Перекачка высоковязкой и застывающей нефти, страница 13. Печи подогрева нефти г9по2в


Печь подогрева нефти для магистрального нефтепровода

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для подогрева нефти на станциях подогрева магистральных нефтепроводов.Для получения технического результата - повышения эффективности теплообмена; повышения КПД; повышение безопасности, понижение трудоемкости и упрощение обслуживания печи; упрощение монтажа печи - в печи подогрева нефти для магистрального нефтепровода, содержащей топку печи, футерованные жаропрочным материалом радиантную и конвективную камеры, дымовую трубу с шибером, продуктовый змеевик, газоходы, вентиляторы, систему автоматизации, площадки обслуживания, согласно изобретению в боковых стенках печи установлены комбинированные горелки, над комбинированными горелками установлены козырьки, а в противоположной стороне установлены отражающие экраны, размещенные под углом 70+75 градусов к поду печи, продуктовый четырехпоточный змеевик состоит из труб, основные прямые участки которых расположены горизонтально и соединены между собой отводами, причем указанные участки труб в конвективной камере и в радиантной камере размещены определенным образом, при этом трубы в конвективной камере и в прилегающей к ней верхней сужающей части радиантной камеры выполнены оребренными, а в остальной части радиантной камеры трубы гладкие, печь снабжена дымососом и воздушными трубчатыми теплообменниками, футеровка выполнена из специального жаростойкого материала с укрытием листовой жаростойкой нержавеющей сталью.

