Как обогреть куб с водой

Непопулярный нагрев куба

полтора года пользовал ленточный нагреватель ЭНГЛ 1Квт длиной 10м в кремний органической оболочке. для 40л фляги крайне маловато . подобрал вариант помощнее ЭНГЛУ-400 2,5квт 8,3м заказал здесь. 18 января оформил покупку на сайте , 29-го получил в тк Автотрединг. три штуки с учётом доставки обошлись в 3850р.
плюсы:
а)большая площадь нагрева
б)косвенный нагрев
в)нет необходимости дырявить куб
г)лёгкий монтаж
д)теоретически возможна перегонка зерновых заторов (не проверял)

минусы:
а)цена
б)возможна установка только на круглый (овальный) куб
в)кубовый остаток по уровню не должен быть ниже верха нагревателя

имхо чаша плюсов перевешивает минусы , посему на водяные тэны никогда не перейду. и потом хорошая и более дешёвая альтернатива индукционке и водяной (маслянной ) рубашке.

в таблице приведены доступные нагреватели от 1 до 5квт. где-то попадался 3-х фазный 9квт нагреватель.

для монтажа нужен асбестовый коврик (сложен в два слоя), алюминиевый скотч , киперная лента а лучше из стеклоткани , утеплитель. концы нагревателя фиксируем ал. скотчем . нагреватель накручиваем с натягом и зазором между витками 2-5 мм. поверх нагревателя наматываем и фиксируем асбестовый коврик . вот теперь главная процедура — намотка бандажа . киперную ленту нужно накручивать с максимальным натягом поверх витков нагревателя прощупывая его через слой асбеста. нагреватель должен быть хорошо прижат к кубу и ни в коем случае соседние витки не должны наползти друг на друга.

Источник

Обогрев емкостей и резервуаров с помощью греющего кабеля

В домашнем хозяйстве или промышленном производстве использование емкостей и резервуаров распространено повсеместно. При этом емкости применяются самые разные. Они отличаются по форме – кубические, цилиндрические, сферические; размерам – от малогабаритных до крупнотоннажных; материалам изготовления – металлические или пластиковые. В резервуарах и емкостях хранят технические и пищевые жидкости, нефтепродукты, топливо, сыпучие материалы.

Нередко использование емкостей сопряжено с эксплуатацией под открытым небом, что в зимних условиях имеет свои определенные недостатки:

• повышается вязкость жидкости вплоть до 100% замерзания, что вызывает некоторые проблемы при последующей перекачке до полной остановки трубопровода;
• замерзание ряда технических жидкостей внутри цистерны может привести к потере их эксплуатационных свойств;
• пищевые продукты, подвергнутые воздействию низких температур, могут потерять вкусовые качества.

Во избежание подобных проблем следует заранее позаботиться об организации обогрева емкостей. Для этого могут использоваться разные системы отопления. Но как показывает практический опыт — оправданными с финансовой точки зрения, а также с учетом особенностей монтажа и обслуживания, выглядят кабельные системы обогрева. В качестве нагревательного элемента в этих системах применяется греющий кабель – резистивный и саморегулирующийся. Последний тип предпочтителен, поскольку удобен и практичен.

Конструкция саморегулирующегося кабеля и особенности обогрева емкостей

Для передачи электрического тока внутри кабеля проходят две металлические жилы, которые расположены параллельно. Чаще всего, номинальное напряжение эксплуатации составляет 220 В. Этих параметров, как правило, хватает и для подогрева небольших баков на несколько литров, и для резервуаров на тысячи тонн.

Оба проводника заключены в специальную пластмассу и не содержат никакой другой изоляции. С изменением температуры меняется сопротивление пластмассы, что позволяет кабелю самостоятельно регулировать объем тепловыделения.

• мощность 1 погонного метра при температуре +10 градусов Цельсия;
• мощность кабеля в воде или во льду.

Саморегулирующиеся провода надежны, экономичны, при установке систем обогрева их можно нарезать на куски расчетной длины.

Обогрев емкости с помощью кабельной системы происходит по следующему принципу:

• кабель прилегает максимально плотно к стенкам резервуара;
• при понижении окружающей температуры охлаждается емкость и полимерная матрица кабеля;
• понижение температуры матрицы приводит к снижению сопротивления, и кабель начинает нагреваться сам и греть емкость с содержимым;
• температура возрастает, возрастает сопротивление полимерной матрицы, энергопотребление сводится к минимуму.

