Подогреватель нефти с комбинированным нагревом ПНК-0,73 (Ж), ПНК-1,9 (Ж), ПНК-3,5 (Ж)
Назначение:
Подогреватель нефти с комбинированным нагревом ПНК предназначен для нагрева нефти различной вязкости и нефтяной эмульсии в технологии подготовки нефти на промыслах, а также при ее транспорте. Возможность подогрева продукта в подогревателе до 110°С обеспечит применение ПНК при подготовке тяжелых нефтей, а также в технологиях стабилизации нефти и газового конденсата. Подогреватель предназначен для эксплуатации в районах с умеренным климатом (исполнение – «У»), категория размещения 1 по ГОСТ 15150. По заказу, подогреватель нефти изготавливается в исполнении ХЛ (например, ПНК-1,9 ХЛ).
Технические характеристики:
|
Показатель |
ПНК-0,73 (Ж) |
ПНК-1,9 (Ж) |
ПНК-3,5 (Ж) |
|
Номинальная тепловая мощность, МВт (Гкал/ч) |
0,73 (0,63) |
1,9 (1,6) |
3,5 (3,0) |
|
Нагреваемая среда |
нефть- вязкость при 20°С не более 50 cCт, содержание кислых газов: Н2S не более 0,002 % мас СО2 не более 1,0 % мас |
||
|
Рабочее давление в змеевике, МПа (кгс/см²) |
6,3 (63) |
||
|
Перепад давления в змеевике, МПа (кг/см²), не более |
0,25 (2,5) |
0,3 (3,0) |
0,2 (2,0) |
|
Температура: |
|
||
|
- продукта на входе/выходе в подогреватель, +°С |
10/110 |
||
|
- нагрева промежуточного теплоносителя (пресная вода), +°С не более |
95 |
||
|
Объем теплоносителя (пресная вода), м³ |
4,7 |
4,9 |
7,6 |
|
Топливо |
природный или нефтяной попутный газ, жидкое топливо (нефть, мазут, дизтопливо) |
||
|
Характеристика газового топлива: - природный, попутный нефтяной газ, с параметрами: - теплота сгорания, МДж/нм, в пределах - содержание сероводорода, массовая доля %, не более - давление на входе в блок подготовки топлива, МПа (кгс/см2), в пределах - давление перед горелкой, МПа (кгс/см2), в пределах |
35…60 0,002 0,3…1,2 (3,0…12,0)
0,07…0,15 (0,7…1,5) |
||
|
Расход газового топлива (Qнр=35 МДж/нм³), нм3/ч |
91,5 |
225,2 |
422,3 |
|
Характеристики топливной нефти: - теплота сгорания, МДж/м³, в пределах - плотность, кг/м³, не более - вязкость, м²/c (сСт) - сероводород H2S, % мол., не более - двуокись углерода СО2, % мол., не более - температура эксплуатационная, К (ºC), не более - давление на входе в подогреватель, МПа (кгс/см²), в пределах - давление перед горелкой, МПа (кгс/см²), не более |
40-42 887
20 10 (20) 0,01 1,0
323 (50) 4,0…6,2 (40…62)
3,5 (35) |
||
|
Расход топливной нефти, кг/ч, в пределах |
100 |
200 |
400 |
|
КПД, % |
85 |
||
|
Питание приборов системы розжига, контроля, сигнализации, защиты и арматуры с электрическим приводом от сети переменного тока, В/Гц |
220/50 |
||
|
Габаритные размеры, м, не более |
8,35 × 2,05 × 3,62 |
10,6 × 2,55 × 5,55 |
13,85 × 2,96 × 5,55 |
|
Масса, т, не более |
4,6 |
11 |
22,5 |
Подогреватель состоит из следующих основных частей:
- блока нагрева с горелочным устройством;
- блока подготовки топлива;
- блока вентагрегата;
- системы автоматизации.
Нефть из промысловой сети поступает в продуктовый змеевик подогревателя, состоящий из двух частей, находящихся в среде промежуточного теплоносителя и в конвективной (холодной) секции топочного устройства, нагревается сначала от теплоносителя, после – от продуктов сгорания и далее выводится из подогревателя. Газ для питания горелок после очистки и редуцирования в блоке подготовки топлива подается на запальную и основную горелки, сжигается в топке подогревателя, отдавая тепло промежуточному теплоносителю и продуктовым змеевикам. Охлажденные продукты сгорания через дымовую трубу выводятся из топки подогревателя в атмосферу.