(51) 27 1/10 (2011.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ радиантную и конвективную камеры, дымовую трубу с шибером, продуктовый змеевик, газоходы,вентиляторы, систему автоматизации, площадки обслуживания, согласно изобретению в боковых стенках печи установлены комбинированные горелки,над комбинированными горелками установлены козырьки, а в противоположной стороне установлены отражающие экраны,размещенные под углом 7075 градусов к поду печи, продуктовый четырехпоточный змеевик состоит из труб, основные прямые участки которых расположены горизонтально и соединены между собой отводами, причем указанные участки труб в конвективной камере и в радиантной камере размещены определенным образом, при этом трубы в конвективной камере и в прилегающей к ней верхней сужающей части радиантной камеры выполнены оребренными, а в остальной части радиантной камеры трубы гладкие, печь снабжена дымососом и воздушными трубчатыми теплообменниками, футеровка выполнена из специального жаростойкого материала с укрытием листовой жаростойкой нержавеющей сталью.(72) Пирогов Алексей Георгиевич Андрюшкевич Евгений Леопольдович(56) Васильев Г.Г., и др. Трубопроводный транспорт нефти /Под редакцией С.М.Вайнштока. Учебник для ВУЗов в 2 т.-М ООО НедраБизнесцентр, 2002 г.-Т.1, с. 237-240(54) ПЕЧЬ ПОДОГРЕВА НЕФТИ ДЛЯ МАГИСТРАЛЬНОГО НЕФТЕПРОВОДА(57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для подогрева нефти на станциях подогрева магистральных нефтепроводов. Для получения технического результата повышения эффективности теплообмена повышения КПД повышение безопасности,понижение трудоемкости и упрощение обслуживания печи упрощение монтажа печи - в печи подогрева нефти для магистрального нефтепровода,содержащей топку печи,футерованные жаропрочным материалом 25894 Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для подогрева нефти на станциях подогрева магистральных нефтепроводов. Предназначенные специально для магистральных нефтепроводов,отвечающие соответствующим требованиям печи подогрева на станциях подогрева необходимы для обеспечения технологического режима работы нефтепровода,например,на магистральном горячем нефтепроводе Узень-Атырау-Самара для перекачки высоковязких и застывающих нефтей. Известна печь ПТБ-10, которая используется для подогрева нефти на магистральном нефтепроводе Узень-Атырау-Самара (РД 39-026-02. Правила технической эксплуатации магистрального горячего нефтепровода Узень-Атырау-Самара. Астана Закрытое Акционерное общество КазТрансОйл, 2003. - 576 с ТУ 39-01-280-77. Печь трубчатая блочная ПТБ-10). Индексы в шифре печи означают П - печь Т - трубчатая Б - блочное исполнение 10 - номинальная мощность 10 млн. ккал/ч. Печь ПТБ-10 состоит из следующих основных блоков теплообменной камеры, блока основания печи и блока вентиляторного агрегата,кроме того, в состав печи входят четыре взрывных клапана, четыре дымовые трубы, трубопроводы входа и выхода нефти, трубопроводы обвязки змеевиков нагрева газа, система автоматизации,площадка обслуживания. Указанный аналог имеет следующие недостатки,обусловленные конструкцией печи 1) пониженную эффективность теплообмена (одной из главных причин чего является отсутствие разделения на радиантную и конвективную зоны печи) 2) низкий коэффициент полезного действия (КПД) 3) использование только одного вида топлива природного газа(исключено использование резервного вида топлива, например, нефти или мазута) 3) горелки не комбинированные,установлены вертикально,что исключает использование резервного жидкого топлива, и предназначены только для газообразного вида топлива 4) пониженную производительность 416,6 т/ч или около 480 м 3/ч (РД 39-026-02. Правила технической эксплуатации магистрального горячего нефтепровода Узень-Атырау-Самара. Астана Закрытое Акционерное общество КазТрансОйл, 2003. - 576 с.). Исходя из общности принципов конструкции и работы, наиболее близким аналогом-прототипом является печь типа Г 9 ПО 2 В, используемая,например,на магистральном горячем нефтепроводе Узень-Атырау-Самара (прототип - РД 39-026-02. Правила технической эксплуатации магистрального горячего нефтепровода УзеньАтырау-Самара. Астана Закрытое Акционерное общество КазТрансОйл, 2003. - 576 с. Васильев Г.Г., Коробков Г.Е., Коршак А.А.,Лурье М.В., Писаревский В.М., Прохоров А.Д.,Сощенко А.Е., Шаммазов Трубопроводный транспорт нефти / Под редакцией С.М. Вайнштока. Учебник для ВУЗов в 2 т. - М. ООО НедраБизнесцентр, 2002. -Т. 1, с. 237-240). Индексы в 2 шифре печи обозначают Г - верхний отвод газов сгорания 9 - примерная длина печи в метрах П пламенное горение О - объемно-настильный способ сжигания топлива 2 - две камеры радиации В распыл топлива, предусмотренный в основном воздухом. Печь состоит из следующих основных блоков топки печи с горелками, футерованных жаропрочным материалом двух радиантных камер,разделенных настильной стенкой, футерованной жаропрочным материалом конвективной камеры,дымовой трубы с шибером,газоходов,вентиляторов, системы автоматизации, площадок обслуживания. Особенностью печей объемнонастильного пламени, к которым относится Г 9 ПО 2 В, является метод сжигания топлива в объеме топки с последующим настилом на стену. Топливо сгорает до настильной стены, затем пламя настилается на стену, которая, нагреваясь, излучает тепло трубному змеевику, по которому циркулирует нефть (осуществляется передача тепла методом радиации). В конвективной камере горячие дымовые газы омывают трубный змеевик печи,отдавая ему тепло (осуществляется передача тепла методом конвекции). В отличие от вышеуказанной известной печи ПТБ-10 печь Г 9 ПО 2 В может работать с двумя видами топлива (не исключает использования резервного вида топлива) газообразного и жидкого (газа и нефти (или мазута, имеет повышенную производительность 600 м 3/ч, отвечающую требованиям магистрального нефтепровода. Однако прототип имеет следующие недостатки,обусловленные