Промышленный электрообогрев

Элементы электрообогрева	Элементы питания	Регулирующая аппаратура
	Аксессуары и комплектующие для монтажа

Расчет тепловых потерь

Для того, чтобы правильно выбрать тип и марку нагревательного кабеля, необходимо:

• провести теплотехнический расчет,
• учесть особенности эксплуатации системы электрообогрева,
• выбрать кабель, исходя из требуемой мощности и температуры. Расчет проводится для каждого трубопровода индивидуально.

1. Определяются теплопотери с поверхности трубопровода. Расчет может быть выполнен по приведенной ниже методике с использованием таблицы расчета теплопотерь. В данной таблице приведены типовые расчетные теплопотери  трубопроводов  в  зависимости  от  их  диаметра,  разности  температур  трубопровода  и  окружающей  среды, а также от толщины теплоизоляции. Расчет в таблице произведен для следующих условий: с применением теплоизоляции, коэффициент теплопроводности которой равен 0,05 Вт/м*С.

2. При изменении условий, необходимо ввести следующую корректировку:

Суммарные теплопотери трубопровода определяются Qобщ.

3. Также при выборе нагревательного кабеля необходимо учесть максимально допустимую температуру для данного кабеля, тепловыделение кабеля при поддерживаемой температуре, максимальную температуру поддержания для данного кабеля, корректирующий коэффициент напряжения питания, а также классификацию обогреваемой зоны и вероятность воздействия на кабель химически активных веществ (подробнее см. листы технической информации на конкретные кабели и аксессуары).

ПРИМЕЧАНИЕ

Для проведения теплотехнического расчета и получения предварительного технического проекта, спецификаций оборудования предлагаем воспользоваться расчетной программой.

ТИПОВЫЕ РАСЧЕТЫ ТЕПЛОПОТЕРЬ С ПОВЕРХНОСТИ ТРУБОПРОВОДА

Расчет времени остывания трубопроводов

Основное назначение систем электрообогрева – поддержание необходимой температуры в обогреваемых трубопроводах путем компенсации тепловых потерь. Однако, в случае необходимости проведения плановых или аварийных ремонтных работ электропитание может быть отключено.

В случае отключения электроэнергии система обогрева трубопровода перестает компенсировать тепловые потери в окружающую среду. Перерыв электроснабжения приведет, кроме того, к остановке насосов. Остановится перекачка жидкости.

Трубопровод начнет постепенно остывать. Трубопроводы, заполненные жидкостью и покрытые тепловой изоляцией, обладают значительной тепловой инерцией и она тем больше, чем больше диаметр трубопровода и чем больше допустимая степень охлаждения жидкости.

Для эксплуатационных и сервисных служб важно знать допустимую длительность отключения электропитания систем обогрева трубопроводов. В приведенных ниже таблицах показаны результаты расчетов времени остывания, которые выполнены для ряда стандартных трубопроводов, с проходным диаметром от 50 до 400 мм. Рассмотрены случаи, когда трубопроводы полностью заполнены нефтью или водой. Трубы покрыты тепловой изоляцией из минеральной ваты, для которой коэффициент теплопроводности принимался равным 0,05Вт/м*С. Значения исходных данных, использованных в расчетах, показаны в таблице 1.

Табл. 1

Исходные данные

В таблице 2 представлены результаты расчетов времени остывания трубопроводов, заполненных нефтью средней плотности в зависимости от температуры окружающего воздуха. Помимо размеров труб указаны также толщина теплоизоляции и ее плотность. Температура нефти в момент отключения электроэнергии 50 °С. Предполагается, что минимальная температура, до которой может охладиться нефть 20 °С. В таблице показаны зависимости как от характеристик, трубопровода и теплоизоляции, так и от температуры окружающего воздуха. Естественно, чем выше температура воз- духа, тем медленнее остывает трубопровод.

Табл. 2

Время остывания трубопроводов с нефтью от +50 до +20 °С

Цветовая маркировка таблицы:

Таблица 3 иллюстрирует влияние толщины тепловой изоляции на время остывания. Расчет выполнен для трубопровода с нефтью диаметром 150 мм. Толщина изоляции менялась от 30 до 60 мм. Увеличение толщины теплоизоляции в 2 раза дает почти двукратное увеличение времени остывания. Этот прием может быть использован для продления срока остывания трубопровода.

Табл. 3

Время остывания трубопровода с нефтью ø150 мм при разной толщине теплоизоляции.

Цветовая маркировка таблицы:

В таблице 4 представлены времена остывания трубопроводов с водой. Температура воды в обогреваемом трубопроводе в холодное время обычно поддерживается на уровне 5–8 °С, а остывание ниже 2 °С нежелательно. Таблица 4 построена аналогично табл. 2. Хотя теплосодержание 1 кг воды в 2,6 раза больше, чем у 1 кг нефти, но меньший допустимый диапазон снижения температуры приводит к уменьшению допустимых времен остывания.

Табл. 4 Время остывания трубопроводов с водой от +8 до +2 °С.

Цветовая маркировка таблицы: