Обогрев резервуаров и емкостей

Резервуарные хозяйства являются неотъемлемой частью технологических комплексов предприятий нефтегазовой, перерабатывающей отраслей промышленности и энергетики. Используемые для хранения жидкостей, обеспечивающих производственные процессы, резервуары, как и прочие технические сооружения, нуждаются в обогреве. Наиболее рациональным техническим решением задач такого рода является применение систем кабельного обогрев резервуара.

Данный вид обогрева имеет ряд преимуществ, среди которых следует выделить меньшую энергоемкость в сравнении с обогревом открытым острым паром, простоту монтажа и контроля над процессом обогрев резервуара. Использование саморегулирующихся нагревательных кабелей исключает возможность перегрева как этих кабелей, так и обогреваемых поверхностей, что и делает кабельный электрообогрев самым востребованным техническим решением задач по поддержанию температуры (разогреве) жидкостей, содержащихся в резервуарах.

Основным и наиболее часто востребованным назначением систем обогрев резервуара является компенсация тепловых потерь с целью поддержания требуемой температуры хранящейся жидкости. Таким образом, необходимая мощность обогрева рассчитывается исходя из теплотехнического расчета резервуара и определяется по формуле:

Q = k_зап х (Q_стиз + Q_ст + Q_осн + Q_оп + Q_кр + Q_л + Q_ло) , где

• k_зап – коэффициент запаса
• Q_стиз – теплопотери через стенки резервуара с тепловой изоляцией
• Q_ст – теплопотери через стенки резервуара без тепловой изоляции
• Q_осн – теплопотери через основание резервуара
• Q_оп – теплопотери через опоры резервуара
• Q_кр – теплопотери через крышку резервуара
• Q_л – теплопотери через люки резервуара
• Q_ло – теплопотери через лестничные опоры резервуара

Значения удельных тепловых потерь определяется специалистами компании «Кабельные Системы и Технологии» при помощи специально разработанного программного комплекса методом постройки тепловой модели резервуара.

Рассмотрим на примере методику расчета необходимой мощности обогрева для вертикального цилиндрического резервуара хранения воды.

Материал резервуара – сталь теплопроводностью 56 Вт/м²

Материал теплоизоляции — минеральная вата теплопроводностью 0,05 Вт/м²

Обогрев резервуара

Таблица 1. Конструктивы: обогрев резервуара

Значения температур, используемые в расчете:

• Т, абсолютная минимальная (-46°С)
• Т_макс, окружающей среды (+18°С)
• Т_пуск, минимальная температура запуска системы обогрева (-20°С)
• Т, требуемая температура продукта (+10°С)
• Т_макс, максимальная допустимая температура продукта (+20°С)

Для определения тепловых потерь данного резервуара выстраивается осесимметричная модель. Расчетные результаты тепловых потерь представлены в Таблице 2.

Таблица 2. Тепловые потери вертикального резервуара

На основании представленных данных (Таблица 2) сумма тепловых потерь по результатам моделирования составила 10362 Вт. С учетом коэффициента запаса необходимая мощность системы кабельного электрообогрева для данного резервуара составит 14092 Вт. При выборе марки саморегулирующегося нагревательного кабеля следует учитывать вид жидкости. В данном случае это вода, поэтому возможно использование нагревательного кабеля с оболочкой из термопласта. Однако, в случаях, когда резервуар предназначен для хранения нефтепродуктов и прочих горюче-смазочных материалов, следует использовать нагревательный кабель с оболочкой из фторполимеров, стойких к химическим воздействиям.

После расчета необходимой мощности обогрева, а также количества и типа нагревательного кабеля производится подбор элементов системы управления электрообогревом, подсистемы крепления нагревательного кабеля и соединительных коробок на обогреваемом резервуаре, а также элементов системы питания.

Специалистами компании «Кабельные Системы и Технологии» были сданы в эксплуатацию десятки резервуарных хозяйств с внедренными системами кабельного электрообогрева на основе саморегулирующихся нагревательных лент. Мы всегда открыты для диалога, будем рады оказать содействие в выборе оптимальных и проверенных технических решений!

Для получения технико-коммерческого предложения и разработки базового проекта, просим Вас заполнить опросный лист по обогреву резервуаров.