[ANSYSman]

Имеется небольшой стальной резервуар, находящийся на улице при отрицательных температурах. В резервуар попадает вода в результате технологического процесса. Как правило вода заполняет объем максимум на 60%.


Вопрос: Возможно ли утеплить стальной резервуар, чтобы вода в нем не замерзла при отрицательных температурах? Если да, то как подобрать толщину утеплителя?

[иваниваныч]

Сообщение от ANSYSman Возможно ли утеплить стальной резервуар, чтобы вода в нем не замерзла при отрицательных температурах?

Если есть циркуляция или подогрев, то возможно. И отрицательные температуры бывают разные.

[ANSYSman]

Сообщение от иваниваныч Если есть циркуляция или подогрев, то возможно. И отрицательные температуры бывают разные.

Нету ни того ни другого. Хотелось бы, чтобы не замерзала вода до -25 хотя бы.

[SetQ]

Сообщение от ANSYSman Хотелось бы, чтобы не замерзала вода до -25 хотя бы.

Нужна ещё длительность действия отрицательной температуры. Рано или поздно всё замерзает при минусе.

Сообщение от ANSYSman Если да, то как подобрать толщину утеплителя?

Из уравнения теплопередачи.

[ANSYSman]

Сообщение от SetQ Нужна ещё длительность действия отрицательной температуры.

В смысле длительность, ну резервуар будет постоянно на улице...

----- добавлено через 38 сек. -----

Сообщение от SetQ Из уравнения теплопередачи.

Это понятно. Однако, наверняка есть свои особенности расчета...

[Старый Дилетант]

Сообщение от SetQ Из уравнения теплопередачи.

Из какого?

[kalimah]

Считаешь потери тепла Q через стенку и крышу резервуара (включая термическое сопротивление стенки и изоляции) при разности температуры (+5...- 25), после чего подводишь пар или горячую воду (греющий кабель по стенке) в необходимом количестве (ккал/ч).

[ETCartman]

Теоретически чтобы замерзнуть - вода должна отдать во внешнюю среду какую то энергию (в зависимости от начальной температуры и теплоемкости)
А потом при замерзании она еще и выделит какую то энергию тоже. В общем с запасом надо чтобы минимальная температура за весь зимний период с запасом была где то в плюсе. То есть это реально для местностей где я живу например и минус на улице пару раз в году.
Но для холодного климата не реально.
Другой вариант - заглубить резервуар ниже глубины промерзания там где грунт всегда выше нуля (фактически работает как обогреватель). И при этом утеплить кровлю. Но если у вас резервуар не заглублен то самое лучшее - принудительный подогрев плюс какое то количество утеплителя.
Расчеты вручную по снип теплотехника и книжкам.
В программе можете считать как thermal переходной (transient) задав наружную температуру графиком по времени и сделав расчет на весь холодный период
Если резервуар цилиндрический то осесимметричный расчет наверно будет достаточно https://dwg.ru/dnl/12687

[Ranli]

Сообщение от ANSYSman В резервуар попадает вода в результате технологического процесса.

в воде солей нет? температура замерзания для, например, подтоварной (пластовой) воды ниже нуля

[иваниваныч]

Задача вообще без исходных данных. Какая емкость резервуара? Какая исходная температура воды? Сколько времени вода будет находиться в резервуаре (куда-то же ее потом денут)? Может, вода с какими-то примесями, препятствующими замерзанию? Offtop: Вообще, в чем смысл самого резервуара (может, можно и без него обойтись)?

[Seeker]

СП 61.13330.2012 Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов

[SetQ]

Сообщение от Старый Дилетант Из какого?

dt (T - T0) A / R = c m dT

t - время, T - температура воды, T0 - температура воздуха, A - площадь поверхности резервуара, R - сопротивление теплопередаче, c - удельная теплоёмкость жидкости, m - масса жидкости.

[engngr]

В ансисе ансисмен посчитает? (Простите за каламбур.)

[Старый Дилетант]

Сообщение от SetQ dt (T - T0) A / R = c m dT

Спасибо.
Будет ли корректно подставить вместо dt и Т продолжительность и среднюю температуру холодного периода?