конструкцией печи. 1. Пониженная эффективность теплообмена. Одной из главных причин чего является неравнозначность потоков продуктового змеевика в теплотехническом отношении из-за расположения потоков на разных уровнях радиантной камеры(разный температурный градиент), а также разделение топки печи на две радиантные камеры на стильной стенкой, что усложняет обеспечение равнозначности температур в радиантных камерах,Теплонапряженности труб змеевика по потокам неравнозначны, что увеличивает износ змеевика(теплонапряженность определяется количеством тепла, передаваемого через единицу поверхности нагрева за единицу времени теплонапряженность поверхности нагрева характеризует, насколько эффективно используется трубчатый змеевик печи для нагрева сырья). Футеровка для теплоизоляции печи выполнена из жаростойкого материала без укрытия от влияния дымовых газов, футеровке характерна жесткость,отсутствие гибкого расширения или гибкой усадки в зависимости от температуры. Из-за этого ускоряется износ теплоизоляции, образуются щели в изоляции и соответственно появляется неблагоприятная возможность доступа холодного воздуха в топку печи. 2. Низкий КПД - максимальное расчетное КПД 77, а фактическое КПД 50 (Васильев Г.Г.,Коробков Г.Е., Коршак А.А., Лурье М.В.,Писаревский В.М., Прохоров А.Д., Сощенко А.Е., 25894 Шаммазов Трубопроводный транспорт нефти / Под редакцией С.М. Вайнштока. Учебник для ВУЗов в 2 т. - М. ООО Недра-Бизнесцентр, 2002.-Т. 1, с. 237-240). 3. Горелки не комбинированные съемные,отдельно для газообразного и жидкого топлива,процесс смены вида горелок увеличивает трудоемкость и сложность обслуживания печи. 4. Небезопасный ручной розжиг горелок с помощью факела из асбестового шнура,обмакиваемого в дизельное топливо. 5. Неполностью автоматизированная система печи, включающая элементы ручного управления,осложненная присутствием большого числа горелок- двенадцати. 6. Сложность монтажа печи из-за того, что печь не блочная и не состоит из блоков заводского исполнения. Одна из главных причин этих недостатков заключается в отсутствии некоторых конструктивных элементов и в отсутствии соответствующей оптимизации конструктивных параметров, влияющих на процесс теплообмена. Задачей изобретения является получение технического результата повышение эффективности теплообмена повышение КПД повышение безопасности эксплуатации, понижение трудоемкости и упрощение обслуживания печи упрощение монтажа печи. Причем предлагаемый объект, как и прототип, в отличие от известной печи ПТБ-10 может работать с двумя видами топлива - газообразного и жидкого(газа и нефти (или мазута, имеет повышенную производительность 600 м 3/ч,отвечающую требованиям магистрального нефтепровода. Технический результат достигается тем, что в печи подогрева нефти для магистрального нефтепровода,содержащей топку печи,футерованные жаропрочным материалом радиантную и конвективную камеры, дымовую трубу с шибером, продуктовый змеевик, газоходы,вентиляторы, систему автоматизации, площадки обслуживания, согласно изобретению в боковых стенках печи горизонтально в шахматном порядке установлены комбинированные горелки для газообразного и жидкого топлив в комплекте с запально-защитными устройствами, над комбинированными горелками установлены козырьки,встроенные в каркас радиантной камеры, а в противоположной стороне установлены отражающие экраны, размещенные под углом 7075 градусов к поду печи,продуктовый четырехпоточный змеевик состоит из труб,основные прямые участки которых расположены горизонтально и соединены между собой отводами,причем указанные участки труб в конвективной камере размещены в шахматном порядке относительно друг друга, а в радиантной камере они размещены в шахматном порядке относительно друг друга и аналогичных участков труб соседнего потока, при этом трубы в конвективной камере и в прилегающей к ней верхней сужающей части радиантной камеры выполнены оребренными, а в остальной части радиантной камеры трубы гладкие,печь снабжена дымососом и воздушными трубчатыми теплообменниками,футеровка выполнена из специального жаростойкого материала, которому в зависимости от температуры присущи гибкое расширение и гибкая усадка,например из плит МКРП-340, причем футеровка печи выполнена с укрытием листовой жаростойкой нержавеющей сталью. Указанная новая не известная ранее совокупность существенных отличительных признаков заявленного объекта обеспечивает достижение заявленного технического результата и соответствие предлагаемого объекта изобретательскому уровню. Описание конструкции заявленного объекта поясняется прилагаемыми схемами - фиг.1-4,достаточными для раскрытия и понимания сущности изобретения. На фиг.1 показан общий вид предлагаемой печи. На фиг.2 схематично показан ее разрез, на котором наглядно представлена часть заявленного объекта, содержащая комбинированную горелку и отражающий экран под соответствующим углом. На фиг.3 изображен змеевик радиантной камеры (2 потока, левая часть). На фиг.4 показан змеевик конвективной камеры (4 потока). На указанных фигурах обозначены радиантная камера 1, комбинированная горелка 2,продуктовый змеевик 3, козырек 4, отражающий экран 5, конвективная камера 6, дымовая труба 7,шибер 8. Заявленный объект работает следующим образом. Печь подогрева нефти устанавливается на открытой площадке. Топливо (газообразное или жидкое), подаваемое в печь, сжигают в объеме радиантной камеры 1 в комбинированных горелках 2, расположенных в боковых стенах печи горизонтально в шахматном порядке (обусловленном конструктивной целесообразностью) в комплекте с запально-защитными устройствами. Нижняя часть змеевика 3 со стороны горелок защищена встроенными в каркас радиантной камеры 1 козырьками 4, а с противоположной стороны отражающими экранами 5, размещенными под углом 7075 градусов к поду печи. Причем при прочих равных условиях оптимальность выбора указанного угла расположения отражающего экрана 5 в пределах от 70 до 75 по сравнению с другими значениями угла обусловливается тем, что согласно стандартным расчетно-теоретическим методам и модельным испытаниям, принятым в теплотехнике (Новый политехнический словарь / Главный редактор А.