Покупателям


Подогрев нефтепродуктов в железнодорожных цистернах

Для подогрева нефтепродуктов в железнодорожных цистернах используются паровые и электрические подогреватели, а также циркуляционный и электроиндукционный нагрев.

Стационарные паровые подогреватели бывают двух типов: внутренние и наружные. Внутренний подогреватель трубчатого типа монтируется в нижней части железнодорожной цистерны, а наружный (в виде «паровой рубашки») — вокруг нижней половины котла цистерны. В обоих случаях устраивается паровая рубашка вокруг сливного прибора, через которую и осуществляется ввод пара в подогреватель.

Недостатком закрытых трубчатых подогревателей является то, что в первую очередь прогреваются слои нефтепродукта, примыкающие к трубам-змеевикам, а продолжительность нагрева основной массы жидкости весьма велика. Кроме того, они быстро выходят из строя вследствие коррозии.

Данного недостатка лишено переносное устройство для подогрева высоковязких нефтепродуктов в железнодорожных цистернах типа ПГМП-4.

Оно состоит из двух трубчатых подогревателей 1, снабженных шнековыми насосами 5. В качестве теплоносителя используется пар, подаваемый по трубе 3. Вращение шнеков осуществляется посредством электродвигателя 2 через вал 4 и редуктор 7.

image177

Пароподогреватель типа ПГМП-4:
1 — трубчатый подогреватель; 2 — электродвигатель; 3 — паровая труба; 4 — вертикальный вал;
5 — шнековый насос; 6 — горизонтальный вал; 7 — редуктор; 8 — шарнир; 9 — конденсатная труб

Устройство в сложенном состоянии погружается в продукт через люк цистерны. Здесь под действием силы тяжести трубчатые подогреватели, благодаря шарниру 8, занимают горизонтальное положение. Одновременно с подачей пара включается электродвигатель. Шнеки выкачивают нагретую жидкость из внутренней полости подогревателей и направляют ее в торцевые части цистерны и к сливному прибору. Освободившееся место занимает холодная жидкость. Благодаря циркуляции интенсивность теплообмена увеличивается в 2-3 раза. Соответственно уменьшается время подогрева.

В экстренных случаях допускается подогрев высоковязких нефтепродуктов «острым паром». При этом насыщенный водяной пар инжектируется через перфорированные трубы непосредственно в нефтепродукт и конденсируется, передавая ему необходимое тепло. Обводненный нефтепродукт в дальнейшем подвергается обезвоживанию.

Переносные электрические подогреватели также получили достаточно широкое распространение.

В XX в. использовались электрогрелки, имевшие каркас из стальных прутьев, на которые были надеты фарфоровые цилиндры со специальной винтовой нарезкой. В ее пазы был уложен проводник, обладающий высоким удельным омическим сопротивлением. Концы прутьев с фарфоровыми цилиндрами были укреплены в панелях, на которые были выведены концы нагревательных обмоток. Эти контакты соединяли двумя способами: на звезду или на треугольник.

Недостатком электрогрелок является значительная продолжительность подогрева нефтепродукта в цистерне вследствие отсутствия перемешивающих устройств, повышенная пожароопасность.

Электрическое подогревательное устройство ЭГМП по конструкции аналогично пароподогревателю ПГМП-4: оно также раскладывается внутри цистерны, так же снабжено шнековыми насосами для обеспечения вынужденной конвекции подогреваемой жидкости и т.д. Отличие заключается в том, что вместо трубчатых пароподогревателей в конструкции ЭГМП используются электроподогреватели.

image178

Переносные электрические подогреватели: а — круглый; б — секционный

Современным аналогом ЭГМП является грелка железнодорожная электрическая ГЖЭ-55, предназначенная для разогрева масел и темных нефтепродуктов в холодное время года при сливе из железнодорожных вагонов-цистерн с горловиной диаметром не менее 500 мм, Ее мощность составляет 55 кВт, длина развернутых секций — 4,3 м, высота — 4,35 м, ширина — 0,4 м. Электрогрелка автоматически отключается при максимальной температуре нагреваемого продукта, равной 80 С, и/или при высоте продукта над нагревателем 0,5 м.

Электроподогрев железнодорожных цистерн также может быть осуществлен снаружи с помощью электронагревательных кабелей и лент. Наиболее целесообразно размещать их в нижней части котла цистерны, когда на подогрев нефтепродукта расходуется наибольшее количество подводимой теплоты. Очень эффективно применение теплоизоляционного кожуха поверх электронагревательных кабелей и лент.

Для безопасной эксплуатации подобных подогревателей заземляют все металлические части эстакад, аппаратуру, железнодорожные цистерны и рельсы. Тупик, на котором производится подогрев, изолируют от общих путей.

Метод циркуляционного подогрева основан на передаче тепла от горячего нефтепродукта к холодному в результате их интенсивного перемешивания.

Перед сливом нефтепродукта из цистерны (рис. 6.6) на ее сливном патрубке устанавливают паровую рубашку, в которую подают пар. Это позволяет слить часть нефтепродукта, который по шлангу 4 направляется в теплообменник 10. Здесь он нагревается до 40-50 С и винтовым (или центробежным) насосом 7 по шарнирному трубопроводу 2 через устройство 1 с раскладывающимися трубами-соплами подается внутрь цистерны. Поскольку горячий нефтепродукт на выходе из сопел имеет давление 1-1,2 МПа, то он интенсивно перемешивается с холодным, отдавая последнему часть своего тепла.

image179

Установка циркуляционного подогрева я герметизированного слива железнодорожных цистерн УРС-2:
1 — гидромониторное устройство УР-5; 2 — шарнирный трубопровод; 3 — кран-укосина с лебедкой; 4 — гибкий шланг;
5 — установка нижнего слива АСН-8В; 6 — электродвигатель; 7 — винтовой насос; 8 — продуктопровод от теплообменника к насосу;
9, 11 — вентиль; 10— теплообменник

Далее в теплообменник 10 из цистерны поступает уже смесь холодного и горячего нефтепродуктов. Она нагревается и также закачивается насосом 11 в цистерну 5. Таким образом, температура нефтепродукта в ней постепенно увеличивается. Когда она достигнет заранее установленной величины, приступают к откачке нефтепродукта в приемный резервуар. Однако часть нефтепродукта продолжает циркулировать по системе теплообменник — насос — цистерна — теплообменник, чтобы компенсировать потери тепла в окружающую среду.

При комплексном электроподогреве фронт слива высоковязких нефтепродуктов оснащают электрогрелками (либо устройствами ЭГМП) и установками нижнего слива с электроподогревом. Слив производится в следующем порядке:

■  через люк в цистерну погружают электронагревательное устройство;

■  после полного погружения и раскладывания секций устройства его включают;

■  к патрубку нижнего сливного прибора цистерны присоединяют установку нижнего слива с электроподогревом;

■  открывают сливной прибор цистерны, при заполнении которого нефтепродуктом включают обогрев установки нижнего слива с помощью гибких электронагревателей;

■  при уровне нефтепродукта над электроподогревателем, составляющем 600-700 мм, его отключают;

■   остаток нефтепродукта сливают при включенных нагревателях установки нижнего слива.

Сущность электроиндукционного подогрева заключается в том, что вокруг цистерны при помощи обмотки, по которой пропускают переменный ток, создается электрическое поле. При этом стенки цистерны нагреваются, а тепло от них передается нефтепродукту.

Техническим специалистам