Может кто-нибудь поделится - у кого есть опыт подобного утепления (без спутников) пож. резервуаров типа ж. д. цистерн?

[ShaggyDoc]

Не надо ставить слишком широкую задачу "вода не замерзла". Может образоваться лед на поверхности - и это не страшно. Для пожарного резервуара, например. Могут начать обмерзать изнутри стенки - и это не страшно. Для пожарного резервуара, например. Здесь важно назначение резервуара, порядок его использования. Есть ли хоть какой-нибудь проток воды.

Здесь так же, как в естественных водоемах - при достаточном объеме они не промерзают "до дна".

Если есть проток, то полностью не замерзают даже вообще неизолированные водопроводы, проложенные по поверхности. И в любом резервуаре, если есть "технологический" приток, должен быть и сток.

Пожарные резервуары раньше делали ЖБ и полузаглубленные, просто с обваловкой. Теперь заводами изготавливаются и стальные и пластиковые резервуары разных емкостей. Можно заглубленно и полузаглубленно устанавливать, можно и надземно, но с "обычной" изоляцией до 150 мм толщиной. На Северах так и делают, но предусматривают циркуляцию воды.

[Старый Дилетант]

Сообщение от ShaggyDoc Есть ли хоть какой-нибудь проток воды.

Речь идет от отсутствии всякого протока.

[SetQ]

Сообщение от Старый Дилетант Может кто-нибудь поделится - у кого есть опыт подобного утепления (без спутников) пож. резервуаров типа ж. д. цистерн?

Опыт есть на о. Валаам - ёмкости из пластика сборные, отверстие для спуска воды есть, но обычно оно не используется, резервуары зимуют с водой.

[Ruthen38]

Сообщение от SetQ Опыт есть на о. Валаам - ёмкости из пластика сборные, отверстие для спуска воды есть, но обычно оно не используется, резервуары зимуют с водой.

Так он у вас, судя по чертежу (разрезу), не надземный, а обвалованный. С такими действительно особых проблем нет, под землёй он не промёрзнет.

А вот если резервуар надземный и вода в нём залита один раз и стоит, то никакое утепление само по себе (без обогрева) не поможет.

Автор, как вам уже указали - не хватает исходных данных. Какой температуры поступает технологическая вода в резервуар? В каком количестве? Какой объём резервуара? Есть ли слив и куда (если есть приток, значит, должен быть и слив)? Какое назначение резервуара - просто промежуточный отстойник для воды? Может, возможно и вообще без него обойтись - сливать напрямую в очистные сооружения или в канаву, если позволяют показатели загрязнения? Если он предполагается для использования в системе оборотного водоснабжения, то при определённой интенсивности водообмена решение с утеплением без подогрева действительно возможно.

Впрочем, все эти вопросы уже и без меня задали )

[Старый Дилетант]

Сообщение от SetQ Опыт есть на о. Валаам - ёмкости из пластика сборные, отверстие для спуска воды есть, но обычно оно не используется, резервуары зимуют с водой.

Спасибо!!
Очень понравилось думаю бы принять на вооружение. Останавливает незнание методики теплотехнического расчета, самое главное непонимание сути - в теплотехнике я абсолютный дуб. И опасение ГГЭ.
Нельзя ли поподробнее о теплотехнике и конструктиве.

[ShaggyDoc]

Сообщение от Ruthen38 Автор, как вам уже указали - не хватает исходных данных. Какой температуры поступает технологическая вода в резервуар? В каком количестве? Какой объём резервуара? Есть ли слив и куда (если есть приток, значит, должен быть и слив)? Какое назначение резервуара - просто промежуточный отстойник для воды? Может, возможно и вообще без него обойтись - сливать напрямую в очистные сооружения или в канаву, если позволяют показатели загрязнения? Если он предполагается для использования в системе оборотного водоснабжения, то при определённой интенсивности водообмена решение с утеплением без подогрева действительно возможно. Впрочем, все эти вопросы уже и без меня задали )

Так автор молчит, как партизан на допросе. Несколько конкретных цифр могли бы позволить дать конкретный совет.