Особенности установки кабельной системы

Изначально, перед непосредственной укладкой кабеля, следует набросать на бумаге проект системы обогрева. В частности, необходимо определиться со схемой укладки греющего элемента. Как правило, кабель укладывается змейкой, или используется спиралевидная навивка.

При монтаже системы подогрева старайтесь излишне не подвергать кабель механическим воздействиям, во избежание его повреждения. Уложенный провод необходимо жестко закрепить на стенках резервуара с помощью монтажной ленты, кладочной сетки, хомутов или скоб.

После фиксации нагревательный элемент следует накрыть тепло- и гидроизоляционными материалами. Особенно тщательно это условие нужно соблюдать для резервуаров, которые стоят под открытым небом.

Источник

Расчет системы обогрева резервуаров греющим кабелем

Расчет системы обогрева резервуара в общем случае делится на несколько этапов:

Получение исходных данных

Для расчета системы обогрева резервуаров потребуются следующие основные данные:

• Требуемая температура поддержания
• Минимальная температура окружающей среды
• Габаритные размеры емкости (диаметр, длина, высота)
• Тип и толщина теплоизоляции
• Зона размещения резервуара (обычная или взрывоопасная)
• Предполагается ли обработка паром резервуара? Если да, то указать температуру пара.

Определение тепловых потерь резервуара

Определение тепловых потерь резервуара осуществляется по формуле:

К_зап – коэффициент запаса (для саморегулирующегося кабеля К_зап = 1.2, для резистивного К_зап = 1.36).

Т_тр – требуемая температура резервуара.

Т_ос – минимальная температура окружающей среды.

R_t = δ/λ – суммарное термическое сопротивление для стенки резервуара (на самом деле формула сложней, но для оценки тепловых потерь остальными слагаемыми можно пренебречь).

δ – толщина теплоизоляции.

λ – коэффициент теплопроводности материала, из которого выполнена теплоизоляция.

S_пов – общая площадь поверхности емкости с теплоизоляцией.

Например, требуется обогреть цилиндрическую емкость с диаметром 2000 мм и длиной L = 10000 мм. Требуемая температура Т_тр = +10С, минимальная температура окружающей среды Т_ос = -40С, теплоизоляция – минеральная вата толщиной 100 мм (коэффициент теплопроводности λ = 0.05 Вт/м*С), зона обычная, пропарки нет.

Тогда диаметр емкости с учетом теплоизоляции D = 2000+100*2 = 2200 мм.

В этом случае расчетные тепловые потери:

R_t = δ / λ = 0.1 м / 0.05 Вт/м*С = 2.0 м2*С/Вт.

S_пов = S_цил+2S_осн = 3.14хD*L + 2*3.14*D*D/4 = 3.14*2.2*10 + 2*3.14*2.2*2.2/4 = 69.08 + 3.8 = 72.88 м2.

• Рассчитаем требуемую мощность
• Подберем кабель и крепления, подходящий для Вашего объекта
• Порекомендуем удобную систему управления

Подбор нагревательного кабеля

На этом этапе подбирается мощность нагревательного кабеля, а также соответствующий техническому заданию температурный класс. Если предполагается обработка емкости паром, то температурный класс греющего кабеля должен обеспечить его работоспособность в данных условиях.

Мощность греющего кабеля подбирается на основании 2х критериев:

• мощность кабеля не должна быть очень маленькой, т.к. в этом случае потребуется большое количество кабеля;
• мощность кабеля не должна быть очень большой, т.к. при установке кабеля на емкости шаг его укладки будет очень большим и возникнет эффект «зебры», когда будут присутствовать зоны с повышенной и пониженной температурой.

Оптимальным считается шаг укладки нагревательного кабеля от 100 до 300 мм.

Обычно обогревается не вся емкость, а только ее нижняя часть, т.к. верхние слои продукта в емкости будут прогреваться за счет тепловых потоков идущих снизу вверх. Кабель укладывается змейкой в нижней части на необходимую высоту обогрева.

В нашем случае зададим высоту обогрева 1м (половина длины окружности емкости) и шаг укладки w = 300мм, тогда необходимое количество кабеля:

N = 3.14*D/2*L/w = 3.14*2/2*10/0.3 = 105м.

Определяем мощность нагревательного кабеля:

Выбираем кабель ближайший по мощности в большую сторону, например 24 Вт/м.

Тогда мощность обогрева будет равно P_обогр = 24*105 = 2520 Вт > P_п = 2186.4 Вт .

