ГОСТ Р МЭК 60079-30-2— 2009
Для облегчения выбора электронагревателей их поставщики, как правило, предоставляют простые
диаграммы и графики, отображающие потери тепла при разных поддерживаемыхтемпературах и различ
ныхтипах изоляции, которые, как правило, предусматривают применение коэффициента безопасности.
6.4 Нагрев
Для некоторых режимов работы установок необходимо указывать, что резистивная электронагрева
тельная система способна повысить температуру неподвижного продукта за определенный период време
ни. Например, потребность в выработке тепла для нагревательной системы на трубопроводе может быть
рассчитана по формуле
t *Н\п
дс -ЩТк-Та)
1
-Та)
f<7с
-U{TK -Та) ’
(4)
где
t
— заданное время нагрева, с;
U
— потеря тепла на единицудлины трубопровода на 1°С разницы температур. Вт/(м К):
Ll
>
+
_
1
(5)
in fs
1.I77
\)
.
хОА2лХ,
-)
№
2
хК-
1
xDAco
Н
— тепловая постоянная времени, с. которая представляет собой ее общее количество, содержа
щееся в массе трубопровода, жидкости и изоляции на 1еС температуры, разделенное на потери тепла на
единицу длины на 1 °С разницы температур:
и
.. PiCp1Vc1 +
Р2Ср2Ус2 * О.ЬР3Ср3Ус3
;
(
6
)
— :
—
—
.
—
—
—
С *
У с 2
С з
—
<?с
—
мощность резистивного(ых) электронагревателя(ей). Вт/м;
т
— начальная температура трубопровода. °С;
Та
— температура окружающей среды. °С;
Т,
—
■конечная температура текучей среды и трубопровода. °С;
р ,
— плотность продукта в трубопроводе, кг/мз;
У с
— внутренний объем трубопровода. м3/м;
f t .
—
■латентная теплота плавления продукта. ДжУкг;
Т *
с
— температура, при которой происходит смена фаз. °С;
о » .
— удельная теплоемкость продукта. Дж/(кг-К):
р2
— плотность трубопровода, кг/м3;
Ср
2
— удельная теплоемкость трубы. Дж/(кг К);
Vc2
— объем стенок трубопровода. м3/м;
р
3
—
■плотность изоляции, кг/м3;
С
р
р3— удельная теплоемкость изоляции. Дж/(кг-К);
У с3
— объем стенок изоляции (м3/м).
Приведенные выше зависимости также предполагают, что значения плотности, объема, теплопро
водности и потери тепла системы остаются постоянными вданном температурном диапазоне. Следует
учитывать, что у некоторых продуктов отсутствует фазовый переход при нагревании. Рассмотренная мо
дель является представительной для прямого трубопровода, но она не учитывает такое оборудование,
как насосы и трубопроводная арматура.
Изоляция для трубопроводной арматуры, фланцев, насосов, измерительных приборов и другого обо
рудования неправильной формы может быть создана для конкретной конструкции. Она может быть изго
товлена из блоков, изоляционных сегментов или гибких съемных оберток.
Неизолированные или частично изолированныедержатели труб или оборудование требуетдополни
тельного подвода тепла для компенсации более высоких его потерь. Для уплотнения трещин и стыков
необходимо использовать изолирующий цемент или волокнистый материал. Если для полной изоляции
неровной поверхности используется изолирующий цемент, то для обеспечения заданных изоляционных
свойствдопускается укладывать более толстый слой этого цемента.
6.5 Коэффициент безопасности при расчете потерь тепла
При расчете потерь тепла на основе теоретических величин не учитывают факторы, связанные с
установкой системы на месте эксплуатации, поэтому к рассчитанным значениям необходимо ввести по
правку с помощью коэффициента безопасности. Учитывающий требования пользователя коэффициент
8