Как нагреть бочку с водой

Выбор нагревателей для бочек

Для того, чтобы правильно выбрать нагреватель необходимый Вам для разогрева, имеющегося у Вас продукта, нужно четко знать:

• в ёмкости какого объема хранится сырьё, знать диаметр или длину окружности бочки;
• с какой начальной температуры (обычна она равна температуре помещения) и до какой конечной температуры нужно разогревать;
• время, отведенное на разогрев;
• теплопроводность продукта.

Только зная эти параметры, вы сможете точно подобрать нагреватель, поэтому, г-да снабженцы, уточняйте сразу у заказчика необходимую информацию.

1. Выбор длины нагревателя по объему бочки

• Измеряем длину окружности бочки или вычисляем её по формуле: L=πD (длина окружности = диаметр бочки умноженный на 3,14);
• Для плотного прилегания к поверхности бочки длина нагревателя должна быть равна или немного меньше длины окружности бочки
• Выбираем нагреватель из таблицы (ниже)

Нагреватель	Длина нагревателя
NPS-350W-20L	600 мм (крепеж 5-10 см)
NPS-800W-25L	900 мм (крепеж 5-10 см)
NPS-500W-50L	900 мм (крепеж 5-10 см)
NPS-750W-100L	1300 мм (крепеж 5-10 см)
NPS-750W-200L	1750 мм (крепеж 5-10 см)
NPS-1000W-200L	1850 мм (крепеж 5-10 см)
NPS-1500W-200L	1850 мм (крепеж 5-10 см)
NPS-2000W-200L	1850 мм (крепеж 5-10 см)
NPS-3000W-200L	1850 мм (крепеж 5-10 см)

2. Выбор нагревателя для бочки по температуре

Нагреватели до 75 °С с ограничителем температуры	Нагреватели до 150 °С с терморегулятором 0 … 150 °С	Нагреватели с термочехлом
NPS-****W-**LP	NPS-****W-**LМ	NPS-****W-**LMT

Для пластиковых емкостей выбираем нагреватель с индексом LР, такой нагреватель нагреет пластиковую бочку и можете не опасаться, что она расплавится, но у неё нет штатного регулятора температуры, поэтому на плечи технолога ложится контроль за температурой.

Для разогрева жидкостей в металлических бочках подходят нагреватели с индексом LM, они позволяют осуществлять, разогрев сырья в диапазоне температур от +30 до +150 градусов. Эти нагреватели являются универсальными и могут разогревать сырьё как металлических так и в пластиковых бочках, главное это контроль температуры! Не допускайте температуру для разогрева сырья в пластиковых бочках выше + 80 градусов, это может привести к деформации пластика.

3. Выбор мощности и количества нагревателей (поясов) для бочки

Проведенные эксперименту показывают, что нагреватель мощностью эквивалентной 1 кВт нагревает 200 литровую бочку с водой находящуюся в помещении на 10 °С за час, отсюда можно сделать расчеты мощности нагревателей и их количеству.

Наименование	Температура нагрева одним поясом за 1 час, °С	Температура нагрева двумя поясами за 1 час, °С	Температура нагрева тремя поясами за 1 час, °С
NPS-350W-20L	20-30	—	—
NPS-500W-50L	20-25	—	—
NPS-750W-100L	15	30	45
NPS-750W-200L	7,5	15	22,5
NPS-1000W-200L	10	20	30
NPS-1500W-200L	15	30	45
NPS-2000W-200L	20	40	60
NPS-3000W-200L	30	60	90
ND-1500W-200L	15	30	45

В таблице приведены усредненные показали, так на скорость нагрева влияют теплопроводность продукта и температура окружающей среды (тепловые потери). Зная время, отведенное на разогрев, можно определить мощность и количество нагревателей.

Внимание! При расчетах необходимо учитывать теплопроводность сырья (чем она ниже, тем больше времени потребуются для разогрева, при этом мощные нагреватели быстрее нагревают стенку бочки и если теплопроводность низкая, то они будут отключаться и простаивать пока тепло не пройдет внутрь, поэтому лучше выбрать два или три нагревателя меньшей мощности, которые будут охватывать большую площадь, равномернее и быстрее разогревать сырьё.

