Нагряване на нефтопродукти в железопътни резервоари

Парни и електрически нагреватели, както и циркулационно и електрическо индукционно отопление се използват за нагряване на нефтопродукти в железопътните резервоари.

Стационарните парни нагреватели са два вида: вътрешни и външни. Вътрешният нагревател тип тръба е монтиран в долната част на вагона на железопътния цистерна, а външният (под формата на „парна риза“) е монтиран около долната половина на котела на резервоара. И в двата случая около устройството за източване е разположена парна риза, през която парата се вкарва в нагревателя.

Недостатъкът на затворените тръбни нагреватели е, че преди всичко се затоплят слоевете петролни продукти, съседни на спиралните тръби, а продължителността на нагряването на по-голямата част от течността е много голяма. Освен това те бързо се провалят поради корозия.

Преносимо устройство за нагряване на високовискозни нефтопродукти в железопътни цистерни от типа PGMP-4 е лишено от този недостатък.

Състои се от два тръбни нагревателя 1, оборудвани с винтови помпи 5. Като топлоносител се използва пара, подавана през тръбата 3. Винтовете се въртят с помощта на електродвигател 2 през вал 4 и редуктор 7.

Парен нагревател тип PGMP-4:
1 - тръбен нагревател; 2 - електрически мотор; 3 - парна тръба; 4 - вертикален вал;
5 - винтова помпа; 6 - хоризонтален вал; 7 - редуктор; 8 - панта; 9 - кондензатни тръби

При сгъване устройството се потапя в продукта през люка на резервоара. Тук, под действието на гравитацията, тръбните нагреватели, благодарение на шарнира 8, заемат хоризонтално положение. Едновременно с подаването на пара, електродвигателят се включва. Шнековете изпомпват нагрятата течност от вътрешната кухина на нагревателите и я насочват към крайните части на резервоара и към дренажното устройство. Освободеното пространство е заето от студена течност. Благодарение на циркулацията интензивността на топлообмена се увеличава 2-3 пъти. Времето за нагряване се намалява съответно.

В спешни случаи е разрешено нагряване на високовискозни нефтени продукти с „жива пара“. В този случай наситените водни пари се инжектират през перфорирани тръби директно в петролния продукт и се кондензират, пренасяйки необходимата топлина към него. Напоеният маслен продукт допълнително се дехидратира.

Преносимите електрически нагреватели също се използват широко.

През XX век. Използвани са нагревателни подложки, които са имали рамка от стоманени пръти, върху която са били поставени порцеланови цилиндри със специални резбови резби. В каналите му беше положен проводник с високо специфично омично съпротивление. Краищата на прътите с порцеланови цилиндри бяха фиксирани в панели, върху които бяха изведени краищата на нагревателните намотки. Тези контакти бяха свързани по два начина: към звезда или триъгълник.

Недостатъкът на нагревателните подложки е значителната продължителност на нагряване на петролния продукт в резервоара поради липсата на смесителни устройства, повишена опасност от пожар.

Дизайнът на електрическото отоплително устройство EGMP е подобен на парния нагревател PGMP-4: той също се разгъва вътре в резервоара, той също е оборудван с винтови помпи, за да осигури принудителна конвекция на нагрятата течност и др Разликата се крие във факта, че вместо тръбни парни нагреватели, конструкцията на EGMP използва електрически нагреватели.

Преносими електрически нагреватели: а - кръгъл; b - секционен

Съвременен аналог на EGMP е електрически железопътен нагревател GZhE-55, предназначен за отопление на масла и тъмни нефтени продукти в студения сезон при разтоварване от железопътни цистерни с диаметър на гърлото най-малко 500 mm, Неговата мощност е 55 kW, дължината от разширени секции е 4,3 м, височина - 4,35 м, ширина - 0,4 м. Нагревателната подложка се изключва автоматично при максимална температура на нагрятия продукт, равна на 80 С, и/или когато височината на продукта над нагревателя е 0,5 m.

Електрическото отопление на железопътните вагони-цистерни може да се извърши и отвън с помощта на електрически нагревателни кабели и ленти. Най-целесъобразно е да ги поставите в долната част на котела на резервоара, когато за отопление на петролния продукт се изразходва най-голямо количество доставена топлина. Много е ефективно да се използва изолационна риза върху електрически нагревателни кабели и ленти.

За безопасна работа на такива нагреватели всички метални части на рампите, оборудването, железопътните резервоари и релсите са заземени. Тупикът, на който се извършва отоплението, е изолиран от общите пътеки.

Методът на циркулационното нагряване се основава на предаването на топлина от горещ нефтен продукт към студен като резултат от интензивното им смесване.

Преди източване на петролния продукт от резервоара, върху отводнителната му тръба се монтира пара, в която се подава пара. Това позволява да се източи част от петролния продукт, който се насочва през маркуча 4 към топлообменника 10. Тук той се нагрява до 40-50 C и винтовата (или центробежна) помпа 7 се подава през шарнирния тръбопровод 2 през устройството 1 с разширяващи се тръби на дюзите в резервоара. Тъй като горещият нефтен продукт на изхода от дюзите има налягане 1-1,2 МРа, той интензивно се смесва със студения, отдавайки последната част от топлината си.

Циркулационна отоплителна инсталация за запечатан разряд на железопътни цистерни URS-2:
1 - струйно устройство UR-5; 2 - съчленен тръбопровод; 3 - стрелов кран с лебедка; 4 - гъвкав маркуч;
5 - монтаж на долния разряд АСН-8В; 6 - електрически мотор; 7 - винтова помпа; 8 - продуктопровод от топлообменника към помпата;
9, 11 - клапан; 10 - топлообменник

Освен това смес от студени и горещи петролни продукти влиза в топлообменника 10 от резервоара. Той се загрява и също така се изпомпва от помпата 11 в резервоара 5. По този начин температурата на петролния продукт в него постепенно се повишава. Когато достигне предварително определена стойност, те започват да изпомпват нефтения продукт в приемния резервоар. Част от петролния продукт обаче продължава да циркулира през системния топлообменник - помпа - резервоар - топлообменник, за да компенсира топлинните загуби за околната среда.

Със сложно електрическо отопление, изпускателната предна част за високовискозитетни нефтопродукти е оборудвана с нагревателни подложки (или EHMP устройства) и електрически отопляеми дънни разрядни устройства. Отцеждането се извършва в следния ред:

■ електрическо отоплително устройство е потопено в резервоара през люка;

■ след пълно потапяне и разгъване на секциите на устройството се включва;

■ електрически отопляем долен изпускателен блок е свързан към разклонителната тръба на долното дренажно устройство на резервоара;

■ отворете устройството за източване на резервоара, когато го пълните с маслени продукти, те включват включването на отоплението на долния разтоварен блок с помощта на гъвкави електрически нагреватели;

■ когато нивото на маслото над електрическия нагревател е 600-700 mm, то се изключва;

■ останалата част от масления продукт се източва, когато са включени нагревателите на долния разтоварен блок.

Същността на електрическото индукционно отопление е, че около резервоара се създава електрическо поле с помощта на намотка, през която се предава променлив ток. В този случай стените на резервоара се нагряват и топлината от тях се прехвърля към петролния продукт.