Таким образом, применение нагревательного кабеля мощностью 24 Вт/м и длиной 105 м для нашего примера полностью компенсирует тепловые потери емкости в самый холодный период при минимальной температуре Т_ос = -40С.

Источник

Как обогреть куб с водой

Группа: Участники форума
Сообщений: 301
Регистрация: 25.2.2009
Пользователь №: 29675

Здравствуйте уважаемые!
Имеется одна задачка, которую никак сам не могу осилить. Решил попросить помощи у Вас.
Итак, что мы имеем:

Имеется технологическая ёмкость с водой 30м^3 (цилиндрической формы).
На данный момент эта вода подогревается некоторым количеством электрических ТЭНов.
Заказчику хотелось бы отбросить этот вариант на «чёрный день» и организовать подогрев воды другим путём.
Вода постоянно разбирается (в производственной цепочке требуется тёплая вода).
В баке есть выпуск для входа холодной воды и наверху выпуск для разбора тёплой.

Мы хотим сменить источник тепла на дизельный котёл, но вот каким именно способом передать тепло от котла баку — не ясно.
Были мысли на тему изготовления «змеевика»/»змеевиков»/теплообменника и установку оных во внутреннюю часть бака., дабы получить отдалённый эффект «бойлера косвенного нагрева», но этот вариант представляется очень долгим и затратным.

Возможно есть иное решение?

Группа: Участники форума
Сообщений: 4373
Регистрация: 4.12.2006
Из: Klaipeda
Пользователь №: 5034

Группа: Участники форума
Сообщений: 301
Регистрация: 25.2.2009
Пользователь №: 29675

Группа: Участники форума
Сообщений: 3748
Регистрация: 10.1.2011
Из: г.Саранск
Пользователь №: 88830

Вариантов у вас немного.
Мне видится три.

2. внешний , наваренный на ёмкость.

сам себе Sapiens

Группа: Участники форума
Сообщений: 10022
Регистрация: 21.5.2005
Из: г. Владимир
Пользователь №: 797

Заказчику хотелось бы отбросить этот вариант на «чёрный день» и организовать подогрев воды другим путём.

Мы хотим сменить источник тепла на дизельный котёл

Группа: Участники форума
Сообщений: 301
Регистрация: 25.2.2009
Пользователь №: 29675

Это желание заказчика. Видимо есть выход на приятные цены. Мне это неизвестно.

Группа: Участники форума
Сообщений: 4373
Регистрация: 4.12.2006
Из: Klaipeda
Пользователь №: 5034

сам себе Sapiens

Группа: Участники форума
Сообщений: 10022
Регистрация: 21.5.2005
Из: г. Владимир
Пользователь №: 797

Надо сделать «зарядный» контур:

А этот бак — напорный?

Группа: Участники форума
Сообщений: 301
Регистрация: 25.2.2009
Пользователь №: 29675

Если я Вас правильно понял, то согласно Вашей схеме мы имеем:
циркуляционный контур ГВС с последовательно «врезанным в него транзитной ёмкостью»..

Т3 — это у вас разбор горячей воды
Т4 — обратка ГВС в бак
И работает у Вас это всё по принципу «сколько воды вышло из системы — столько и вошло через ввод В1»

А контроллер опрашивая датчики запускает соответствующие насосы..

Я всё правильно понял? И что за автоматика, которая способна всё это «увязать»?

P.S> Большое спасибо за схему.

Надо сделать «зарядный» контур:

А этот бак — напорный?

Григорий и Константин, ревнители благочестия.

Группа: Участники форума
Сообщений: 43846
Регистрация: 24.4.2009
Пользователь №: 32666

Группа: Участники форума
Сообщений: 4373
Регистрация: 4.12.2006
Из: Klaipeda
Пользователь №: 5034

Правильно. У данфоса есть такая автоматика.
Кстати, моя схема есть полный аналог схемы tiptop (в ней только суть).

Получается вам надо нагреть 30 кубов за 8 часов. 3,75м3/час — не выглядит чем то впечатляющим.
Вполне можно обойтись без пара и «специально обученного мужика»

Сообщение отредактировал Ernestas — 28.10.2014, 22:33

Группа: Участники форума
Сообщений: 580
Регистрация: 6.6.2007
Пользователь №: 9342

Теплообменник помогут подобрать производители. Сообщите им какое количество воды нужно нагреть и за какое время, до какой температуры. Какой максимальный расход воды (литров в единицу времени)Затем еще данные им будут нужны какой температуры подача и обратка будут от котла . Ну наверное 95-70 гр.С. И вам подберут конкретный теплообменник. Заодно станет понятно какой мощности понадобится котел.

