Тема 3. Подогрев высоковязких и застывающих нефтепродуктов. Обогрев нефти зимой


1.9 Подогрев нефти в резервуаре в зимнее время. Анализ результатов газогидродинамических исследований скважин, подключенных к УКПГ-14 Оренбургского НГКМ

Похожие главы из других работ:

Бетон и железобетон: технологии производства и экономии

ВОЗМОЖНО ЛИ ЗИМНЕЕ БЕТОНИРОВАНИЕ?

Да, и это доказывают работы российских ученых С. А. Миронова В. П. Сизова и И. Г. Совалова, разработавших и внедривших в практику теорию и способы зимнего бетонирования. Речь идет о создании нормальных условий твердения бетона зимой. Это значит...

Комплексная электрификация фермы КРС колхоза «Степной» Лиманского района Астраханской области

2.3.2. Подогрев воды и выбор водонагревателей

В зимнее время возникает необходимость подогрева воды для поения животных. Оптимальная температура воды должна быть: Для молодняка - +5... 7°С, для дойных коров - +12... 14°С...

Математическая модель системы автоматического регулирования высоты жидкости в герметизированной емкости

1. Концептуальная модель системы автоматического регулирования уровня жидкости в резервуаре

Жидкость в резервуар подается насосом объемного типа. Регулирование поступления жидкости в резервуар производится изменением частоты вращения вала насоса...

Математическая модель системы автоматического регулирования высоты жидкости в герметизированной емкости

1.4 Инструментальная модель системы автоматического регулирования уровня жидкости в резервуаре

Реализовать модель будем в пакете MATLAB, при этом воспользуемся инструментом визуального моделирования SIMULINK. Представим четыре модели в виде подсистем: модель объекта регулирования, модель формирователя возмущений...

Оптимизация существующей технологии обессоливания нефти и повышения качества ее подготовки

1.1 Физико-химические свойства нефти, газа, воды поступающих на УПН Черновского месторождения нефти

В настоящее время поступление нефти на УПН Черновского месторождения осуществляется по системам промысловых трубопроводов с Быгинского, Погребняковского, Сосновского, Центрального, Черновского, Южно - Лиственского месторождений...

Оптимизация существующей технологии обессоливания нефти и повышения качества ее подготовки

1.1.1 Физико-химические свойства нефти, газа, воды Быгинского месторождения нефти

Свойства флюидов, насыщающих продуктивные пласты Быгинского месторождения, представлены по данным исследования глубинных и поверхностных проб нефти, отобранных в 1985-2007 гг. и выполненных в лаборатории ОАО «Удмуртгеология»...

Оптимизация существующей технологии обессоливания нефти и повышения качества ее подготовки

1.1.2 Физико-химические свойства нефти, газа и воды Погребняковского месторождения нефти

По результатам исследований и расчётов плотность пластовой нефти - 919,2 кг/м3, давление насыщения нефти газом при пластовой температуре - 2,79 МПа, газосодержание при однократном разгазировании пластовой нефти - 4,51 м3/т...

Оптимизация существующей технологии обессоливания нефти и повышения качества ее подготовки

1.1.3 Физико-химические свойства нефти, газа и воды Сосновского месторождения нефти

По результатам исследований и расчётов плотность пластовой нефти - 876,0 кг/м3, давление насыщения нефти газом при пластовой температуре - 4,3 МПа, газосодержание при однократном разгазировании пластовой нефти - 14,3 м3/т...

Оптимизация существующей технологии обессоливания нефти и повышения качества ее подготовки

1.1.5 Физико-химические свойства нефти, газа и воды Черновского месторождения нефти

Плотность нефти в пластовых условиях - 0.876 г/см3; динамическая вязкость - 17.0 мПас; объемный коэффициент - 1.037; газосодержание - 16.2 м3/т; давление насыщения - 5.1 МПа. плотность нефти в стандартных условиях - 0.886 г/см3, вязкость нефти при t = 20 C - 29.7 мм2/сек...