При разогреве содержимого бочки в неотапливаемых помещениях и на улице при низких температурах необходимо применять нагреватели термочехлами и желательно в сочетании с донным нагревателем.

В заключении приведу пару примеров как правильно выбрать нагреватели для разогрева бочек.

Как правильно выбрать нагреватели для разогрева бочек

Пример первый: выбор нагревателя для фляги-бидона алюминиевого 40 литрового

Выбор нагревателя для фляги-бидона алюминиевого 40 литрового, чтобы сделать, подогрев в пределах 36 – 38 °С для ускорения процесса брожения сусла кваса или браги. Диаметр фляги 350 мм. (дина окружности 1 метр).

Выбираем подходящую модель нагревателя (по длине)

В нашем случае это нагреватели с индексом 50LР или 50LM так как их длина составляет 940 мм + крепеж, как раз на наш бидон.

Поясные силиконовые нагреватели NPS-500W-50LР и NPS-500W-50LM

Выбор модели по температуре и мощности

NPS-500W-50LР с ограничителем 75 °С подходит для нагрева до 36 – 37 градусов, но для поддержания точной температуры требуется внешний терморегулятор, например, RTC 70.26.

Плюсы: меньше стоимость, можно нагревать пластиковые емкости.

Минусы: требуется внешний терморегулятор.

NPS-500W-50LM с терморегулятором температуры до 150 °С.

Плюсы: есть штатный терморегулятор.

Минусы: точность измерения ± 5 °С.

* NPS-500W-50LMT с термочехлом не рассматриваем, так как фляга находится в отапливаемом помещении и термочехол не нужен.

Пример второй. Выбор нагревателя для нагрева химического сырья до 110 °С поставляемого в металлических 200 литровых бочках.

Выбираем подходящую модель нагреватель (по длине)

Тут аж глаза разбегаются :-), подходят все нагреватели с индексом 200L.

Выбор модели по температуре

Так как требуемая температура разогрева составляет + 110 °С, то подходят нагреватели с терморегулятором и температурой разогрева до 150 °С:

NPS-750W-200LМ	NPS-750W-200LMT
NPS-1000W-200LМ	NPS-1000W-200LMT
NPS-1500W-200LM	NPS-1500W-200LMT
NPS-2000W-200LM	NPS-2000W-200LMT
NPS-3000W-200LM	NPS-3000W-200LMT
ND-1500W-200L	ND-1500W-200LMT

Выбор модели по мощности

Если время разогрева неограниченно, то можно выбрать нагреватель NPS-1000W-200LМ, он подешевле и разогреет вашу бочку за ночь.

Если же бочку нужно разогреть с + 10 °С до + 110 °С за 3 часа, то есть на 40 °С/час, то потребуется нагреватели суммарной мощностью не менее 5 кВт, например, три нагревателя NPS-1500W-200LM.

Три поясных силиконовых нагревателя NPS-1500W-200LM на бочке

Для разогрева в неотапливаемом помещении необходимо использовать нагреватель с термочехлом (на конце индекс Т), который значительно уменьшает тепловые потери и экономит электричество.

Нагреватель для бочек с термочехлом NPS-1500W-200LMT

Для разогрева продукта с низкой теплопроводностью можно применять донный нагреватель совместно с тремя NPS-1000W-200LМ.

Автор статьи «Выбор нагревателя для бочек» Самойлов М.Н.

Источник

Способы разогрева бочки

Чем разогреть бочку или как правильно подобрать нагреватель для бочки? С этим вопросом сталкивается потребитель, когда ему необходимо разогреть сырье в бочке, ведь в продаже имеется много различных нагревателей по типу, размеру и мощности.

В данной статье будем рассматривать только промышленные приборы и не будем затрагивать тему самодельных нагревателей, ведь наверняка многие из Вас служили в армии и знают, как быстро вскипятить воду в стакане при помощи двух обыкновенных бритвочек.

