Поскольку многие погодные условия из года в год становятся все более непредсказуемыми, многие компании обращают внимание на защиту от замерзания. В зависимости от того, используется ли вода или масло, меняется и подход к защите от замерзания в зимние месяцы. Из-за повреждений от замерзания в России происходит больше экономических потерь, чем от любых других опасностей, связанных с погодой. И это не удивительно, ведь погода у нас в зимние месяцы может быть довольно суровой, особенно в северных регионах.
Наиболее распространенными отраслями, которые обычно страдают в зимние месяцы, являются нефтегазовая промышленность, водоочистные сооружения, транспортная отрасль, сельское хозяйство и горнодобывающая промышленность. В этих отраслях часто требуется хранение продукции снаружи помещений, прямо на улице. Таким образом, продукция подвергается воздействию экстремальных температур в течение длительного периода времени.
Защита от замерзания продуктов на водной основе
Для продуктов на водной основе жизненно важна защита от замерзания, поскольку они начинают кристаллизоваться и замерзать при 0°C / 32°F / 273,15K. Имейте в виду, что обеспечение источника тепла само по себе не всегда является лучшим решением. Важно убедиться, что резервуары или емкости должным образом изолированы, чтобы гарантировать, что среда не замерзнет.
Защита от замерзания продуктов на масляной основе
Однако при работе с продуктами на масляной основе становится все сложнее, чем ниже становится температура окружающей среды. Нефтепродукты (как чистое дизельное топливо, так и окрашенный бытовой мазут) не замерзают, а превращаются в гель или более густой воск. Этот процесс начинается при температуре ниже 0 °С, и жидкость постоянно затвердевает по мере того, как становится холоднее.
Как только температура падает ниже -10°С, парафин в топливе начинает кристаллизоваться и отделяться от масла. Это делает его чрезвычайно сложным в обращении или извлечении из контейнера. В некоторых случаях, когда это жидкое топливо транспортируется по трубопроводу, настоятельно рекомендуется изолировать любой трубопровод, который может подвергаться воздействию экстремальных температур и ветра, во избежание засорения труб.
Моторное масло, трансмиссионное масло и гидравлическое масло имеют разные диапазоны температур замерзания. Например, моторное рабочее масло (10W30) замерзает при -28°С, но от +10°С до -20°С вязкость масла становится все больше и больше. Для трансмиссионного масла и гидравлического масла температура замерзания установлена на уровне –25°С. И, как и моторное масло, оно становится более вязким с холодом. Однако есть определенные масла, которые действительно работают при минусовых температурах, и это, как правило, более густые моторные масла, такие как 15W30, которые замерзают при -50 ° С.
Защита от замерзания означает, что вы не хотите, чтобы температура вашего резервуара опускалась ниже 0°С, иначе жидкость замерзнет. Лучшей защитой от замерзания является теплоизоляция резервуара. Это позволяет иметь потери тепла около 5% по сравнению с потерями тепла 35-45% без какой-либо изоляции. Поскольку ваш бак имеет определенный объем, когда вы решаете использовать только один источник тепла, изоляция будет обязательной. Это позволит избежать наличия 2 разных температурных зон в вашем резервуаре. Имейте в виду, что если ваш нагреватель находится с одной стороны, то передача тепла займет некоторое время, прежде чем оно попадет на другую сторону, но с изоляцией не будет таких больших теплопотерь, и тепло от нагревательного элемента доберется туда быстрее. Однако наиболее эффективным способом является установка 2 или более нагревателей с разных сторон в зависимости от размера вашего резервуара.
Самая сложная часть защиты от замерзания — определить, какой мощности достаточно. Первое, что вам нужно, это понять окружающую среду вашего резервуара и ее прогноз. Обратитесь к историческим графикам, чтобы определить, насколько холодно в вашем регионе с ветром и без него. Тем не менее, погода всегда непредсказуема, и вы должны иметь в виду, что если ваш резервуар хорошо изолирован, а обогреватель работает с надлежащим контролем, то в период заморозков вы должны быть хорошо защищены от непогоды. В большинстве регионов России температура может опускаться ниже 0°С и остается ниже 0 в течение всего зимнего периода времени, именно здесь правильная мощность и изоляция для вашего резервуара играют наиболее важную роль в защите от замерзания.
