Обогрев резервуаров и емкостей от производителя
На производстве обогрев резервуаров применяется для защиты от замерзания, стартового разогрева или поддержания технологической температуры содержащегося продукта. Система обогрева емкостей комплектуется и монтируется в зависимости от параметров оборудования (размеров, формы, расположения, типа продукта), а также от выполняемой задачи. Смысл обогрева состоит в размещении нагревательного элемента внутри или снаружи резервуара и подключении данного оборудования к системе управления и питания.
Способы обогрева резервуаров
Для обогрева резервуаров существуют разные способы и технологии, каждая из которых имеет свои преимущества и недостатки и отличаются друг от друга многими факторами. В одних случаях касательно применимости к обогреву того или иного объекта они могут быть взаимозаменяемыми, а в других уникальными. Ниже представлена таблица наиболее распространенных способов обогрева.
Греющий
кабель
Простое управление (можно настроить очень точный режим работы с учетом множества показателей).
Безопасность. Кабель имеет электроизоляцию, система управления защищает объект от возможных перегрузок.
Универсальность. Подходит для объектов любого размера и конфигурации.
Удобство монтажа. Система может быть установлена без конструктивных изменений резервуара.
Сложности с диагностикой и заменой оборудования, в случае подземного размещения объекта.
Наличие стартовых токов (для саморегулирующегося кабеля).
Нагревательные
пластины
Увеличенная площадь соприкосновения с нагревательным элементом.
Равномерный обогрев.
Сложность монтажа.
Стоимость.
ТЭН
Высокая мощность обогрева.
Отсутствие стартовых токов.
Неравномерный прогрев.
Ограничения по габаритам и особенностям конструкции объекта.
Плохая управляемость.
Пар
Экономичность. Система может работать от основной тепломагистрали объекта.
Сложность установки.
Ограничения по габаритам и особенностям конструкции объекта.
Плохая управляемость.
Обогреваемый
термочехол
В качестве нагревательного элемента используется греющий кабель, размещенный внутри термоизоляционного кожуха.
Основным преимуществом является мобильность конструкции, обеспечивающая доступ к внутренним частям резервуара и позволяющая быстро демонтировать обогрев в случае необходимости.
Ограничения по габаритам объекта.
Высокая цена изготовления.
Как выбрать систему обогрева
Подбор решения по обогреву емкостей осуществляется в первую очередь исходя из задач:
Резервуары:
- пожарного запаса воды;
- хозяйственно-питьевого водоснабжения;
- запаса производственной воды.
Емкости:
- для дождевых стоков и Анилина;
- для хранения и перевозки химических веществ.
Водонапорные башни.
Бункеры и силосы сыпучих продуктов (песок, зола, щебень).
Передвижные емкости и резервуары.
замерзания
Состоит в компенсации теплопотерь с поверхности резервуара для поддержания положительной температуры содержащегося продукта. Заданная температура на поверхности резервуара устанавливается в районе +5°С. Мощность обогрева будет зависеть от объема резервуара, материала, наличия опор и других элементов, а также минимальной температуры окружающей среды в месте размещения объекта.
Емкости для хранения:
- сырья пищевых производств;
- жирных кислот и лизина.
теплопотерь
Применяется для предотвращения остывания продукта в процессе производства, транспортировки или хранения. В данном случае расчеты мощности выполняются на основании ∆ Т (начальная Т (°С) продукта и Т (°С) окружающей среды).
Разогрев реакторов химических реагентов.
Емкости для хранения сырья пищевых производств.
разогрев
Разогрев продукта до температуры требуемой технологическим процессом. Мощность обогрева зависит от ∆ Т, а также времени, требуемого для разогрева. Время также определяется техническими условиями производства.
Резервуары:
- с дизельным топливом;
- маслосборников.
Емкости:
- приема и хранения растворителя;
- хранения щелочи.
Приемные ванны для нефтепродуктов
Бункеры для хранения масла (патоки, жира, молока)
подогрев
Разогрев и поддержание температуры продукта. Может использоваться в холодное время года, для уменьшения вязкости продукта, предотвращения застывания, а также сохранения его физических свойств.
Ресиверы сжатого воздуха.
Воздухосборники.