Оптимизация существующей технологии обессоливания нефти и повышения качества ее подготовки

2.1 Основные технические показатели установки подготовки нефти Черновского месторождения нефти

УПН Черновского месторождения нефти состоит из двух опасных производственный объектов, таких как: «Пункт подготовки и сбора нефти» и «Парк резервуарный» была введена в эксплуатацию в 2001 году...

Подогрев нефти и нефтепродуктов

Подогрев нефти и нефтепродуктов

Если светлые нефтепродукты (бензин, керосин) легко транспортируются по трубопроводам в любое время года и операции сними не вызывают особых затруднений, то операции с темными нефтепродуктами (мазутом...

Проектирование стального вертикального резервуара с понтоном для хранения нефти объемом 28000 м3

2.1 Расчет высоты налива и объема жидкости в резервуаре

Нн - высота налива жидкости, м. Высота налива (допустимый (максимальный) аварийный уровень налива жидкости) определяется для РВС с пеногенераторами встроенными в стенку РВС нижним краем пеногенератора минус 0...

Разработка станка с электронной системой программного управления

2.4 Рассчитать среднее время безотказной работы и среднее время восстановления ЭСПУ модели Электроника НЦ-31-02

Среднее время безотказной работы ЭСПУ - среднее значение наработки в часах между двумя отказами - вычисляется по формуле = () Рассчитаем среднее время безотказной работы ЭСПУ =305/6=51 час Данный показатель характеризует общую надежность работы...

Разработка технологии сварки газопровода низкого давления из труб диаметром 219 мм

1.8 Предварительный подогрев

Предварительный подогрев является одной из важнейших технологических операций, позволяющих регулировать термический цикл сварки. Известно...

Технология сварки низколегированной конструкционной марганцово-ванадиевой стали 16Г2АФ

8.4 Подогрев металла

t8/5= · · К; t8/5= · · 1=30,4 с. = 2,5 - толщина свариваемого металла, см; - коэффициент теплопроводности для низколегированной стали. С=3,6 ДЖ/см- удельная объемная теплопроводность. Тн =100- начальная температура металла; К = 1 - коэффициент приведения...

prod.bobrodobro.ru

Тема 3. Подогрев высоковязких и застывающих нефтепродуктов.

Необходимость подогрева нефтепродуктов

Если светлые нефтепродукты (бензин, керосин) легко транспортируются по трубопроводам в любое время года и операции с ними не вызывают особых затруднений, то операции с темными нефтепродуктами (мазутом, смазочными маслами) вызывают значительные трудности. Объясняется это тем, что темные нефтепродукты при понижении температуры воздуха становятся более вязкими, теряют текучесть и их транспортирование без подогрева становится невозможным.

Нефтебазы в общем случае оперируют большим количеством нефтепродуктов, имеющих высокие вязкость и температуру застывания (табл. 1).

Таблица 1

Сведения о свойствах некоторых нефтепродуктов

Тип нефтепродукта Кинематическая вязкость (мм2/с) при температуре Температура застывания, °С
50 °С 100 °С
Мазуты топочные 45…118 25…40
Мазуты флотские 36…89 –5…–8
Масла авиационные 96…160 14…20,5 –18…–30
Масла индустриальные 6…110 –15…–30
Масла компрессорные 11…21 –5…–25
Масла моторные для кар- бюраторных двигателей 5,5…12 –25…–42
Масла моторные для авто- тракторных двигателей 8…11 –15…–30
Масла моторные для ди- зельных двигателей 91…120 11…22 –12…–15
Масла осевые 12…60 –40…–55
Масла трансмиссионные 110…120 10…17,5 –18…–40
Масла турбинные 20…59 –10…–15
Масла цилиндровые 32…70 –5…17

Высокая вязкость масел и мазутов объясняется значительным содержанием в них высокомолекулярных углеводородов, а высокая температура застывания — наличием парафина.

В процессе транспортировки или хранения данные нефтепродукты остывают (в результате чего их текучесть резко ухудшается), а порой и застывают (особенно в зимнее время). Это не позволяет осуществить прием и отпуск высоковязких и высокозастывающих нефтепродуктов без их подогрева в установленные нормативные сроки.

С понижением температуры вязкость многих нефтепродуктов настолько повышается, что перекачка их в ряде случаев становится невозможной, а нефтепродукты с большим содержанием парафина даже затвердевают в результате кристаллизации парафина. Восстановление их текучести достигается подогревом.

Подогрев осуществляется при хранении, транспортировке, приёмных и раздаточных операциях.

Подогрев высоковязких и легкозастывающих нефтепродуктов следует производить до температуры, обеспечивающей его кинематическую вязкость не более 600 мм2/с (сСт).

Температура подогрева мазутов не должна превышать 90оС, а для масел – 60оС.

Температура подогрева должна быть ниже температуры вспышки паров нефтепродукта в закрытом тигле, не менее чем на 25оС.

Похожие статьи:

poznayka.org

7. Подогрев нефтепродуктов

Подогрев нефтепродуктов необходимо производить в следующих случаях:

1. для ускорения слива и налива вагонов-цистерн и нефтеналивных судов вязких и темных нефтепродуктов;

2. для уменьшения гидравлических сопротивлений при перекачках по трубопроводам;

3. при обезвоживании и отстое нефтепродуктов от механических примесей;

  1. для ускорения смешения нефтепродуктов;

  2. при регенерации отработанных масел.

Для подогрева применяются различные теплоносители: водяной пар, горячая вода; горячие нефтепродукты, горячие газы, высокотемпературные органические теплоносители и электро и нифракрасный подогрев.

Водяной пар является наиболее удобным, распространенным и доступным теплоносителем. Он обладает большим теплосодержанием, коэффициентом теплоотдачи, легко транспортируется и не является пожаровзрывоопасным. Используется сухой пар 3-8 атм.

Горячая вода как теплоноситель имеет меньшее теплосодержание, чем водяной пар (в 5-6 раз). Использование горячей воды целесообразно при водозеркальном подогреве нефтепродуктов.

Подогрев горячими маслами мазутов применяется в том случае, если отсутствует пар и горячая вода, так как возможен процесс коксообразования в маслах, что ухудшает процесс теплообмена.

Для подогрева тугоплавких нефтепродуктов (битумов, пеков) используются высокотемпературные органические теплоносители, у которых температура кипения выше 2580С. К ним относятся: даутерн, арохлор (тетрахлордифенил), глицерин, тетракпезилоксисилан, представляющий собой кремнийорганичечскую жидкость. Основные физико-химичексие свойства высокотемпературных органических теплоносителей приведены в таблице 19.

Таблица 19 Физико-химичексие свойства высокотемпературных органических теплоносителей

Теплоноситель

, кг/м3

Температура, 0С

Теплоемкость,

кКал/кг0С

Вязкость динамич, при 1000С

Кипения

застывания

Даутерм

1060

258

12

0.45

100

Арахлор

1440

340

-7

0.53

400

Глицерин

1260

290

-19

0.67

1430

Тетракрезилсиликат

1120

440

-36

0.43

4060

Горячие газы имеют ограниченное применение из-за малой теплоемкости. Применяются в трубчатых печах, в автоцистернах, обогреваемых газами моторов.

Электрообогреватели весьма эффективны, однако их применение ограниченно пожарной опасностью. Применяется в основном для подогрева нефтепродуктов с высокой температурой коксования и вспышки (масел перед их сливом-наливом из вагонов-цистерн).

К числу наиболее распространенных способов относятся: подогрев открытым (голым) паром; подогрев электрообогревателями; посредством переносных и стационарных закрытых подогревателей.

Открытым паром разогревают в основном топочные мазута перед их сливом-наливом из вагонов-цистерн и танков нефтеналивных судов. Однако такой способ подогрева приводит к обводнению нефтепродуктов.

Подогрев нефтепродуктов посредством подогревателей заключается в передаче тепла от теплоносителя к нагреваемой жидкости через стенки подогревателя. Что исключает непосредственный контакт теплоносителя с нефтепродуктами. Применяются стационарные и переносные подогреватели. Переносные обогреватели подразделяются на погружные (опускаемые в нагреваемый нефтепродукт) и плавучие (плавающие на поверхности жидкости). Основным недостатком этих подогревателей является их малая поверхность нагрева, ограниченная габаритами люков вагонов-цистерн и танков нефтеналивных судов. Для вязких нефтепродуктов такие устройства снабжаются механическими устройствами для перемешивания. В качестве теплоносителя используется водяной пар, горячая вода, высокотемпературные органические растворители. Подогрев водой используется для маловязких нефтепродуктов (дизтопливо, бензина. бензола).

Для подогрева мазутов и битумов в хранилищах устанавливаются подогреватели двух типов:

-общие, когда подогреватели устанавливают под днищем;

-местные подогреватели, размещаемые в центральной части хранилища.

Переносные погружные подогреватели делятся на спиралеобразные, петлеобразные и радиаторные (цилиндрические и плоские).

При сливе темных нефтепродуктов из вагонов цистерн или при сливе дизельных топлив и минеральных масел в осенне-зимний период применяется циркуляционный подогрев «горячим размывом». Продукт греется вне цистерны в теплообменном аппарате до высокой температуры и затем насосом под высоким давлением в вагон-цистерну. Горячая струя подаваемого насосом нефтепродукта размывает застывший нефтепродукт в вагоне-цистерне, перемешивается с ним и нагревает его. Подогретый нефтепродукт из вагона-цистерны откачивается насосом. Часть его сливается в хранилище, а другая направляется в теплообменник для подогрева следующего размыва. Эта операция производится до полного опорожнения вагонов-цистерн.

Самым совершенным способом подогрева нефтепродуктов в вагонах-цистернах является инфракрасный подогрев (рис.76). Способ подогрева состоит в том, что поток инфракрасных лучей от излучателя подогревает металлическую поверхность. Применение этого способа самый экономный, так как нет потерь в окружающую среду от излучения, вследствие того, что наружная сторона подогревателей не является теплопередающей.

Рис. 76. Ламповый нагреватель инфракрасного излучения, где 1,2 излучатели светло и темнокрасного накала

studfiles.net

Блок подогрева нефти | Банк патентов

Полезная модель относится к нефтяной промышленности и может быть использована на промыслах для подогрева нефти, транспортируемой напорным нефтепроводом, в системах сбора и на нефтеперерабатывающих предприятиях в установках подготовки нефти с автономным подогревателем.

Для разрушения стойких газоводонефтяных смесей, а также в зимний период требуется подогрев нефтяных эмульсий, так как их температура должна соответствовать температуре ведения технологического процесса.

Известен блок подогрева нефти нефтепровода сепарационной установки, включающий нагреватель с трубопроводом отвода подогретой нефти и трубопроводом подачи нефтяной эмульсии через сепаратор для отделения газа, газопровод выхода которого соединен с линией отвода попутного нефтяного газа из установки, имеющей модульные блоки (см. изобретение РФ, патент №2103501, МПК 7 Е 21 В 43/34, 3.31.10.1995 г., оп.27.01.1998 г.) - прототип.

Недостатком известного блока является то, что попутный нефтяной газ из устройства для его отделения - сепаратора без очистки поступает в линию его отвода из установки, а подогреватель работает от автономного источника. Это экономически не выгодно и требует введения дополнительных устройств очистки газа, поступающего потребителю и на сжигание.

Задача, положенная в основу полезной модели, заключается в создании простой, экономичной и эффективной системы подогрева нефти.

Поставленная задача решается тем, что блок подогрева нефти, содержит нагреватель с трубопроводами подачи нефтяной эмульсии и отвода подогретой нефти.

Новым является то, что блок снабжен вертикальным аппаратом отбора и очистки газа, который установлен посредством калибровочной шайбы на линии отвода попутного нефтяного газа и соединен с горелкой нагревателя газопроводом, закрепленным в верхней части аппарата посредством переводной катушки. Аппарат отвода и очистки газа выполнен с тангенциальным входом, каплеоотбойниками и скрубберной жалюзийной насадкой, размещенной в верхней части аппарата под переводной катушкой.

