Еще раз про обогрев емкостей греющим кабелем

Вопрос промышленного обогрева емкостей с помощью электрического кабеля нами уже рассматривался ранее, но у пользователей остались открытые вопросы, на которые мы и постараемся дать ответы в этой статье.

Несмотря на то, что электрообогрев цистерн и других емкостей применяется преимущественно на производстве, эта тема очень актуальна и востребована среди посетителей сайта. В промышленном секторе эта задача довольна распространена. Среди наиболее типовых примеров применения греющего провода можно выделить следующие:

• пожарный резервуар с водой;
• баки и емкости для хранения нефтепродуктов;
• цистерны с топливом;
• емкости с заданной температурой для проведения техпроцесса.

В промышленности и быту существуют также различные варианты применения кабельного нагрева для труб и производственных трубопроводов, но в этом случае процесс монтажа выглядит несколько иначе и имеет собственные особенности.

Состав системы подогрева резервуаров

Несмотря на большие объемы промышленных емкостей и резервуаров, кабельная система обогрева и в этом случае включает в состав основные стандартные элементы. В состав системы входят следующие необходимые детали и узлы:

• в качестве нагревателя выступает саморегулирующийся (более 90% схем и конструкций) или резистивный кабель;
• традиционная система управления – термостат с датчиком температуры, благодаря которой обеспечивается возможность установки требуемого температурного режима, включения/отключения системы по времени;
• подсистема подачи питания;
• подсистема крепления.

Расчет требуемой мощности кабеля

Для подбора нагревательной кабеля требуемой мощности, определения теплопотерь следует произвести ряд несложных математических вычислений. В качестве исходных данных для расчета используются:

• Δt – разница расчетных температур внутри и снаружи промышленной емкости:

Δt=tв-tн;

• D – диаметр емкости, м;
• L – длина резервуара, м;
• Lкруга – длина окружности круга, м:

Lкруга=π·D;

• Sдн — площадь дна резервуара, м2:

Sдн=( π·D2)/4;

• Sст – площадь поверхности стенки, м2:

Sст=Lкруга·L;

• S – площадь поверхности резервуара, м2:

S= Sдн+ Sст;

• b – толщина теплоизоляции, м;
• λ – теплопроводность изоляции, Вт/(м°С);
• R – тепловое сопротивление, Вт/(м2°С):

R= λ/b.

Непосредственно формула расчета мощности подогревателя выглядит следующим образом:

Р=S·R·Δt·k,

где k – коэффициент запаса, принимаем равным 1,25.

Пример расчета: предположим, что нам необходимо рассчитать мощность кабеля для отопления резервуара с площадью поверхности S=12 м2, толщиной теплоизоляции b=0,1 м и теплопроводностью последней λ=0,05 Вт/м°С. Требуемая температура внутри резервуара tв=15 °С, температура окружающего воздуха tн=-25 °С:

Δt=15-(-25)=40 °С;

R=0,05/0,1=0,5 Вт/(м2°С);

Р=12·0,5·40·1,25=240 Вт.

Кроме этого, рассчитать мощность кабеля можно с помощью онлайн калькуляторов, представленных на различных конструкторских сайтах.

Достоинства и недостатки кабельных систем

Электрические системы обогрева емкостей, к которым условно можно отнести и тэны, и греющий кабель, и другие типы обогревателей, имеют один существенный недостаток — относительная дороговизна. По сравнению с водяным обогревом или методом, использующим термальное масло, электрический обогрев обходится более дороже. Но при этом именно применение электроэнергии позволяет греть емкости без опасности для окружающей среды, это самый экологичный метод обогрева. Монтаж кабельной системы отличается простотой, долговечность работы оставляет далеко позади прочие методы.