Сепараторы факельных газов.
Силосы и бункеры для хранения сыпучих продуктов (песок, зола, щебень).
нагрев
Предотвращение образования конденсата, обледенения поверхности резервуара. Температура нагрева определяется по таблице: «Точка росы в зависимости от температуры и относительной влажности»
Требования к системе электрообогрева
К кабельным системам электрообогрева на промышленных объектах предъявляются следующие требования:
Надежность
Применение резервного контура обогрева, разбивка системы обогрева на участки, применение высококачественных материалов и комплектующих, применение противоаварийной защитной автоматики.
Ремонтнопригодность
Простота замены вышедших из строя участков обогрева.
Длительный срок эксплуатации
Уникальность расчета проекта, применение высококачественных материалов и комплектующих, установка противоаварийной защитной автоматики.
Эффективность
Пониженное энергопотребление, настройка режимов работы обогрева.
Простота управления
Применение автоматики для регулирования системы обогрева в нормальном режиме работы, возможность переключения на ручной режим управления при возникновении внештатной ситуации.
Безопасность
Максимальная защита от поражения электрическим током людей при эксплуатации системы обогрева.
Характеристики системы обогрева
Система обогрева обладает важными характеристиками, которые зависят от многих факторов: назначение системы обогрева, параметров объекта, температурные условия и т.д.
обогрева
Защита от замерзания.
Поддержание температуры.
Разогрев.
Защита от образования конденсата.
Предотвращение замерзания оборудования и объектов при эксплуатации в условиях низких температур.
Соблюдение температурного параметра, требуемого для поддержания скорости транспортировки жидкости, смесей и пастообразных продуктов.
Разогрев технологической жидкости (нефть, мазут) до температуры, при которой возможно ее перекачивание без изменения вязкости.
Поддержание заданной температуры продуктов воздухосборников и ресиверов для предотвращения замерзания конденсата.
тепловыделения
Задача обогрева. Чем больше ∆ Т (начальная – требуемая), чем короче промежуток, за который происходит нагрев, тем мощнее должна быть система. Исходя из этих требований выбирается тип нагревательного элемента: температурный класс греющего кабеля и его количество, мощность ТЭНА, и т.д.
Тип обогреваемого продукта. Плотность напрямую влияет на потребляемую мощность в процессе разогрева.
Для разогрева продукта требуется больше кабеля, чем на предотвращение замерзания.
Битум труднее подогреть, чем воду.
монтажа
Наружный, внутренний или специальный (термочехол).
Намотка по спирали или укладка змейкой на поверхности емкости.
Место расположение емкости: надземное-подземное.
Габариты емкости. Площадь обогреваемой поверхности, конструктивное исполнение.
Мобильность. Если в процессе эксплуатации предусматривается демонтаж системы, или периодическое использование на разных объектах.
Для обогрева подземной емкости часто используют дополнительную (резервную) линию греющего кабеля.
Для обогрева передвижных емкостей, а также для доступа ко внутренним частям оборудования применяется быстросъемный обогрев типа термочехлов.
эксплуатации
Расположение объекта в агрессивной среде.
Пропарка.
Взрывозащита.
Воздействие кислот и щелочей. Критически низке климатические условия эксплуатации до -60°С.
Требует применение высокотемпературного греющего кабеля, способного выдерживать Т более 200°С.
Разрешение для работы оборудования во взрывоопасной зоне.
Режим управления:
Ручной – прямое включение/отключение человеком.
Автоматический местный – от терморегулятора.
Автоматический дистанционный – от системы управления верхнего уровня. Для организации управления требуется ПЛК и линия связи с диспетчерским пунктом.
Неэффективное, но единственно возможное управление при аварийной ситуации.
Более эффективное, но нет постоянной информации о работе системы обогрева.
Наиболее эффективное с функцией постоянного мониторинга работоспособности.
Электрообогрев резервуара греющим кабелем
Наиболее современным способом защиты от замерзания резервуаров является кабельный обогрев.
Нагревательная часть
Греющий кабель в виде секций размещается на поверхности емкости, обеспечивая равномерный нагрев. Лента укладывается с определенным шагом (змейкой либо по спирали), который зависит от удельной мощности (Вт/м2).