Итак, для разогрева сырья в бочках применяются следующие виды нагревательных приборов:

• ТЭНы
• поясные нагреватели
• поверхностные нагреватели
• нагреватели с термочехлами
• донные нагреватели
• камеры для разогрева бочек
• индукционные нагреватели
• электрические провода, ленты ЭНГЛ, саморегулирующийся кабель

ТЭН — трубчатый электрический нагреватель. Самые распространенные нагреватели в бытовом и промышленном секторах.

Мощность и форма ТЭНов подбираются исходя и размеров бочки, необходимой температуры и времени разогрева жидкости. Контроль за разогревом осуществляется при помощи встроенных или внешних терморегуляторов. Максимальная температура ограничена свойствами разогреваемой жидкости.

В качестве преобразователя электрической энергии в тепловую в ТЭНах используется греющий провод, а оболочка изготавливается из металла.

К ТЭНам относятся погружные, проточные и спиральные нагреватели.

Достоинства:

• низкая цена;
• большой выбор по форме и мощности;
• долговечность.

Недостатки:

• необходимость установки ТЭНов в бочки перед их заполнением сырьем;
• применяются только для нагрева воды и негорючих неагрессивных жидкостей (теплоносителей).

Поясные нагреватели для бочек

Поясные нагреватели для бочек – это электрические нагреватели, имеющие форму пояса (отсюда и получили свое название), которые надеваются на бочку между ребер жесткости, в качестве крепежа используются пружины.

На стандартную двухсот литровую металлическую бочку можно применять от 1 до 3-х поясов, размещая их в нижней, средней или верхней области в зависимости от задачи и уровня жидкости.

Мощность поясных нагревателей самая разнообразная и ограничивается только возможностью производителя. Оптимальный диапазон мощности поясных нагревателей для металлических бочек составляет от 1 до 2 кВт на один пояс, для пластиковых бочек от 750 Вт до 1,5 кВт.

В качестве преобразователя электрической энергии в тепловую в поясных нагревателях для бочек используется нагревательный кабель из высокотемпературных сплавов, а оболочка изготавливается из силикона.

Поясные нагреватели для бочек могут иметь встроенный терморегулятор, например, NPS-1000W-200LM или только ограничитель температуры как в БН-1000, в последнем случае для контроля нагрева необходимо применять внешние приборы контроля.

Достоинства:

• большой выбор по мощности;
• легкость в установке на бочку;
• возможность регулировки температуры разогрева от 10 до 200 градусов;
• широкий спектр применения практически во всех отраслях промышленности;
• компактность и долговечность.

Недостатки:

• необходимость плотного прилегания к обогреваемой поверхности, поэтому поверхность бочки должна быть ровной, без вмятин.

Поверхностные нагреватели

Поверхностные нагреватели для емкостей — это термоэлектрические маты, адаптированные для разогрева сырья в бочках и емкостях. Их форма точно повторяет форму поверхности емкостей.

В качестве источника тепла используется инфракрасная пленка повышенной мощности, как привило её мощность составляет 350 – 450 Вт/м.кв., что позволяет получить неспешный равномерный нагрев по всей поверхности.

Поверхностные нагреватели для емкостей имеют защитную оболочку из ПВХ, 10 мм теплоизоляцию для уменьшения тепловых потерь и встроенные возвратные биметаллические ограничители температуры на 50, 60 или 70 градусов. В качестве крепежа используются ремешки с пластиковыми защелками или шнуровка.

Достоинства:

• равномерность нагрева;
• наличие штатного утеплителя.

Недостатки:

• необходимость плотного прилегания к обогреваемой поверхности, поэтому поверхность бочки должна быть ровной, без вмятин и ребер жесткости;
• отсутствие терморегулятора;
• ограниченный ресурс работы (от 3-х до 6 месяцев в режиме постоянной эксплуатации);
• малая мощность и в связи с этим длительное время разогрева бочки (до 4-х суток);
• при нагреве свыше 80 градусов происходит деформация Термопленки и оболочки ПВХ, нередки случаи возгорания;
• нельзя применять на пожароопасных объектах.