Указанное размещение в блоке аппарата отбора и очистки определенного количества газа, необходимого для работы нагревателя, позволяет скомпоновать систему и сэкономить энергоносители.

В источниках патентной и научно-технической информации не обнаружена указанная выше совокупность существенных признаков, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого объекта критерию «новизна».

На чертеже схематично изображен блок подогрева нефти транспортного нефтепровода.

Блок подогрева нефти содержит нагреватель 1, трубопровод 2 подачи в него нефтяной эмульсии из нефтепровода 3 и трубопровод 4 отвода подогретой нефти из нагревателя 1 в нефтепровод 3. Над прямолинейным участком трубопровода 2 врезана байпасная линия 5 отвода попутного нефтяного газа и его подачи через калибровочную шайбу 6 в тангенциальный вход 7 вертикального аппарата 8 отбора и очистки газа. По периметру аппарата 8 установлены каплеотбойники 9, а в его верхней части - скрубберная жалюзийная насадка 10. Верхняя часть аппарата 8 имеет эллиптическую поверхность с вваренной в нее переводной катушкой 11 для крепления газопровода 12 подачи очищенного газа на горелку

нагревателя 1. Здесь же установлен дифманометр 13 для контроля перепада давления газа в аппарате. Трубопроводы блока оснащены запорной арматурой 14.

Блок работает следующим образом.

Из нефтепровода 3 нефтяная эмульсия поступает по трубопроводу 2 в нагреватель 1, а через калибровочную шайбу 6 по байпасной линии 5 определенное количество попутного нефтяного газа, необходимого для работы нагревателя 1, поступает в аппарат 8. Очистка газа от капельной жидкости осуществляется с помощью тангенциального входа 6, разделяющего поток на жидкость и газ под действием гравитационных и инерционных сил, и каплеотбойников 9, осаждающих жидкость в нижнюю часть аппарата. Тонкодисперсные капли жидкости в виде тумана по восходящей попадают в верхнюю часть аппарата 8 и, проходя через скрубберную жалюзийную насадку 10, очищенный газ по газопроводу 13 поступает на сопло горелки нагревателя 1.

В блоках подогрева нефти установок сбора и подготовки нефти таким же образом подается нефтяная эмульсия по трубопроводу в нагреватель, а необходимое количество попутного нефтяного газа целесообразнее отбирать в линии его отвода из технологической емкости установки.

В качестве скрубберной жалюзийной насадки может служить гофрированная лента типа «Ультрасет», изготавливаемая Саратовскими ЗАО «Даль» и ОАО «Нефтемаш-Салкон». По расчетам степень очистки газа от жидкости с использованием гофрированной ленты «Ультрасет» составляет 10.

В качестве нагревателя могут быть использованы серийно выпускаемые путевые подогреватели типа ПП-0,63А, ППТ-02Г, ПТБ-1,6 М либо другие марки подогревателей с промежуточным теплоносителем.

Изготовление предлагаемой к защите конструкции не требует разработки нового оборудования и переоснащения существующих

производств, а используемые элементы и узлы широко применяются в машиностроении, что свидетельствует о соответствии заявляемой полезной модели критерию «промышленная применимость».