Система крепления
Это специальные элементы, обеспечивающие крепление греющего кабеля на резервуаре. Важной задачей системы крепления является наиболее плотное прилегание греющего кабеля к поверхности резервуара для обеспечения хорошего теплосъема кабеля. Крепление выполнено в основном из металла.
Распределительная сеть
Соединительные силовые коробки, в которых производится коммутация греющей и питающей части, и контрольные коробки, в которых обеспечивается соединение контрольного кабеля и датчиков температуры.
Система питания
Это кабельные линии питания и управления, которые обеспечивают подвод питания к соединительным коробкам, а также элементы для прокладки этих кабельных линий.
Система управления
Система управления обогревом - состоит из терморегулятора или термостата, датчиков температуры, силовой, управляющей и пускозащитной аппаратуры. Датчик температуры устанавливается, как правило, непосредственно на стенке резервуара и измеряет температуру его поверхности.
Регулятор контролирует температуру обогреваемого объекта и на основе полученной информации включает или выключает секции нагревательного кабеля. Регулятор температуры обычно устанавливается в шкафу управления электрообогревом.
Термостат устанавливается в основном на поверхности резервуара и локально управляет работой системы обогрева. Термостаты используются для контроля работы небольших систем обогрева, т.к. подключаемая к нему мощность нагрузки ограничена.
Теплоизоляция
Обеспечивает уменьшение величины тепловых потерь с поверхности резервуара. Для наземных резервуаров наиболее часто применяется минеральная вата и ее разновидности, для подземных – напыляемая ППУ. В некоторых случаях применяется дорогостоящее пеностекло. Толщина теплоизоляции определяется расчетом и экономической целесообразностью.
Шкаф управления электрообогревом обеспечивает подачу питания на нагревательные секции, защиту силовой и греющей части при возникновении аварийной ситуации, перегреве или коротком замыкании, сигнализацию состояния работы системы обогрева, снижение пиковой нагрузки на питающую сеть и другие задачи. Шкаф управления электрообогревом разрабатывается индивидуально под конкретный объект с учетом пожеланий Заказчика. Применяется для систем обогрева резервуаров средней и большой емкости, где применение термостатов затруднительно. Применение системы управления в составе системы обогрева позволяет существенно сэкономить электроэнергию и защитить обогреваемый продукт от перегрева.
Обогрев - это комплекс работ по проектированию, комплектации, монтажу и пусконаладке системы. В зависимости от объема задач и сложности обогреваемого объекта стоимость обогрева резервуара может складываться из следующих частей:
Может рассчитываться как отдельная услуга, либо входить в общую смету системы обогрева. Включает теплорасчет, перечень комплектующих с описанием, схему раскладки греющего кабеля и типовые узлы, а также схему подключения к шкафу управления. Стоимость проектирования зависит от сложности и срочности проекта.
Включает греющий кабель, крепления, комплектующие для монтажа, силовой кабель и распределительные коробки. Состав системы определяется при теплорасчетах и проектировании электрообогрева. Стоимость зависит от типа кабеля и его количества.
Тип теплоизоляции определяется в результате теплорасчетов, с учетом назначения и места размещения объекта. Наиболее часто применяется минеральная вата для наземных резервуаров с облицовкой покрывным слоем из оцинкованного листа. Для подземных емкостей часто применяется пенополиуретан, нанесенный методом напыления. Более редко применяется K-flex на основе вспененного синтетического каучука, вспененный полиэтилен. Для объектов повышенной надежности в некоторых случаях применяется теплоизоляция из пеностекла.
Необходим для автоматического управления обогревом и обеспечения безопасной работы греющего кабеля. Стоимость ШУ зависит от количества кабеля в системе, типа терморегуляторов, наличия дополнительного оборудования (устройства плавного пуска, стабилизаторы напряжения, ПЛК), а также от исполнения (УХЛ 1, Ex).
Производится согласно схемам укладки и подключения. Включает укладку кабеля на резервуаре, подключение в распределительных коробках к силовому проводу, а также подключение шкафа управления. Стоимость зависит от объема работ и составляет приблизительно половину стоимости греющего кабеля, задействованного в системе.
Опросный лист обогрева резервуаров
Cкачать