Сообщение отредактировал Shiling — 29.10.2014, 0:41

Группа: Участники форума
Сообщений: 301
Регистрация: 25.2.2009
Пользователь №: 29675

сам себе Sapiens

Группа: Участники форума
Сообщений: 10022
Регистрация: 21.5.2005
Из: г. Владимир
Пользователь №: 797

Транзитом — это необязательно.

Группа: Участники форума
Сообщений: 301
Регистрация: 25.2.2009
Пользователь №: 29675

Транзитом — это необязательно.

Группа: Участники форума
Сообщений: 239
Регистрация: 6.12.2011
Из: ростовская область
Пользователь №: 132236

Непонятно: а почему напрямую нельзя греть воду в бочке с помощью котла?Без всяких промежуточных теплообменников имею ввиду.Расположить котел ниже уровня емкости и периодически производить очистку теплообменника котла от накипи(периодичность зависит от воды).Или хотя бы через гидрострелку ( соотвествующего размера).

Сообщение отредактировал gaizins — 2.11.2014, 9:39

Группа: Участники форума
Сообщений: 3325
Регистрация: 31.1.2010
Из: г. Изобильный
Пользователь №: 45516

Группа: Участники форума
Сообщений: 239
Регистрация: 6.12.2011
Из: ростовская область
Пользователь №: 132236

сам себе Sapiens

Группа: Участники форума
Сообщений: 10022
Регистрация: 21.5.2005
Из: г. Владимир
Пользователь №: 797

Группа: Участники форума
Сообщений: 3325
Регистрация: 31.1.2010
Из: г. Изобильный
Пользователь №: 45516

Стальные трубы на горячее водоснабжение живут до появления первых дырок 1 год(из литературных источников, но могу и подтвердить из опыта). Накипи может и не быть.

Сообщение отредактировал CNFHSQ — 2.11.2014, 16:53

Группа: Участники форума
Сообщений: 301
Регистрация: 25.2.2009
Пользователь №: 29675

сам себе Sapiens

Группа: Участники форума
Сообщений: 10022
Регистрация: 21.5.2005
Из: г. Владимир
Пользователь №: 797

Ну, я подумал об этой схеме:

for_Ram48rus.png ( 1,41 килобайт ) Кол-во скачиваний: 26

Регулирующий клапан должен работать на поддержание уровня воды в баке (от ПИД-регулятора).
Котлы должны поддерживать заданную температуру воды на выходе скоростного водоподогревателя.
Циркуляционный насос должен включаться при состоянии клапана, близком к закрытому (от дополнительного концевого выключателя).

Группа: Участники форума
Сообщений: 239
Регистрация: 6.12.2011
Из: ростовская область
Пользователь №: 132236

А если например будет котел с чугунным теплообменником и п/п трубы.Котел за 1 год развалится?(Если да ,то у нас почему то не развалился ).А накипь будет её не может не быть.

Здравствуйте уважаемые!
Имеется одна задачка, которую никак сам не могу осилить. Решил попросить помощи у Вас.
Итак, что мы имеем:

Имеется технологическая ёмкость с водой 30м^3 (цилиндрической формы).
На данный момент эта вода подогревается некоторым количеством электрических ТЭНов.
Заказчику хотелось бы отбросить этот вариант на «чёрный день» и организовать подогрев воды другим путём.
Вода постоянно разбирается (в производственной цепочке требуется тёплая вода).
В баке есть выпуск для входа холодной воды и наверху выпуск для разбора тёплой.

Мы хотим сменить источник тепла на дизельный котёл, но вот каким именно способом передать тепло от котла баку — не ясно.
Были мысли на тему изготовления «змеевика»/»змеевиков»/теплообменника и установку оных во внутреннюю часть бака., дабы получить отдалённый эффект «бойлера косвенного нагрева», но этот вариант представляется очень долгим и затратным.

Возможно есть иное решение?

Все рисуют тепловую схему-их тьма и все работают.

вопрос автору:
понимаю так вода на технологию,если не секрет на какую?
и главный вопрос какого качества вода?на мой взгляд это важно,т.к. имеет значение сколько установка прослужит и рентабельно ее туда будет ставить.