bankpatentov.ru

Необходимость подогрева нефтепродуктов

Главная / Продукция / Статьи /

Обогрев резервуаров и емкостей

Использование обогрева резервуара, или нагрева и поддержания необходимой температуры хранимого продукта, что, по сути, имеет одну и ту же цель, является неотъемлемой частью технологического процесса при добыче, транспортировке, хранении и применении большого количества различных нефтепродуктов, воды или химических соединений. Примеры систем обогрева, рассмотренные далее, так же могут применяться и в газовом хозяйстве. Необходимость применения обогрева резервуара (трубопровода, хранилища) обусловлена загустением вязких нефтепродуктов таких, как,например, нефть, мазуты, битум. Даже при положительных температурах их загустение в свою очередь вызывает массу проблем при сливо-наливных операциях, отборах проб, перекачке и других работах. Так же применение обогрева требуется для поддержания определенной температуры продукта в хранимых емкостях или предохранения их от замерзания: дизельное топливо при отрицательных температурах выделяет парафины, которые откладываются на стенках сосуда и трубопроводах и удаляются с большим трудом; вода в пожарных резервуарах должна быть всегда в пределах положительных температур, иначе возможно образование льда, и, как следствие, невозможность её использования или разрушение самого резервуара. Требование по поддержанию заданной температуры, что гораздо сложнее, чем непосредственный разогрев продукта, связано не только с технологическими процессами, но и с потерями тепла:

  • от естественного падения температурного режима атмосферы

  • от существующей теплопроводности как самих конструкций резервуара, так и теплоизоляционных материалов

  • за счет движения воздуха, даже если внешняя температура остается неизменной

  • от теплового излучения

Обогрев – единственный способ получения необходимой температуры продукта!

На данный момент существует множество различных вариантов решений данной проблемы. Мы же рассмотрим наиболее распространенные и наиболее удобные в применении способы нагрева нефтепродуктов.

Обогрев открытым острым паром

Одним из первых способов нагрева и остающимся самым распространенным на данный момент является обогрев открытым острым паром, подаваемым непосредственно в продукт. Его отличает относительная простота и большое количество недостатков:

  • необходимость в больших человеческих и технологических ресурсах

  • отсутствие возможности регулировки температуры продукта

  • проблема возврата водяного конденсата, неизбежно образующегося при использовании пара

  • высокая температура опасна для персонала

  • низкий коэффициент полезного действия

  • возникает необходимость в получении большого количества пара, что влечет дополнительные затраты

Подача пара в «рубашку»

Разновидностью парового разогрева можно считать подачу пара не в сам продукт, а в «рубашку». Данный метод получил большое применение на железнодорожном транспорте.

Иногда такую систему используют в двустенных резервуарах, подавая пар в межстенное пространство. Как и при обычном паровом нагреве у данного способа также существуют недостатки. Несмотря на то, что пар не попадает непосредственно в продукт и в нем не скапливается вода, все равно возникает необходимость устранения конденсата из паровой рубашки резервуара. К недостаткам можно также отнести: площадь покрытия поверхности резервуара никогда не достигает 100%; увеличивается время разогрева; продукт не прогревается целиком или прогревается еще медленнее, чем при воздействии на него паром. Применение такого способа с использованием паропроводящего змеевика по внешней стороне резервуара  еще больше снижает эффективность и может использоваться исключительно на небольших резервуарах.

Чертеж емкости с подачей теплоносителя в "рубашку"

Напорное циркуляционное перемешивание

Напорное циркуляционное перемешивание — это разогрев с забором нефтепродукта. В эту группу можно отнести множество способов и различных систем, основанных на одном принципе: из резервуара производится забор небольшого количества продукта, его нагрев во внешнем устройстве и подача назад в резервуар. Такой способ рекомендуется применять на больших стационарных резервуарах и на больших сливных железнодорожных терминалах. Для создания подобной системы требуются значительные экономические затраты, проектные и монтажные работы, большое количество дополнительного оборудования: насосы, запорная арматура с обогревом, отдельный технологический участок.

В цистернах при данном способе возникает необходимость применения дополнительного технологического процесса: перемешивания продукта. При поступлении разогретого продукта обратно в резервуар или емкость после разогрева струя не разбивается в холодном продукте, а «прорезает» его. Из - за этого разогрев продукта происходит неравномерно. Перемешивание продукта устраняет этот эффект, и прогрев происходит равномерно. Данный способ эффективнее, чем разогрев открытым паром: не ухудшается качество сливаемого продукта, в нем не скапливается вода, разогрев происходит плавнее и в большинстве случаев быстрее. Но, тем не менее, это сложная технологическая система, с большим количеством составляющих элементов, требующая обслуживания и особого внимания технического персонала.