Это формулы, которые обычно используются в отопительной промышленности для определения того, сколько киловатт мощности потребуется для нагрева резервуара, заполненного водой или маслом:
[Мощность нагревателя] = [Мощность для нагрева] + [Потери тепла]
Формула мощности нагрева
[Мощность] = ([вес жидкости] · [удельная теплоемкость жидкости] · [разница температуры] · 1.2) / (860 ·[время нагрева])
1.2 – коэффициент запаса, связанный с нестабильным напряжением сети питания и производственными допусками
Какая мощность требуется для защиты резервуара для воды или масла? Для ответа на этот вопрос мы используем приведенную выше формулу и принимаем во внимание, что мы нагреваем 30 000 литров воды. Следующим шагом является определение разницы температуры, температура окружающей среды резервуара для воды будет начинаться прибл. 5°С, а ваша целевая температура будет 25°С, это повышение температуры на 20°С.
Затем мы использовали бы формулу 30 000 x 1 х 20 х 1,2 / (860 x 24 часа) = 35 кВт/час. Это означает, что за каждый прошедший час ваши 30 000 литров воды будут нагреваться примерно на 0,85°С/час в течение следующих 24 часов. Если у вашего резервуара нет изоляции, а внешняя температура резервуара упадет ниже 0 ° С, вы будете терять до 40% тепла от боковой стенки вашего резервуара каждый час, в зависимости от толщины. стенок вашего резервуара.
Если в вашем резервуаре установлена целевая температура 25 ° С, она упадет примерно на 10°С каждый час. Ваш обогреватель повысит температуру только на 0,85°С. Это означает, что половина резервуара будет заморожена примерно через период от 2 до 3 часов. Другая половина резервуара, где находится нагреватель, будет готовиться к кристаллизации, а вокруг нагревателя начнет образовываться полость льда.
Это основная причина, по которой мы рекомендуем изолировать любой резервуар, который подвергается воздействию внешних погодных условий. Это первая линия защиты от замерзания, потому что она защитит ваш резервуар от сильных ветров и зимних температур. С изоляцией вы теряете только около 5 %, если температура упадет ниже 0 ° С.
В этом примере текущий нагреватель не будет обеспечивать достаточно тепла, и потребуется прибл. от 21 до 30 часов до прибытия в точку замерзания, учитывая, что погодные условия ниже 0°С в течение более 24 часов. В некоторых регионах резервуары будут испытывать еще более экстремальные температуры в течение нескольких недель.
Правильное количество энергии всегда будет определяться местоположением. Например, рассмотрим резервуар, где средняя температура зимних месяцев ниже 0°С. Таким образом, вам понадобится нагреватель, который соответствует или превышает ваши потери тепла. Однако, если ваш резервуар находится в южных регионах, где условия замерзания наблюдаются всего несколько часов по ночам, то использования нагревателя меньшей мощностью будет достаточно.
Еще одним важным дополнением к защите от замерзания является управление нагревателем для эффективного управления как температурой, так и выходной мощностью. В некоторых случаях сила тока, необходимая для работы нагревателей такого типа, очень высока. Вот почему мы рекомендуем включить пошаговый контроллер и систему защиты от высоких препадов, чтобы защитить ваши инвестиции от сбоев.
Как показывает практика, в экстремальных зимних условиях всегда лучше иметь больше мощности для нагревателя, чем проиграть и превратить свой резервуар в самое большое в мире мороженое. Помните, что ваша первая линия защиты — это всегда изоляция вашего резервуара, возможно, это наименьшая инвестиция с наибольшими преимуществами. Для получения дополнительной информации о защите от замерзания или если у вас есть какие-либо вопросы, касающиеся проекта, над которым вы сейчас работаете, и вам нужна помощь, пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам. Компания Элемаг предлагает различные варианты защиты от замерзания: погружные и врезные нагреватели резервуаров с керамическими сухими ТЭНами, стеклопластиковые нагреватели, металлические фланцевые Тэны, а также гибкие кабели и ленты.
Возврат к списку