Ю. Ишлинский. - Москва Научное издательство Большая Российская энциклопедия, 2000. - 671 с.),вне этого интервала значимо ухудшается процесс формирования теплового потока в вертикальном направлении и ухудшается равномерность тепловой нагрузки на потоки змеевика 3. Далее топливо сгорает и отдает тепло продуктовому змеевику 3 радиантной камеры 1, по которому циркулирует нефть (осуществляется 3 25894 передача тепла в основном методом радиации). В конвективной камере 6 восходящие горячие дымовые газы омывают продуктовый змеевик 3 конвективной камеры 6(осуществляется конвективная теплопередача). Затем дымовые газы из конвективной камеры 6 поступают в основание дымовой трубы 7 и отводятся дымососом в воздушные трубчатые теплообменники для нагрева дутьевого воздуха подаваемого вентиляторами на горелки 2. После теплообменников охлажденные дымовые газы выводятся по газоходам через дымовую трубу в атмосферу. Это позволяет уменьшить температуру уходящих дымовых газов, повысить КПД печи и уменьшить расход топлива. Отвод дымовых газов в воздушные трубчатые теплообменники и последующий вывод дымовых газов регулируется с помощью шибера 8. Вход нагреваемого продукта расположен в верхней части змеевика 3 конвективной камеры 6, а выход нагретого продукта - в нижней части змеевика 3 радиантной камеры 1. Продуктовый четырехпоточный змеевик состоит из труб, основные прямые участки которых расположены горизонтально и соединены между собой отводами. Причем указанные участки труб в конвективной камере размещены в шахматном порядке относительно друг друга, а в радиантной камере они размещены в шахматном порядке относительно друг друга и аналогичных участков труб соседнего потока. При этом трубы в конвективной камере и в прилегающей к ней верхней сужающей части радиантной камеры выполнены оребренными, а в остальной части радиантной камеры трубы гладкие. Все это обеспечивает равнозначность потоков продуктового змеевика 3 в теплотехническом отношении и равномерность распределения теплонапряженности труб змеевика 3, что уменьшает их износ. (Например, в разработанном нами проекте продуктовый четырехпоточный змеевик 3 состоит из тридцати шести горизонтально расположенных гладких труб и двенадцати оребренных труб в радиантной камере 1 и тридцати двух оребренных труб в конвективной камере 6, соединенных между собой отводами, при этом змеевик 3 в радиантной камере 1 выглядит зигзагообразным, как показано на фиг.3). При прочих равных условиях такое выполнение продуктового четырехпоточного змеевика 3 согласно стандартным расчетно-теоретическим методам и модельным испытаниям, принятым в теплотехнике (Новый политехнический словарь / Главный редактор А.Ю. Ишлинский. - Москва Научное издательство Большая Российская энциклопедия, 2000. - 671 с.), является оптимальным по сравнению с другими возможными видами змеевика, поскольку при других видах змеевика значимо ухудшается равнозначность потоков продуктового змеевика 3 в теплотехническом отношении и равномерность распределения теплонапряженности труб змеевика 3, что увеличивает их износ. Футеровка печи выполнена с укрытием от разрушительного влияния дымовых газов листовой жаростойкой нержавеющей сталью, футеровка выполнена из специального жаростойкого материала,которому в зависимости от температуры присущи гибкое расширение и гибкая усадка, например из плит МКРП-340,что обеспечивает герметичность футеровки и ее повышенную износостойкость. Монтаж печи упрощен, так как конструкция печи дает возможность собирать ее из габаритных блоков полной заводской готовности блока топки печи, блока радиантной камеры, блока конвективной камеры,дымовой трубы с электроприводным шибером,теплообменников, газоходов, площадок обслуживания. Розжиг и работа печи полностью автоматизированы. С целью получения нового эффективного технического результата на основании новых существенных отличительных признаков нами разработан проект предлагаемой эффективной печи,рекомендуемой для внедрения в производство(проектное расчетное КПД предлагаемой печи 87,6). ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Печь подогрева нефти для магистрального нефтепровода, содержащая топку печи, футерованные жаропрочным материалом радиантную и конвективную камеры, дымовую трубу с шибером,продуктовый змеевик, газоходы, вентиляторы, систему автоматизации,площадки обслуживания,отличающаяся тем, что в боковых стенках печи горизонтально в шахматном порядке установлены комбинированные горелки для газообразного и жидкого топлива в комплекте с запально-защитными устройствами, над комбинированными горелками установлены козырьки, встроенные в каркас радиантной камеры, а в противоположной стороне установлены отражающие экраны, размещенные под углом 7075 градусов к поду печи, продуктовый четырехпоточный змеевик состоит из труб, основные прямые участки которых расположены горизонтально и соединены между собой отводами, причем указанные участки труб в конвективной камере размещены в шахматном порядке относительно друг друга, а в радиантной камере они размещены в шахматном порядке относительно друг друга и аналогичных участков труб соседнего потока, при этом трубы в конвективной камере и в прилегающей к ней верхней сужающей части радиантной камеры выполнены оребренными, а в остальной части радиантной камеры трубы гладкие, печь снабжена дымососом и воздушными трубчатыми теплообменниками, футеровка выполнена из специального жаростойкого материала, которому в зависимости от температуры присущи гибкое расширение и гибкая усадка, например из плит МКРП-340, причем футеровка печи выполнена с укрытием листовой жаростойкой нержавеющей сталью.