Встроенный подогреватель

Наиболее часто применяемый на данный момент способ разогрева или поддержания необходимой температуры в резервуарах и емкостях различного назначения и объёма – использование встроенного подогревателя, состоящего из труб различного диаметра и длины. Исполнение подогревателя бывает секционное или змеевиком.

Чертеж емкости со змеевиком

Чертеж емкости со встроенным подогревателем

Теплоноситеь: пар

В качестве теплоносителя используется пар или вода. Теплоноситель под давлением подается в теплообменник (змеевик), где, остывая, передает тепловую энергию хранимому продукту. При использовании данного способа нагрев происходит относительно быстро при минимальных технико-экономических затратах. 

Особенности использования пара:

  • давление от 0,3 МПа до 1 МПа, реже выше.

  • температура пара 130-140 °С

  • пожаробезопасный нагрев

Отрицательными сторонами являются необходимость получения пара на месте расположения резервуаров, скапливание конденсата в теплообменнике, небольшое КПД, высокая стоимость пара.

Теплоноситель: вода

Действие и метод использование воды в качестве теплоносителя такое же, как пара.Особенности использования воды:

  • давление от 0,3 до 0,8 МПа

  • температура теплоносителя не более 90°С

  • пожаробезопасный нагрев

Положительными сторонами использования жидкости являются:

  • отсутствие скапливания конденсата в трубах

  • стоимость горячей воды и её использования ниже затрат на пар. При этом невысокая, в отличие от пара, температура, и, как следствие, невозможен нагрев продукта хранения выше 70-80°С.

Теплоноситель: термальное масло

В эту же группу можно отнести термомаслянный обогрев. Конструктивно это все тот же змеевик внутри емкости, но в качестве теплоносителя используется термальное масло. Данный вид широко применяется на битумных хранилищах, так как битум наиболее вязкий нефтепродукт. Температура кипения термального масла в отличие от обычных индустриальных масел свыше 170 °С. Соответственно и температура нагрева продукта может достигать 164 °С. Следует отметить, что битум приобретает текучесть при температуре около 160 °С в зависимости от марки. Таким образом, нагрев с помощью термального масла является наиболее распространенным способом.

Теромомаслянный способ разогрева обладает высокой эффективностью и скоростью нагрева за счет высокой температуры носителя, экономически наиболее выгоден по сравнению с электорообогревом. Но, так же, как у всех прочих, существует определенная специфика, затрудняющая его применение:

  • необходимо наличие специальной установки для разогрева и перекачки масла

  • наличие запаса термического масла на случай аварии.

  • применение масла выгодно только при большом объёме хранимого продукта, и/или его высокой оборачиваемости за определенный промежуток времени.

Электрические способы нагрева/обогрева резервуаров.

К данной группе условно относятся все способы и методы обогрева, использующие в своей основе электричество. Их применение, как правило, более дорогостоящее по сравнению с другими обогревателями вследствие использования электричества как энергоносителя, но простота монтажа и ремонта в некоторых случаях делают их наиболее удобными в применении.

Электроообогрев внутренними тэнами, блоками ТЭН (ТЭНБ)

Блоки ТЭН – трубчатые электронагреватели - это несколько нагревателей типа ТЭН, смонтированных на одном фланце. Конструкция и исполнение тэнов может разительно отличатся в зависимости от мощности, вида резервуара и расположения самих тэнов.

Крепление тенов к резервуару осуществляется через ответные фланцы.

Тэны могут устанавливается как вертикально, так и горизонтально в резервуаре. Обязательным условием является то, что блоки ТЭН должны полностью погружаться в продукт. Мощность, как правило, от 4 до 36 кВт, но возможно так же исполнение и до 100 кВт. Средний срок службы - 8 лет. Материал изготовления - обычная сталь или нержавеющая сталь для особо агрессивных сред. Управление температурой нагрева осуществляется отдаленно автоматической системой через силовой шкаф. Температура нагрева тэна в зависимости от модели ограничивается температурой вспышки продукта, или точкой кипения применительно для воды, поэтому тэны так же применяются для разогрева битума, наряду с термомаслянным обогревом. К недостаткам можно отнести большое потребление электричества вследствие конструктивных особенностей.

