СЭО (система электрообогрева)

Основное назначение кабельной систем электрообогрева– компенсация тепловых потерь технологического оборудования (трубопроводов, ёмкостей, резервуаров, запорной арматуры, насосного оборудования), предпусковой разогрев технологического оборудования (как пустого, так и с продуктом).

В настоящее время СЭО реализуется на основе нагревательных проводов и кабелей, а также на основе трубчатых электронагревателей, используемых как внутри, так и снаружи оборудования.

Принцип работы - выделение тепла при прохождении тока по резестивному проводнику.

Основные компоненты СЭО:

Нагревательные элементы, установочные изделия, датчики температуры, клеммные коробки, устанавливаемые на оборудовании;
тепловая изоляция, обеспечивающая регламентируемый уровень тепловых потерь оборудования и регламентируемую температуру поверхности;
шкафы (щиты) управления с коммутирующей и защитной аппаратурой, устанавливаемые в электропомещении;
щиты (панели) сигнализации с сигнальной аппаратурой, приборами контроля, регулирования и индикации температуры, устанавливаемые в помещении операторов;
кабельные сете – силовые и контрольные кабели между клеммными коробками и щитами.

СЭО с высокой эффективностью применяются для обеспечения требуемого температурного режима технологического оборудования (до 200 ⁰С, до 400 ⁰С); защиты от замерзания первичных приборов КИП, водоводов, трубопроводов с конденсирующимися газообразными продуктами, ливнестоков; защиты от обледенения производственных площадок с насосным и другим оборудованием.

СЭО имеет значимые видимые преимущества.

Применение СЭО взамен существующих систем обогрева (паровых, ВОТ, масляных, водяных) в большинстве случаев даёт значительный прямой экономический эффект (при переводе с паровой системы на СЭО достигается эффект уменьшения прямых затрат на обогрев в 6…8 раз.

Дополнительный эффект потребитель получает за счёт снижения затрат на обслуживание и ремонт оборудования, а также за счёт повышения точности регулирования температуры и управляемости технологическим процессом.

С Внедрением СЭО вы избавляетесь от следущего:

для паровых систем:

трудность регулирования температуры;
не технологические утечки пара;
не всегда у потребителей имеется пар с тербуемой температурой;
частый ремонт пароспутников;
невозможность отключения пароспутника в холодное время года;
существенные потери тепла при транспортировании теплоносителя от источника до потребителя.

для масляных систем:

неравномерность обогрева в случае разветвлённых и протяжённых систем;
утечки, выгорание теплоносителя требует постоянного пополнения системы;
высокая пожароопасность;
низкая надёжность из-за использования в системе насосных агрегатов, работающих при высоких температурах;
повышенные теплопотери из-за завышения температуры теплоносителя и увеличенной поверхности теплоотдачи в окружающую среду (традиционно для трубопроводов используется конструкция «труба в трубе», а для аппаратов – рубашка;
существенные потери тепла при транспортировании теплоносителя от источника до потребителя.

для водяных систем:

утечки;
низкая надёжность (в морозы при малых расходах возможно промерзание спутников);
трудность регулирования температуры;
неравномерность обогрева при разветвлённых и удалённых системах;
частый ремонт спутников;
существенные потери тепла при транспортировании теплоносителя от источника до потребителя.

Продуктивность работы СЭО обеспечивают приборы контроля и регулирования.

В зависимости от требуемых условий применения в СЭО используются терморегуляторы различного исполнения.

В случае небольшого количества обогреваемых объектов, удалённых от электропомещения и операторной, целесообразно применять терморегуляторы непосредственного управления нагревательными элементами. Такие терморегуляторы устанавливаются вблизи объекта обогрева, в том числе и во взрывоопасных зонах.

В случае большого количества обогреваемых объектов, когда система получается сильно разветвлённой, имеет смысл применять в качестве вторичных приборов контроля и регулирования многоканальные терморегуляторы, устанавливаемые внутри шкафов управления или на панели сигнализации. В качестве первичных датчиков контроля температуры применяются термометры сопротивления (медные или платиновые) или термопары (ХК). Во взрывоопасных зонах указанные датчики подключаются к приборам через барьеры искрозащиты.

В автоматических системах регулирования применяется обратная связь по температуре объекта и, в большинстве случаев, позиционное регулирование.

Важным фактором является и наличие защитной и коммутирующей аппаратуры.

В качестве силовой защитной и коммутирующей аппаратуры используются автоматические выключатели с электромагнитным и тепловым расцепителями, устройства защитного отключения (отключают при токах утечки в защищаемой цепи 30; 100 mА), магнитные пускатели.

Для некоторых объектов (реакционное оборудование) вместо магнитных пускателей применяются оптореле и ПИД-регуляторы температуры для более точного поддержания требуемых температур.

К оценке экономического эффекта от внедрения систем электрообогрева трубопроводов при замене пароспутников

С 1994 по 1999 гг. на битумной установке НПЗ г. Ярославля вводились в эксплуатацию системы электрообогрева (СЭО) битумопроводов в замен демонтируемых пароспутников. Основные мощности введены в 98-99гг.

Качественная оценка экономического эффекта от использования электрообогрева определяется следующими моментами.

Возможность выключения в зимний период на любой срок без опасности «размораживания» паропроводов. Этот момент становится весьма актуальным для битумного хозяйства, работающего зимой с малой производительностью.
Работа СЭО в автоматическом режиме позволяет снизить потребление энергии до уровня компенсации теплопотерь, чего невозможно добиться при использовании пара.
Снижаются потери тепла связанные с пароутечками, недостаточной эффективностью возврата конденсата, трудностью автоматического поддержания требуемой температуры оборудования.

Прямые количественные оценки экономического эффекта как правило затруднены, т.к. требуют установки не только локальных электросчетчиков, но и расходомеров пара на отдельных продуктопроводах, поэтому наиболее распространены косвенные оценки, основывающиеся частью на опытных данных, частью – на известных допущениях.

В служебной записке генеральному директору АО «Славнефть-Ярославнефтеоргсинтез» (НПЗ), подготовленной сотрудниками завода в феврале 1997г, сделано экономическое обоснование устройства СЭО битумопроводов общей длиной 950 м. Эффект составил 1,5 млрд. руб при величине кап. затрат 750 млн. неденоминированных рублей (в ценах 02.1997г.) и сроке окупаемости 6 мес. Исходные данные взяты из опыта эксплуатации битумопровода с электрообогревом протяженностью 130 м.

Нашим предприятием рассчитан ориентировочный экономический эффект внедрения СЭО битумопроводов той же установки общей длиной 1200 м. За один 1998 год он составил прибл. 2 млн. руб ( в ценах 1999 г.) при стоимости 1Гкалл пара 112руб и 1000 квт.час - 270 руб. Около половины сэкономленного составляют обычно производившиеся затраты на поддержание пароспутников в рабочем состоянии в зимний период (простои установки прибл. в течение 3-х месяцев в год).