Системи підігріву вантажу

В'язкість нафти і нафтопродуктів залежить від температури. При понижені температури деякі з них застигають настільки, що перекачування їх насосом стає скрутної і іноді навіть неможливою. Як було сказано вище, в якості вантажних насосів зараз в переважній більшості використовуються відцентрові, а саме їх основні параметри в значній мірі залежать від в'язкості перекачується рідини.

Рисунок 11 - Діаграма в'язкість-температура з логарифмічною шкалою: а - гранична в'язкість для відцентрового насосу; б - гранична в'язкість для поршневого насосу; 1 - флотський мазут Ф-5; 2 - флотський мазут Ф-12; 3 - топковий мазут М40В; 4 - топковий мазут М40; 5 - топковий мазут М100В; 6 - топковий мазут М100; 7 - Мангишлакської нафти

У меншій мірі на в'язкість вантажу реагують поршневі і гвинтові насоси.

По діаграмі, рис. 11, можна визначити за граничної в'язкості допустиму температуру підігріву мазуту при перекачуванні відцентровим і поршневим насосом. За граничну в'язкість тут прийнята така в'язкість, після якої починається істотне зниження ККД і подачі насоса. З діаграми бачимо, що якщо мазут флотський Ф- 5 може бути вивантажений при 20^оС, то мазут топковий М100 для вивантаження необхідно підігріти до 70^оС. Для підігріву до такої температури багатотонної великої маси мазуту М100 необхідно підвести відповідну кількість теплоти, що потребує потужного джерела енергії, розвиненою теплообмінної поверхні і теплоносія для доставки цієї теплоти до теплообмінника в танку. Причому, повинен бути запас цієї теплової енергії на нейтралізацію теплових втрат, які постійно існують через інтенсивного теплообміну зовнішньої поверхні судна з морською водою, особливо на ходу судна.

На танкерах використовуються як теплоносіїв водяна пара (в переважній кількості випадків) і термальне масло. Теплообмін теплоносія і вантажу відбувається в подогревателях, які можуть бути розташовані в танку на відстані близько 150 мм від днища, або винесені за межі танка. В останньому випадку вантаж прокачується через підігрівач насосом. Інші способи підігріву вантажу, наприклад, електричні або за допомогою димових газів енергетичних установок хоча й описані в літературі, але на морських судах застосування поки не знайшли, так як не вийшли поки за межі експериментів.

Підігрівачі, змонтовані на днищах танків, називають трубчастими. Вони являють собою труби, прокладені у вигляді змійовиків, петель або батарей з прямих труб і колекторів, причому, істотного значення не має орієнтація цих підігрівачів – уздовж або поперек судна. Трубчасті підігрівачі можуть бути вертикальними спіральними, можуть розташовуватися на вертикальних перебираннях. Підігрівачі, стаціонарно розташовані на днище танка мають суттєві недоліки.

Вони ускладнюють мийку танків, вибірку твердих відкладень, схильні корозії, особливо, якщо в танк періодично беруть баласт. На нефтенавалочніках їх взагалі доводиться прибирати перед зміною вантажу з рідкого на твердий. Однак, якщо потрібно інтенсивний підігрів вантажу, їм альтернативи немає. Їх істотним достоїнством є велика теплова потужність, рівномірність прогріву маси вантажу. Циркуляційний спосіб підігріву вантажу здійснюється за допомогою насоса і окремого теплообмінника, який може бути винесений за межі танка або знаходитися в самому танку. Застосовується на нефтенавалочніках і на танкерах з роздільними танками і зануреними насосами. Останні в цьому випадку використовують не тільки для вивантаження, але і в якості циркуляційних.

Найбільше поширення отримала змієвикова трубчаста система підігріву з поздовжньо або поперечно розташованими змійовиками (рис. 12). Підігрівачі підключаються паралельно, що дає можливість регулювати інтенсивність підігріву по окремих танкам.

Рисунок 12 - Принципова схема змеевиковую горизонтальній системи підігріву вантажних танків: 1 - колектор конденсату; 2 - трубопровід до теплого ящика; 3 - вентиль безповоротний (злив за борт), 4 - конденсатовідвідник; 5 - кран пробний трійникове; 6 - вентиль регулюючий; 7 - трубопровід на пропарку танків; 8 - трубопровід продувочного повітря; 9 - паропровід від котла

Конденсат відводиться окремо від кожного підігрівача через оглядові скла в загальний колектор, звідки подається на загальний оглядового бачок, розташований біля теплого ящика, відвід несконденсованої пари не допускається, тому на виході з кожного підігрівача встановлюють конденсато-відвідники.

Так як труби підігрівачів зі звичайної сталі піддаються інтенсивної корозії і потребують частої заміни, економічно більш доцільніше їх виготовляти з більш дорогих матеріалів – нержавіючої сталі, алюмінієвої бронзи, алюмінієвої латуні. Такі труби і менше важать, тому їх можна зробити знімними для зручності ремонту. Іноді підвішують у цьому ж танку – трюмі під палубою, а іноді роблять на шарнірах і відводять їх до поперечних і поздовжніх перебірках в спеціальні ніші і закривають знімними листами. На японських нефтенавалочніках в нішах або гофра поперечних перегородок встановлюються стаціонарні підігрівачі (рис. 13). Гофри 4 утворюють порожнини, усередині яких встановлено вертикальні підігрівачі 3. ці порожнини закриті додатковими листами 2. Холодна рідина підтікає до підігрівників знизу через похиле з'єднання гофра з настилом подвійного дна. Нагріваючись, рідина в порожнині гофра піднімається вгору і через отвори у верхній частині надходить в танк. При перевезенні навалочних вантажів верхні і нижні отвори закриваються заглушками.

У парових трубчастих системах підігріву останнім часом нерідкі випадки використання в системах підігріву термальних рідин. Вони володіють рядом переваг перед пароконденсатною системами. Відсутня небезпека розморожування труб в зимовий час і при плаванні в Арктиці. Корозія труб з боку теплоносія практично відсутня, тиск у них невелике, у зв'язку з чим маса конструкції значно знижується.

Відсутня необхідність водопідготовки і очищення труб від накипу, що спрощує експлуатацію та котельні установки, і системи підігріву. Роботу системи нескладно автоматизувати.

Рисунок 13 – Стаціонарні підігрівачі вантажних трюмів: 1 – трубопровід конденсату; 2 – знімний лист; 3 – теплообмінник, 4 – гофра поперечної перебирання; 5 – паровий трубопровід; 6 – поперечна перебирання

Однак, така система вимагає ретельної герметизації, так як витік рідини неприпустима по причини її дорожнечу, а так само, якщо це відбудеться в котлах, можливе виникнення пожежі.

Системи з термальною рідиною можуть бути одноконтурними і двоконтурними. Більш універсальна двоконтурна система (рис. 14).

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Мийка танків сирою нафтою	\|	Циркуляційна система підігріву

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.002 сек.