Электрокабель

Следующим видом электрообогрева является обогрев с помощью электрокабеля. Данный вид имеет самое широкое назначение:

  • обогрев

  • предотвращение от замерзания

  • компенсация теплопотерь

  • начальный разогрев

Кабель бывает двух видов: саморегулирующийся и постоянного нагрева.

Саморегулирующийся кабель работает по следующей схеме: чем ниже температура, тем больше тепла выделяется на кабеле. Саморегуляция работает за счет полупроводниковой составляющей нагревательного элемента: с понижением температуры падает сопротивление и, соответственно, увеличивается ток.

Диаграмма зависимости температуры и тока в саморегулирующимся кабеле

Ток увеличивается на каждом участке отдельно в зависимости от температуры участка, на котором закреплен кабель. Саморегулирующийся кабель иногда может использоваться без системы контроля при работе на небольших емкостях.

Кабель постоянного нагрева, или резистивный, обладает гораздо большей мощностью и температурой нагрева, но при его применении обязательна система управления совместно с датчиками температуры.

Кабель представляет собой широкую плоскую ленту, которая может быть разрезана на отрезки нужной длинны без потери работоспособности, и соединена с помощью специальных муфт. Кабель крепится на клейкую ленту непосредственно к стенке резервуара, либо но монтажные ленты.

 

Узел монтажа нагревательной секции на резервуаре

Благодаря хорошему контакту непосредственно со стенкой резервуара, электрокабели имеют высокий КПД и небольшую потребляемую мощность. Они полностью автономны, а при применении систем управления можно не только задать периодичность обогрева, но так же температуру в каждый отдельно взятый момент времени. Наибольшая температура нагрева или обогрева при использовании электрокабелей может достигать 200°С в зависимости от модели, в некоторых случаях до 400 °С. На данный момент это наиболее перспективный способ нагрева и обогрева емкостей и резервуаров.

Вследствие развития технологии обогрева с помощью электрокабелей на сегодняшний день разрабатывается и внедряется технология обогрева с помощью нагревательных панелей.

К особенностям использования панелей можно отнести:

  • легкость монтажа

  • максимальную площадь контакта

  • минимальная занимаемая площадь на резервуаре

  • простая диагностика неполадок (по сравнению с кабельным разогревом)

Пример установки на резервуар панелей обогрева

Однако, несмотря на все плюсы и рабочую температура до 232 °С, относительно высокая стоимость не дает широко распространиться на рынке данному виду обогрева.

Рассмотренные системы обогрева являются наиболее популярными и опробованными на данный момент. Однако в настоящее время появляется большое количество новых и все более разнообразных способов обогрева резервуаров и нагрева хранимого продукта:

Инфракрасный обогреватели на полимерной основе

Температура работы составляет 60-70 °С. Так как нагреватель имеет малые размеры, распределение тепла происходит только внутрь емкости, что отражается на возможности использования обогревателя только на небольших резервуарах.

 

 

 

Погружные нагреватели на основе полых стеклопластиковых труб

Особенностями данного способа нагрева являются возможность нагрева продукта до 250°С, что отражается на большом КПД, легкость монтажа. На основе погружных нагревателей создаются автоматические системы нагрева.

(1, 3 - стеклопластиковый корпус, 2 - углеродный волокнистый материал, 4 - контактный вывод)

Таким образом, для правильного выбора способа обогрева резервуаров или нагрева хранимого продукта требуется учет всех возможных факторов температурного воздействия и свойств среды. Так же выбор нужно производить исходя из наличия или отсутствия необходимых элементов для работы обогревателя (вода, пар, электричество). Так же необходимо учитывать требуемую скорость разогрева и цель применения данных систем.

10 Мая 2012 г.

kinderru.ru