Нагрев бочек и баков

Зимой или в холодную погоду нередко возникает необходимость поддержания определенной температуры различных веществ в жидком или твердом виде, находящихся в емкостях – бочках, контейнерах, баках и др. (Рис. 1). Это касается самого широкого спектра материалов, сырья, технологических жидкостей и продуктов (мыло, химикаты, лаки, краски, масла, клей, мазут, парафины, жиры, мёд, патока и т.д.). Часто емкости с такими веществами содержатся в неотапливаемых или плохо отапливаемых помещениях (складах, цехах и т.д.). В холодное время года из-за низкой температуры в таких помещениях хранящиеся вещества зачастую меняют свои свойства (например, жидкости становятся слишком вязкими), что очень затрудняет, а порой и делает невозможным их использование в необходимых технологических процессах. А для многих веществ переохлаждение вообще недопустимо, так как при этом они претерпевают необратимые изменения и впоследствии их уже невозможно использовать. Нередко также возникает необходимость растопить вещества, находящиеся в бочке, или выполнить термическое смешивание.

В одних случаях жидкость нужно подогреть до комнатной температуры, а в других – до гораздо более высокой температуры. Вазелин и патока, например, становятся жидкими при температурах от 27 до 60 °C, и при необходимости перелить эти вещества куда-либо из бочки их необходимо предварительно подогреть.

Конечно, решить проблему нагрева до технологических температур веществ, находящихся в емкостях, можно было бы, просто обеспечив нормальное отопление помещений, где стоят эти емкости. Однако это, очевидно, в большинстве случаев нерационально – требует много усилий и средств. Другой способ – использовать специальные камеры разогрева. Но это повлечет за собой проблемы с погрузкой в камеры и выгрузкой из них бочек. К тому же, камеры разогрева занимают немало места, уменьшая полезную площадь помещений. Неприятно и то, что после извлечения бочки из камеры нагретое вещество пригодно для использования лишь очень ограниченное время, пока снова не остынет.

Наиболее современный, практичный и удобный способ нагрева веществ в емкостях – это использование специальных нагревателей для емкостей, благо на сегодняшний день существует достаточно широкий выбор таких нагревателей самых различных видов. Все они, как правило, используют электрическую энергию и основаны на преобразовании электрической энергии в тепловую.

Нагреватели, погружаемые в рабочую жидкость, – так называемые погружные нагреватели – используются очень редко, так как при контакте с жидкостью они могут ее загрязнить или испортить или же сама жидкость может оказывать разрушительное воздействие на такой нагреватель. Поэтому в основном используются нагреватели поверхностного типа, то есть воздействующие на поверхность емкости с жидкостью. При этом для эффективной теплоотдачи должен быть обеспечен плотный контакт нагревателя с поверхностью емкости.

Чаще всего жидкости хранятся в емкостях, которые имеют цилиндрическую форму. Поэтому большинство моделей нагревателей приспособлены для нагрева именно таких емкостей – бочек, баков и т.д. Такие нагреватели иногда так и называют – бочковыми. Как правило, они, имея круглую форму или будучи эластичными, обхватывают, как бы обнимают бочку со всех сторон.

Один из вариантов бочковых нагревателей – кольцевой (Рис. 2). Кольцевой нагреватель состоит из двух полуколец, которые, опоясывая бочку с двух сторон, образуют одно кольцо. К каждому из полуколец проводами подводится электричество. Внешняя сторона бочкового кольцевого нагревателя выполнена из металла. Крепление такого нагревателя на бочке осуществляется с помощью расположенных на его концах стяжек (рис. 3), что обеспечивает плотный контакт с нагреваемой поверхностью. Источником тепла в кольцевом нагревателе является нагревательная лента.

Кольцевые бочковые нагреватели способны нагревать находящиеся в бочке вещества до относительно высоких температур, в отличие от некоторых других типов бочковых нагревателей, например, оборачивающего одеяла, с помощью которого возможно нагреть жидкость до температуры не выше 60 °C.

Перечислим основные характеристики кольцевого нагревателя для бочек:

• экономичность;
• не греется окружающее пространство;
• поток тепловой энергии направлен на нагреваемый объект;
• долговечность и прочность;
• высокая скорость нагрева;
• возможность нагрева рабочей жидкости до высоких температур.

Некоторые модели кольцевых бочковых нагревателей оснащены терморегулятором, благодаря которому в автоматическом режиме поддерживается постоянная температура нагреваемого вещества.