Главная >> Применение >> Типовые примеры >>

Электронагрев трубопровода для транспортировки жидкости

обогрев трубопровода, подогрев трубопровода, тепловые потери нефтепровода

Пример подготовил Дубов В.А., СамГТУ

Транспортировка по трубопроводам жидкости с разной степенью вязкости требует больших энергозатрат. В современном мире широко применяются технологии, использующие электрическую энергию для нагрева жидкостей при транспортировке по трубопроводам.

Тип задачи
Плоско-параллельная мультифизичная задача магнитного поля переменных токов и теплопередачи.

Геометрия

Дано
Синусоидальный ток, частота f = 50 Гц.
Температура окружающего воздуха: -49°C, коэффициент конвекции 25 Вт/К-м.
Электропроводность стали: 6.5 МСм/м.
Относительная магнитная проницаемость стали μ=1000.
Проектируемая мощность нагрева: 2 х 30 Вт/м.

Задача:
Определить требуемый ток для получения проектной мощности нагрева. Сравнить системы индуктивно-резистивного нагрева и индукционного нагрева.

Решение
Величину тока подбираем вручную так, чтобы суммарная тепловая мощность в трубе и проводнике была равна проектной. Схему соединения труб и проводников задаем в электрической цепи. Расчеты делаем на 1 метр длины трубопровода.

Результат
Распределение плотности тока. Ток в индуктивно-резистивного системе нагрева (ИРСН) 88 А. Ток в индуктивной системе нагрева (ИСН) 71 А.

Распределение температуры по сечению трубопровода. Средняя температура жидкости +15°C (малиновым цветом залита площадь интегрирования).

• Видео:
  

  1. Сравнение систем электронагрева трубопроводов

  2. Расчет температуры подогрева трубопровода

• Презентация: Сравнение систем электронагрева трубопроводов.
• Скачать файлы задачи