно смонтированные нагревательные кабели проклеиваются сверху самоклеящейся алюминиевой крепёжной лентой. Она необходима для более плотного прилегания нагревательного кабеля к обогреваемой стенке и попадания теплоизоляции в контактную зону нагреватель/стенка бункера.
В случае отсутствии у Заказчика возможности проведения сварочных работ на бункере допускается крепление нагревательных кабелей к наружным поверхностям бункера при помощи, специализированной алюминиевой крепёжной ленты. Данная крепёжная лента иностранного производства с клеевым составом высокого качества, которая обеспечивает надёжную фиксацию нагревательного кабеля на стенке бункера.
Крепление нагревательных панелей (нагревательных модулей) к стенкам бункера производится при помощи болтового соединения. К стенкам бункера привариваются резьбовые шпильки по размерам сквозных отверстий нагревательных панелей и производится дальнейший прижим при помощи гаек.
Для системы электрического обогрева бункеров обязательно необходимо применять теплоизоляцию. Как правило в качестве теплоизоляции используется минеральная вата 100 мм. Теплоизоляция необходима для того, чтобы направить тепло от нагревательного кабеля в стенку бункера. Отсутствие теплоизоляции приведет к рассеиванию тепла от нагревательного кабеля в воздух, и стенка бункера не нагреется до требуемых значений. Применение меньших толщин теплоизоляции приведет к увеличению тепловых потерь, которые необходимо добавить к требуемой мощности обогрева, определяемой по графику.
Для подвода питания к нагревательным секция производится при помощи соединительных коробок. Соединительные коробки монтируются в непосредственной близости от обогреваемого бункера на несущих конструкциях (рамах) при помощи металлических кронштейнов РВ. Ввод нагревательных секций под теплоизоляцию бункера производится при помощи устройства ввода LEK/U.
Полезные статьи
Примеры объектов
- Рассчитаем требуемую мощность
- Подберем кабель и крепления, подходящий для Вашего объекта
- Порекомендуем удобную систему управления