Нагреватели с термочехлами

Нагреватели с термочехлами – это соединение положительных качеств поясных и поверхностных нагревателей, то есть поясные нагреватели плюс термочехол (терморубашка). Данное изделие позволяет осуществлять быстрый разогрев бочек при низких температурах даже в условиях Сибири и Крайнего Севера.

Количество применяемых поясов от 1 до 3-х. Термочехол изготовленный из негорючих материалов имеет устройство крепежа, позволяющее быстро и без особых усилий снимать его с одной бочки и надевать на другую. Кроме возможности разогрева на улице термочехол позволяет существенно снизить количество потребляемой электроэнергии за счет снижения тепловых потерь.

Достоинства:

• возможность разогрева бочек на открытых площадках;
• экономия электричества;
• наличие штатного утеплителя.

Стоимость:

Донные нагреватели

Донные нагреватели применяются для разогрева бочек снизу. Чаще всего нагревательным элемент изготавливается на основе слюдопласта или ТЭНа, но могут быть изготовлены и по типу теплообменника (с использованием теплоносителя).

Донные нагреватели могут быть оснащены терморегуляторами. Максимальная мощность, не более 4 кВт. Максимальная температура 250 градусов.

Очень хорошие результаты разогрева бочек дают совместное применение донных нагревателей в комплексе с поясными нагревателями.

Достоинства:

• компактность;
• безопасность;
• долговечность.

Стоимость:

Камеры для разогрева бочек

Камеры для разогрева бочек применяются при необходимости одновременного разогрева большого количества бочек, например, на НПЗ при разогреве депрессорных присадок для ДТ. Источником тепла могут быть электронагреватели или пар (горячее водоснабжение).

Камеры бывают тупиковые (как на фото) либо поточными (по типу конвейера).

Достоинства:

• одновременный разогрев большого количества бочек;
• безопасность;
• долговечность.

Недостатки:

• очень высокая стоимость, от 1 миллиона и выше;
• срок изготовления от 3 — 4 недель.

Индукционные нагреватели

Индукционные нагреватели — представляют собой медную катушку, встроенную в цилиндр, изготовленный из полимера.

Передача энергии осуществляется с помощью электромагнитного поля непосредственно на металлические стенки бочки. Максимальная температура 125 градусов.

Достоинства:

• отсутствует физический контакт с бочкой;
• подходят для использования в опасных средах.

Недостатки:

• нагрев только металлических бочек;
• сильное электромагнитное поле;
• высокая стоимость.

Электрические провода, ленты ЭНГЛ, саморегулирующийся кабель

И заключении статьи нельзя не остановиться на теме нагрева бочек при помощи подручных средств, ведь наша страна не просто бескрайняя с нигде не заканчивающейся границей, но и обладающая огромным потенциалом «Кулибиных», а посему упомянем электрические провода, ленты ЭНГЛ, саморегулирующийся кабель которыми тоже можно греть содержимое бочек.

Резистивный греющий электрический кабель имеет постоянное сопротивление и если его обмотать вокруг бочки, то можно даже её разогреть.

Каждый кусок резистивного кабеля имеет определенную длину и мощность, его нельзя резать или удлинять, нельзя допускать пересечение при намотке.

Одной из разновидностей резистивного кабеля является Лента ЭНГЛ.

Отличие заключается в большем количестве нагревательных жил (из нихрома) объединенных в оболочке из полиэтилена. Стандартные модели выпускаются только указанных размеров и мощностей и не подлежат резке в размер.

Достоинства:

Недостатки:

• неудобство применения;
• невозможность быстрой смены бочек;
• обязательное наличие внешнего терморегулятора.

Саморегулирующийся кабель имеет свойство увеличения сопротивления при нагреве и в следствии этого уменьшения тепловой мощности.

Обычный саморегулирующийся кабель применяется для поддержания температуры емкости в пределах от + 5 до + 20 градусов, большое распространение в нефтеперерабатывающей отрасли при хранении и транспортировки нефтепродуктов. Для разогрева и поддержания более высоких температур применяются высокотемпературные саморегулирующиеся кабели.

Источник