Блок нагрева предназначен для передачи тепла от продуктов сгорания топливного газа к нагреваемому продукту. Блок нагрева представляет собой емкость, установленную на раме-основании и заполненную промежуточным теплоносителем. В емкости размещены топка и продуктовый змеевик, обвязанный в два потока. К фланцу топки крепится основная и запальная горелки.
Топка представляет собой П-образную сварную конструкцию из трубы D=620 мм. Для интенсификации конвективного теплообмена в «горячей» ветви установлены кольца - турбулизаторы, в «холодной» ветви размещен продуктовый змеевик. К емкости топка крепится с помощью фланца.
Змеевик, расположенный в среде промежуточного теплоносителя, представляет собой шестисекционный пучок из труб. Каждая секция выполнена в виде двухзаходной плоской спирали. Змеевик, размещенный в «холодной» ветви топочного устройства, представляет собой шестирядный пучок из труб диаметром 89x5 мм. Для интенсификации конвективного теплообмена от продуктов сгорания к нефти используются оребренные трубы.
Блок нагрева предназначен для передачи тепла от продуктов сгорания нагреваемому продукту. Блок нагрева представляет собой емкость, установленную на раме основании и заполненную промежуточным теплоносителем (пресной водой) с вмонтированными в ней топкой и продуктовыми змеевиками. Блок нагрева представляет собой моноблок, который может транспортироваться любым видом транспорта.
Блок подготовки топлива предназначен для размещения приборов очистки, редуцирования и контроля подачи топлива к горелочным устройствам.
Приборы смонтированы в утепленном шкафу.
Блок вентагрегата представляет собой утепленное укрытие, в котором размещен радиальный вентилятор типа ВР1226N3,15 с электродвигателем 4А100S2 мощностью 4 кВт.
Система автоматизации предназначена для дистанционного розжига горелочных устройств, регулирования технологических параметров процесса нагрева нефти, рабочей и аварийной сигнализации, автоматической защиты подогревателя при отклонении от нормы контролируемых параметров.
В подогревателе реализованы принципы «мягкого» нагрева нефти в среде промежуточного теплоносителя (пресная вода, водно-гликолевые жидкости) и в среде умеренных температур продуктов сгорания топлива, исключающих отложения кокса на внутренних стенках змеевика и нарушений в его работе. Принятое решение сжигать топливный газ в топочном пространстве жаровой трубы под небольшим избыточным давлением позволило применить способы интенсификации теплообмена от продуктов сгорания к тепловоспринимающим стенкам топки (использование колец-турбулизаторов) и продуктового змеевика (использование оребренной трубы) и за счет этого значительно сократить габариты и вес подогревателя.
Примененная в конструкции подогревателя горелки с аэродинамическим управлением позволяет оптимизировать тепловую работу изделия за счет:
- увеличения лучистой составляющей теплоотдачи от дымовых газов к стенке топки вследствие смещения ядра горения факела;
- увеличения конвективной составляющей теплоотдачи вследствие повышения осевой скорости и степени турбулизации потока;
- возможности регулирования длины факела;
- снижения содержания оксидов азота в уходящих газах до 65-70 мг/м2;
- снижения энергетических затрат на дутье в 2–32 раза;
- увеличения межремонтного срока службы топок на 10-12 месяцев.
Автоматизация
Имеется возможность поставки подогревателя с различными системами автоматизации. Подогреватели нефти ПНК-0,73 (Ж); 1,9 (Ж); 3,5 (Ж) серийно комплектуются системой автоматики БУК-5ПУР, по отдельному заказу СА-ПНГ.М, на базе контроллера Direct Logic DL-05. Системы автоматизации предусматривают возможность обмена информацией с верхним уровнем управления и дистанционное управление с использованием различных промышленных протоколов (MODBUS RTU и др.), с использованием интерфейсов RS-232 и RS-485, что позволяет легко интегрировать подогреватель в АСУ-ТП. По отдельному заказу может, изготовлена печь для работы на газовом или жидком топливе, а также на комбинированном топливе (нефть, мазут, дизтопливо, газ), в данном случае в обозначении используется индекс «Ж». При использовании в качестве топлива нефти, необходимо применять Блок подготовки жидкого топлива (см. блок подготовки жидкого топлива БПЖТ).
