Устройство для нагревания нефтепродуктов
Изобретение относится к топливной промышленности, в частности к способу нагрева нефтепродуктов для хранения и перекачки для дальнейших технологических операций. Оно может быть использовано на нефтебазах, нефтеперерабатывающих предприятиях, а также на таких объектах как ТЭЦ, ГРЭС и др.
Технический результат - улучшение экономических и эксплуатационных характеристик устройства.
Это достигается тем, что. над нагревательным элементом установлена собирающая емкость, выполненная в форме полусферы. Такое конструктивное исполнение позволяет уменьшить поверхность теплообмена разогретого нефтепродукта с неразогретым и коэффициент теплообмена.
Изобретение относится к топливной промышленности, в частности к способу нагрева нефтепродуктов для хранения и перекачки для дальнейших технологических операций. Оно может быть использовано на нефтебазах, нефтеперерабатывающих предприятиях, а также на таких объектах как ТЭЦ, ГРЭС и др.
Известно устройство для нагревания жидкости, состоящее из нагревательного элемента, расположенного непосредственно в резервуаре. (см. кн. А.З.Щербаков. «Транспорт и хранение высоковязких нефтей и нефтепродуктов с подогревом». Москва «Недра». 1981 г. с.28).
По указанному способу греется весь объем резервуара.
Недостатком известного способа является необходимость подогрева всего количества жидкости, что приводит к огромным потерям через ограждающие поверхности. Такие потери могут составлять от 20% до 30% от всей теплоты расходуемой на подогрев.
Наиболее близким аналогом предлагаемого устройства (прототипом) является патент РФ. №55099 2005 г.
Устройство для нагревания жидкости, содержащее нагревательный элемент, помещенный в нагреваемую жидкость, изолированный от основной части жидкости, помещенный в вертикальную трубу с открытыми торцами.
В устройстве форма трубы повторяет очертания нагревательного элемента, верхняя часть трубы выполнена в виде сужающейся поверхности
вращения. Данный способ обеспечивает прогрев всего объема жидкости и исключает образование непрогретого объема жидкости между стенками трубы и нагревательным элементом.
Недостатком является необходимость нагревать весь объем жидкости.
Технической задачей настоящего изобретения является создание более совершенного устройства нагревания жидкости, путем установки над нагревателем на определенной высоте собирающей емкости.
Технический результат - улучшение экономических и эксплуатационных характеристик устройства.
В этом устройстве нагревается лишь область над нагревателем и на определенной высоте над ним она отбирается, таким образом затраты на подогрев идут лишь на необходимое количество топлива. При использовании такой системы резко сокращаются потери через ограждающие поверхности.
Это достигается тем, что над нагревательным элементом на определенной высоте установлена собирающая емкость, выполненная в форме полусферы из материала с низкой теплопроводностью, с нанесенным с обеих сторон покрытием с высокой отражающей способностью.
Данное устройство изображено на рисунке (общий вид).
Оно имеет нагревательный элемент - 1, собирающую емкость - 2, соединенную с трубой отбора разогретого нефтепродукта - 3.
Устройство работает следующим образом: нефтепродукт от нагревательного элемента 1 поступает в собирающую емкость 2 и откачивается через трубу отбора разогретого нефтепродукта откачивается.
Для анализа энергетической эффективности устройства для нагревания нефтепродуктов были произведены расчеты для резервуара РВС-5000 и РВС-3000. результаты расчета приведены ниже.
Расчет экономии тепловой энергии определены при следующих параметрах:
1. Средняя температура воздуха холодного периода года - Tв=-10°С, продолжительность холодного периода 210 суток
2. Средняя температура весенне-летнего периода года - Tв=15°С, продолжительность - 155 суток.
3. Резервуарный парк содержит 4 резервуара РВС-5000, а также 4 резервуара РВС-3000. Загрузка резервуара составляет 85% от его вместимости. Годовые поставки высоковязкого мазута марки (марки М=100) или мангышлакской нефти 360 тыс. т. Оборачиваемость 1 резервуаров n=25 для РВС-5000 и n=30 для РВС-3000.
4. Время 1 подогрева нефтепродукта в резервуаре РВС-5000 - 80 часов, время подержания температуры нефтепродукта - 4 суток, время разогрева для РВС-3000 принята 50 часов.
5. Начальная температура перед подогревом - 30°С, конечная температура нефтепродукта 60°С.
6. Емкость локального подогрева 100 т, производительность локального подогрева 62,5 т/ч и 40 т/ч. Время локального подогрева - 3 часа.
7. Отпуск продуктов в две смены по 8 часов.
В результате проведенных расчетов получено:
для 1 резервуара РВС-5000, оборудованного локальной системой подогрева годовой расход тепловой энергии составил 1368 Гкал, при отсутствии локальной системы расход тепловой энергии 2423 Гкал. Экономия тепловой энергии составит
Q1=2423-1368=1055 Гкал/год.
С учетом оборачиваемости резервуаров годовая экономия тепловой энергии составит
Q=4·1055=4220 Гкал/год.
Для резервуара РВС-3000 эти величины соответственно следующие:
Q1=2160-1180=980 Гкал/год
с учетом оборачиваемости резервуаров годовая экономия тепловой энергии составит
Q=4·980=3920 Гкал/год
Внедрение данного изобретения в производстве позволит получить значительную экономию тепловой энергии, кроме того для переоборудования уже имеющихся устройств не понадобится значительных средств.
Устройство для нагревания нефтепродуктов, содержащее нагревательный элемент, помещенный в нагреваемую жидкость, отличающееся тем, что над нагревательным элементом установлена собирающая емкость, выполненная в форме полусферы.
