Холодильники продуктов и конденсатор-холодильник
Так как теплообменники, нагревающие сырьевой поток, не всегда могут обеспечить охлаждение целевых фракций до необходимых температур, в технологической схеме применяются холодильники.
Применение в качестве холодильников теплообменников воздушного охлаждения (ТВО) обусловлено требованиями автономности и экономичности малогабаритной нефтеперерабатывающей установки.
Для целей проекта принята схема вертикального ТВО нагнетательного типа. В холодильниках продуктов применяется многоходовое движение охлаждаемого агента, трубы ТВО соединены последовательно в горизонтальном положении.
При помощи оптимизации элементов конструкции ТВО на ЭВМ разработана базовая конструкция ТВО, применимая как для холодильников продуктов, так и для конденсаторов-холодильников бензиновых паров.
Параметры базовой конструкции ТВО:
1. Длина труб, м - 0,8;
2. Число труб по высоте - 22;
3. Число труб по ширине - 4;
4. Количество труб - 88;
5. Габариты сердцевины ТВО - 800х800х195;
6. Общая длина труб, м - 70,4.
Материал камер и труб ТВО – сталь 10 или 12Х18Н10Т. Трубы имеют накатные ребра из алюминия, толщина ребра - 0,3 мм. Используя трубы с разными шагами между ребрами можно изготавливать ТВО с различными площадями теплопередающей поверхности.
Для конденсатора-холодильника принята та же конструкция сердцевины, но он сам и трубы расположены горизонтально. Движение продукта - в один ход.
В холодильнике бензина и в конденсаторе-холодильнике применяется увлажнение воздуха в теплое время года при повышении температуры выше 25 ОС. Подача воды – насосом из блока подачи воды. Вода для увлажнения подвергается химической очистке. Минимальное расчетное количество воды для увлажнения воздуха для климатических условий Северного Кавказа (относительная влажность - 40%, максимальная температура самого жаркого месяца - 42 ОС) - 52 кг/час.
Для уменьшения влияния внешних факторов ( осадки, солнечный свет), все теплообменники воздушного охлаждения имеют люки, поднимающиеся вверх.
Параметры ТВО
Таблица 5.2.
| Показатель | Холодильник бензина | Холодильник мазута | Конденсатор-холодильник |
| 1. Температура охлаждаемого агента начальная, ОС | |||
| 2. Температура охлаждаемого агента конечная, ОС | |||
| 3. Тепловая нагрузка ,кВт | 3,7 | 16,1 | |
| 4. Коэффициент теплопередачи, Вт/(м2*К) | |||
| 5. Коэффициент оребрения | 25,1 | 7,9 | 18,5 |
| 6. Площадь поверхности, м2 | 35,9 | 337,5 | |
| 7. Коэффициент запаса площ. | 2,06 | 1,5 | 1,65 |
| 8.Число секций | |||
| 9. Гидравлическ. сопр. кГ/см2 | 0,2 | 1,9 | 0,007 |
Насосы и вентиляторы
Для перекачивания жидких нефтепродуктов при температуре до 85 ОС используются насосы типа НД.
Для перекачивания нефтепродуктов при температуре до 400 ОС используется модификация этого насоса с охлаждением проточной части.
Производитель насосов – предприятие «Талнах», г. Тула, Россия.
Общее количество насосов НД на установке - 8.
Вентиляторы установлены в теплообменниках воздушного охлаждения. Для подачи воздуха в ТВО применены вентиляторы осевые 06-300 искрозащищенного исполнения №№6,3 и 8.
В холодильниках продукта установлены вентиляторы с электродвигателем типа В71А6, мощность 1,5 кВт, частота вращения - 915 об/мин. Количество - 2 шт.
В конденсаторах-холодильниках установлены вентиляторы с электродвигателем типа В71В4, мощность 1,5 кВт, частота вращения - 1400 об/мин. Количество -2 шт.
Производитель вентиляторов - ОАО "Московский вентиляторный завод", г. Москва.
Теплоизоляция
По нормам температура наружных поверхностей аппаратов не должна превышать 60 ОС. Для защиты работников от возможных ожогов и для снижения потерь энергии в окружающую среду применяется теплоизоляция.
В настоящем проекте предложена теплоизоляция из пенобетона и его сочетания в отдельных случаях со стеклянной ватой.
Свойства применяемого материала:
Марка по стандарту СЭВ 1406-78 D400;
Плотность в сухом состоянии, кг/м3 400;
Максимальная рабочая температура, ОС 300;
Коэффициент теплопроводности, Вт/(м*К) 0,00107.
Изделия из пенобетона изготавливаются в соответствии с "Инструкцией по изготовлению изделий из ячеистого бетона" СН-277-80 и ГОСТ 5742-76 "Теплоизоляционные изделия".
При температуре поверхности более 300 ОС таких аппаратов, как трубчатая печь и эвапоратор, применяется композиция пенобетона с другими теплоизоляционными материалами.
Для теплоизоляции труб применяются скорлупы из пенобетона, которые легко монтируются и демонтируются. Скорлупы из пенобетона не требуют облицовки металлом и могут быть окрашены.
При теплоизоляции аппаратов пенобетоном в композиции с другим теплоизолирующим материалом применяется технология заливки жидкого состава непосредственно между стенками аппарата и его защитным кожухом.
Назначенная толщина теплоизоляционного слоя:
Трубчатая печь 60 мм+5 мм стеклянная вата;
Трансферная линия 25 мм +5 мм стеклянная вата;
Паропровод от эвапоратора 25 мм+5 мм стеклянная вата;
Паропровод от ректификационного аппарата 25 мм;
Трубопроводы до Ду=20мм и t>300 ОС 10 мм+5 мм стеклянная вата;
Трубопроводы до Ду=20мм и t<300 ОС 10 мм.
Компоновка оборудования
Взаимное расположение аппаратов, узлов и агрегатов выполнено с учетом обеспечения последовательности технологического процесса, исключения встречных потоков, обеспечения минимальной протяженности коммуникаций и удобства обслуживания.
Установка снабжена поддонами для предотвращения утечек нефти и нефтепродуктов в почву.
В зависимости от взаимного расположения сырьевой емкости и установки Н30, питающий насос Н-1 может выноситься за пределы установки на отдельном постаменте для обеспечения заполнения его всасывающей магистрали нефтью.
Рис.6.1 Блок ректификации установки Н-30