<a href="http://kzpatents.com/6-ip25894-pech-podogreva-nefti-dlya-magistralnogo-nefteprovoda.html" rel="bookmark" title="База патентов Казахстана">Печь подогрева нефти для магистрального нефтепровода</a>

kzpatents.com

Нагрев нефти и нефтепродуктов Установки и печи подогрева нефти

Предлагаемый стандартно для условия НПС (нефтеподогревающие станции) конвекционный тип печи, имеет самые разнообразные сферы применения и в первую очередь используется для нагревания жидкостей, особо чувствительных к перегреву, таких как сырая нефть и другие, благодаря чему, находит широкое применение в нефтехимической промышленности.

Нефть нагревается по мере ее прохождения через змеевик теплопередачи. Змеевик подогревается конвекционными газами, обволакивающими внешнюю поверхность змеевиков. В целях повышения КПД и ограничения радиации от пламени горелки газы рециркулируются.

Отличительные особенности:

Печь рассчитана на работу на двух видах топлива нефть/природный газ, может быть предусмотрена работа на пропане, мазуте или дизельном топливе.

КПД – 90%

Срок службы – около 30 лет

Конструкция змеевика предусматривает частичную замену отдельных износившихся участков без необходимости демонтажа и замены всего змеевика целиком.

Может работать в режиме горячего резерва (режим ожидания) во время периодов, когда не осуществляется нагрев нефти, нагреватель имеет возможность поддерживать ном. Т камеры сгорания примерно до 288°C. Этот режим работы минимизирует время пуска в начале каждого цикла нагрева.

Другой фактор, который нужно принять во внимание, - это низкая температура топочного газа, не только с точки зрения эксплуатационных расходов, но также и точки зрения безопасности.

Благодаря нашей конструкции выходная температура топочного газа составляет примерно 170°C.

Эти температуры при различных рабочих условия и для разных видов топлива намного ниже температуры самопроизвольного возгорания типичных топливных газов (1000 F - около 538°C), на месте в случае наличия или внештатного возникновения на месте опасных условий.

Спецификация

*Расчет печи производился при Н.У. (t=20 °C)

Особенности конструкции

Змеевик: Змеевик печи будет спроектирован и будет иметь отметку согл. ASME раздел VIII. Конструкция имеет материалы труб и оребрение на основании метода «ряд за рядом» для оптимизации теплопередачи и стоимости. Змеевик разделен в соответствии с перепадом давления и выполнен в серпантинной конфигурации. Топочный газ обменивается теплом с рабочим газом способом противотока.

Трубные решетки: Имеется 2 трубные решетки, расположенные на обеих сторонах секции змеевика. Трубные решетки изготовлены из материала 304SS(нержавеющая сталь) и выполнены таким образом, что каждая отдельная труба может свободно расширяться и давать усадку с ограничением. Исполнение свободноплавающей трубной решетки данного типа обеспечивает то, что различное расширение между трубами не имеет неблагоприятного воздействия на целостность трубной решетки.