Группа: Участники форума
Сообщений: 301
Регистрация: 25.2.2009
Пользователь №: 29675

А если например будет котел с чугунным теплообменником и п/п трубы.Котел за 1 год развалится?(Если да ,то у нас почему то не развалился ).А накипь будет её не может не быть.

Все рисуют тепловую схему-их тьма и все работают.

вопрос автору:
вода на технологию,если не секрет на какую?
и главный вопрос какого качества вода?на мой взгляд это важно,т.к. имеет значение сколько установка прослужит и рентабельно ее туда будет ставить.

Группа: Участники форума
Сообщений: 239
Регистрация: 6.12.2011
Из: ростовская область
Пользователь №: 132236

Так и думал
пересекался недавно только емкость 5м3 не такая большая как у вас

Пришел к выводу:

1.Щебень,песок должны быть в крытом теплом помещении-иначе будете только лед топить гор водой
2. Транспортер должен быть в тепле максимально возможно.
2.Бочку утеплить-хорошо утеплить
3.необходимо сделать подогрев бункера приемника паром(с помощью парогенераторов
4.мне кажется необходимо еще с помощью трехходового клапана на разборе регулировать температуру воды которая идет на приготовление бетона.т.е. подмешивать её с хол водой.
5.Забор воды в емкости миксеров делать отдельно из холодной воды
6.И последнее греть воду-бооооольшим и мощным котлом от 150кВт и выше в зависимости от пикового потребления гор.воды.

сам себе Sapiens

Группа: Участники форума
Сообщений: 10022
Регистрация: 21.5.2005
Из: г. Владимир
Пользователь №: 797

Правильные варианты записи:
«от 150 кВт до стольки-то»,
«150 кВт и выше».

Обычно это рассчитывают.

Сообщение отредактировал tiptop — 6.11.2014, 12:53

Группа: Участники форума
Сообщений: 239
Регистрация: 6.12.2011
Из: ростовская область
Пользователь №: 132236

Правильные варианты записи:
«от 150 кВт до стольки-то»,
«150 кВт и выше».

Обычно это рассчитывают.

Группа: New
Сообщений: 1
Регистрация: 7.11.2014
Пользователь №: 250031

Группа: Участники форума
Сообщений: 301
Регистрация: 25.2.2009
Пользователь №: 29675

Ну как же нет?) Всё уже писалось в начале темы.
Единственно, что я не обозначил — температура воды на выходе должна быть

50 градусов.
Расход воды

30 кубов за 8 часов смены. В сутках 3 смены.
Всё оборудование находится в крытом помещении., ёмкость утеплена.
Какая ещё необходима информация?

Группа: Участники форума
Сообщений: 239
Регистрация: 6.12.2011
Из: ростовская область
Пользователь №: 132236

Здравствуйте уважаемые!
Имеется одна задачка, которую никак сам не могу осилить. Решил попросить помощи у Вас.
Итак, что мы имеем:

Имеется технологическая ёмкость с водой 30м^3 (цилиндрической формы).
На данный момент эта вода подогревается некоторым количеством электрических ТЭНов.
Заказчику хотелось бы отбросить этот вариант на «чёрный день» и организовать подогрев воды другим путём.
Вода постоянно разбирается (в производственной цепочке требуется тёплая вода).
В баке есть выпуск для входа холодной воды и наверху выпуск для разбора тёплой.

Мы хотим сменить источник тепла на дизельный котёл, но вот каким именно способом передать тепло от котла баку — не ясно.
Были мысли на тему изготовления «змеевика»/»змеевиков»/теплообменника и установку оных во внутреннюю часть бака., дабы получить отдалённый эффект «бойлера косвенного нагрева», но этот вариант представляется очень долгим и затратным.

Возможно есть иное решение?

Мое мнение:
1.Напрямую греть котлом воду из емкости без теплообменников(обязательная защита -предохранительный клапан и расширительный бак.Обязательно чтоб теплообменник был чугунным.Периодически производить обслуживание теплообменника котла.Может даже менять теплообменник(в зависимости от жесткости воды).

«Ломаться может и теплообменник наружный ,и теплообменник котла-мне кажется что дешевле заменить ТО котла,чем ремонтировать теплообменник наружный. Хотя-вопрос спорный..»

2.Холодную воду подавать напрямую в емкость где она будет смешиваться.
3.На выходе из емкости ставить смесительный узел-чтоб вода была 50град.
4.Мощность котла -наймите проектировщиков по месту они вам посчитают.

Источник