Корпус: изготовлен из плиты из углеродистой стали A-36, с горизонтальными и вертикальными элементами жесткости, размещенными с целью обеспечения дополнительной прочности. Корпус состоит из 3 первичных секций: цилиндрическая секция горения, прямоугольная и плоская секция змеевика, прямоугольный вытяжной канал. Вся внешняя часть корпуса будет подвергнута пескоструйной обработке, загрунтована и покрашена согласно стандартам производителя.

В нижней части корпуса предусмотрен люк-лаз квадратного сечения размером 600 х 600 мм, для проведения внутреннего осмотра и технико-обслуживающих мероприятий.

Канал для рециркуляции и выпускной дымоход: будут изготовлены из углеродистой стали.

Изоляция: Вся печь футерована волокнистой блочной изоляцией, которая значительно более прочная, чем стандартная волокнистая обертывающая изоляция. Опыт работы с данным блочным исполнением других печей прямого нагрева показал, что оно является чрезвычайно прочным и надежным.

Описание входящего в состав печи оборудования:

Горелка – Горелка с высоким диапазоном измерения будет обеспечена для работы на природном газе и нефти. Горелка будет установлена на нагревателе и предварительно соединена с панелью управления.

Обзор поставляемого оборудования горелки:

  • 1 горелка с топкой футерованной огнеупорным материалом для работы на природном газе и нефти
  • 1 воздуходувка воздуха горения с двигателем TEFC (закрытого типа с воздушным охлаждением)
  • 1 заслонка воздуха горения с управляющим электродвигателем
  • 1 реле низкого давления воздуха горения
  • 1 сканер пламени
  • 1 искровой воспламенитель
  • 1 трансформатор зажигания

Топливная линия – Предварительно соединенный обвязкой и проводкой коллектор топливной линии согласно требованиям NFPA 86. Топливная линия является неотъемлемой частью системы безопасности горелки, которая регулирует наличие топлива к горелке.

Обзор поставляемого оборудования подачи топлива:

Линия подачи газа

  • 1 регулятор начального давления, рассчитанный на входное давление природного газа 25 PSIG (1,72 бар)
  • 2 предохранительных отсекающих клапана для закрытия первичной линии
  • 1 выпускной клапан (открывающийся при отказе системы) для отвода первичной линии
  • 4 ручных изолирующих шаровых клапана для перекрытия первичной линии
  • 1 фильтр для фильтрации топливного газа на входе
  • 1 реле высокого и низкого давления газа
  • 2 жидкостных манометра соединенных через кран для индикации первичной линии
  • 1 регулятор управляющего давления, рассчитанный на давление природного газа на входе 25 PSIG (1,72 бар)
  • 2 запорных клапана (закрывающихся при отказе системы) для закрытия управляющей линии
  • 1 выпускной клапан (открывающийся при отказе системы) для отвода управляющей линии
  • 2 ручных изолирующих шаровых клапана для перекрытия управляющей линии
  • 2 жидкостных манометра соединенных чрез кран для индикации управляющей линии
  • Предварительное соединение обвязкой и проводкой – топливная линия будет предварительно соединена обвязкой от входного изолирующего клапана со входом горелки. Все компоненты топливной линии будут предварительно соединены проводкой с панелью управления, установленной на нагревателе, или с распределительной коробкой.

Линия подачи нефти

  • 1 предохранительный запорный клапан для закрытия первичной линии
  • 1 нормально открытый соленоидный выпускной клапан для вентиляции первичной линии
  • 2 ручных изолирующих шаровых крана для перекрытия первичной линии
  • 1 дуплексный фильтр для фильтрации нефтяного топлива
  • 1 предварительный электрический подогреватель
  • 1 реле высокого давления
  • 1 реле низкого давления
  • 2 жидкостных манометра
  • 1 маслонасос

Вентилятор для рециркуляции – Будет обеспечен вентилятор рециркуляции топочного газа.

Обзор оборудования вентилятора рециркуляции:

  • 1 вентилятор рециркуляции с фланцевым входом, выходом и шлаковой дверцей
  • 1 двигатель TEFC

Панель управления и система управления горелкой – Будет обеспечена панель управления системы нагрева со встроенной системой управления работой горелки согласно требованиям NFPA 86.

Система управления горением на базе ПЛК Allen-Bradley Compactlogix. Система будет включать все необходимые платы ввода-вывода, сенсорный монитор с интерфейсом «человек-машина» и модуль связи Ethernet. Все программирование, связанное с расходом теплоты и устройствами управления нагревателя будет включено.

Панель управления будет отображать и/или регулировать все параметры работы нагревателя прямого нагрева. Встроенная система управления работой горелки обеспечивает надежность и логическую схему пуска для нагревателя. Эта панель учитывает повторную передачу 4-20 mA технологических параметров и дистанционную настройку заданного значения величины от ПЛК заказчика. Выходное реле неисправности общей системы будет встроено. Местная кнопка аварийного отключения будет обеспечена, и средства для дистанционного аварийного останова будут встроены. Панель управления будет полностью собрана и проверена на функциональность до отгрузки.

Обзор поставляемого оборудования панели управления:

  • 1 система управления работой горелки с цифровым дисплеем, установленным на двери.
  • 1 цифровой управляющий контроллер ПИД-регулирования для управления модуляцией горелки «режима регенерации» и индикации температуры технологического газа на выходе
  • 1 цифровой управляющий контроллер ПИД-регулирования для управления модуляцией горелки «режима временной остановки» во время периодов без расхода технологического газа
  • 1 цифровой индикатор для индикации температуры технологического газа на входе
  • 1 цифровой концевой контроллер для сигнализации и индикации температуры топочного газа
  • 1 цифровой концевой контроллер для сигнализации и индикации температуры камеры горения
  • 1 цифровой концевой контроллер для сигнализации и индикации высокой температуры технологического газа
  • кожух панели NEMA 4X
  • кнопки, ручные переключатели и индикаторные лампы при необходимости

Автоматическая система газового пожаротушения (СО2) для локализации внутренних возгораний

Система включает в себя:

  • 9 шт. баллонов с CO2, собранных внутри изолированного / нагреваемого шкафа
  • 10 шт. пожарных тепловых извещателей
  • 10 шт. нагнетательных сопел CO2 и распределительные трубы
  • 1 шт. электронную панель управления системой

Принцип действия:

В случае протечки змеевика и оповещения извещателя о случившимся возгорании, происходит отключении установки подогрева нефти, а внутренний объем нагревателя моментально заполняется СО2, что приводит к моментальной локализации возгорания.

Каждая печь комплектуется следующим оборудованием:

1. Печь с прямым обогревом конвекционного типа в комплекте с:

  • Вентилятор и двигатель воздуха горения
  • Горелка для нефти/ газа и топливная линия
  • Система предварительного нагрева воздуха горения
  • Панель управления нагревателем и система управления горелкой
  • Вентилятор и двигатель для рециркуляции
  • Система каналов для рециркуляции
  • Выпускная труба

2. Автоматическая система газового пожаротушения СО2 для локализации внутренних возгораний

www.gas-burners.ru

Перекачка высоковязкой и застывающей нефти, страница 13

Подогрев нефти перед закачкой в трубопровод можно производить как в резервуарах, так и в специальных теплообменных аппаратах. Однако подогрев в резервуарах производится только до температуры, обеспечивающей выкачку нефти с заданной производительностью. Дело в том, что нагрев нефти в резервуарах до начальной температуры перекачки нецелесообразен из-за больших потерь тепла в окружающую среду и увеличения потерь легких (наиболее ценных) фракций нефти. Нефть в резервуарах нагревается с помощью трубчатых теплообменников. В качестве теплоносителя используется водяной пар, иногда горячая вода или горячая нефть. Применяются стационарные (змеевиковые или секционные) подогреватели, располагающиеся над днищем резервуара с уклоном по ходу теплоносителя для  удаления конденсата и обеспечивающие общий подогрев всей массы нефти в резервуаре.

Разогретая в резервуарах нефть забирается подпорными насосами и подается в дополнительные подогреватели (если позволяет величина подпора) или в основные насосы, которые прокачивают нефть через подогреватели в магистральный трубопровод. С точки зрения безопасности эксплуатации подогревателей и повышения эффективности работы основных насосов их надо устанавливать после подогревателей. На промежуточных насосно-тепловых станциях при перекачке по системе “из насоса в насос” подогреватели  должны устанавливаться только на всасывающих линиях. В этом случае нефть поступает в насосы с высокой температурой, т.е. к.п.д. насосов будет высокий.

Через подогреватели можно пропускать весь поток транспортируемой нефти или только часть ее. В первом случае вся нефть нагревается до заданной температуры перекачки Тн, во втором - часть нефти нагревается до значительно более высокой температуры, а на входе в трубопровод смешивается с холодным потоком. Во втором случае существует опасность разгонки нефти. Чтобы ее предотвратить в подогревателях надо поддерживать повышенное давление, что требует установки перед ними специальных насосов, а это не экономично.

На магистральных “горячих” трубопроводах применяются паровые и огневые подогреватели. Среди паровых наибольшее распространение  получили многоходовые теплообменники с плавающей головкой. Они удобны в эксплуатации, компактны, доступны для осмотра и ремонта. Для улучшения теплообмена и удобства обслуживания нефть пропускают через трубки, а пар - через межтрубное пространство. Обнаружение нефти в конденсате указывает на выход подогревателя из строя. В этом случае его останавливают, прекратив поступление нефти. После слива ее остатков  подогреватель продувают паром и отключают от паровой линии.

В последние годы на “горячих” магистральных трубопроводах начали применяться огневые подогреватели. Такими подогревателями, в частности, оборудован крупнейший в мире “горячий” нефтепровод Узень-Гурьев-Куйбышев. Принципиальная схема радиантно-конвекционной печи Г9ПО2В показана на рис. 2.12.

Все пространство печи, смонтированной в металлическом каркасе 1, разделено на 2 зоны: радиантную I и конвекционную II. Радиантная зона в свою очередь поделена на две части стенкой 2 из огнеупорного кирпича, размещенной вдоль оси печи. В нижней части печи установлены по шесть форсунок 3 с воздушным распылением топлива. Топливом на нефтепроводе Узень-Гурьев-Куйбышев является транспортируемая нефть. Однако форсунки позволяют сжигать и газообразное топливо.

В радиантной зоне печи на кронштейнах уложены трубы змеевика 4, по которому течет нефть. Нагрев нефти в этой зоне осуществляется в основном за счет лучистой энергии факела. Продукты  сгорания проходят затем в конвективную зону, где передача тепла текущей по трубкам нефти осуществляется за счет конвекции. Из конвективной зоны печи продукты сгорания через дымовую трубу 5 выбрасывается в атмосферу.

Регулирование тяги в печи осуществляется с помощью шибера 6. Стены печи покрыты изнутри огнеупорной обмуровкой, а снаружи тепловой изоляцией.

vunivere.ru

Преимущества печей и установок подогрева нефти в магистральных нефтепроводах

Подробности Автор: Super User Опубликовано: 22 мая 2017

Преимущества печей и установок подогрева нефти в магистральных нефтепроводах

  • Нет необходимости использовать присадки, добавляемые в нефть для повышения ее транспортировочных свойств. Это значительно снижает постоянные расходы на перекачку нефти.
  • В качестве источника энергии для подогрева используется сама перекачиваемая нефть, как топливо для работы горелок.
  • В максимальной степени используются технологии замкнутого цикла: рециркуляция дымовых газов, использование постоянно циркулирующего нетоксичного жидкого теплоносителя
  • Высокая экологичность установок подогрева нефти
  • Установки подогрева нефти обеспечивают заданный технологический режим работы нефтепровода, соответствуют высоким требованиям по надежности, безопасности, уровню автоматизации и управления, эксплуатационным и экономическим параметрам.

Применение печей и установок подогрева нефти

  1. Станции транспортировки нефти
  2. Нефтегазовые производства
  3. Предприятия химической промышленности
  4. Нефтеперерабатывающие заводы
  5. Нефтедобывающие морские платформы
  6. Нефтегазовые месторождения
  7. Предприятия пищевой промышленности
  8. Автомобильная промышленность

Типы и виды печей и установок подогрева нефти. КПД и срок службы

Печи подогрева нефти для магистральных нефтепроводов (Конвекционный тип печи для нагревания жидкостей, чувствительных к перегреву (сырая нефть)). Нагревание нефти происходит при прохождении ее через змеевик теплопередачи, который подогревается конвекционными газами.КПД печи – до 92%Срок службы до 30-35 лет

Печи подогрева со спиральным змеевиком (применяются для подогрева промежуточного теплоносителя, который впоследствии нагревает другие жидкости или оборудование).Теплоотдача нагревателей достигает 85-90%.Производительность до 70 млн. БТЕ/ч, 16.0 Гкалл/ч, срок службы до 30 летТопливо для работы печи: нефтяной газ, природный газКонструктивное исполнение: горизонтальное, вертикальноеПрименение: нефтехимия, нефтегазовая и химическая промышленность

Печи подогрева со змеевиком серпантинного типа (применяются для обогрева любых жидкостей).Используются в химической, нефтехимической и нефтяной промышленностиПроизводительность до 75 млн. БТЕ/ч, 19 Гкалл/ч, срок службы до 30 лет

Путевые подогреватели

kvadra-group.com


Смотрите также