Совместными
усилиями
к общему успеху
с 1997 года
«Интех ГмбХ»
Цель данного предложения – предоставить безопасную и простую в эксплуатации, надежную систему, используя опробованные и проверенные исполнения.
Настоящее предложение разработано на поставку нагревателя типа «водяная баня» в соответствующей комплектации для нагрева нефтяной эмульсии.
Нагреваемый поток поступает в трубу, погруженную в ванну с водой, температура которой поддерживается ниже 100°C. Необходимая теплота поступает от горелки через жаровую трубу, расположенную в нижней части корпуса нагревателя.
Предусмотрена независимая работа нагревателя с полностью автоматическим контролем работы.
Система управления регулирует подачу топливного газа в соответствии с условиями процесса.
Тепловая нагрузка процесса нагревания в водяной ванной была рассчитана в соответствии с приложенными спецификациями и требованиями спецификаций API 12K масляно-водяные нагреватели косвенного типа (нагреватели используются для масла, газа и его сопутствующих жидкостей) с исполнением с газовым змеевиком.
Расчеты нагревателей проводились в соответствии со следующими данными:
| Производительность: | 2400 т/день |
| Расчетное давление трубного пучка/ обмоток: | 15 бар (изб.) |
| Расчетная температура трубного пучка/ обмоток: | 85 °C |
| Статическое давление на входе: | 5,5- бар (изб.) |
| Макс потеря давления через трубный пучок/обмотки (плохие условия): | 4,2 бар (изб.) |
| Фланцевое соединение: | 6"ANSI-150RF |
| Температура жидкости на входе в нагреватель: | 5 °C |
| Необходимая температура жидкости на выходе из нагревателя: | 50 °C |
| Рабочая температура водяной ванной: | 80 - 90 °C |
| Тепловая мощность нагревателя: | 1860 кВт |
| Тепловой КПД: | 87% |
| Классификация района: | ATEX II A T3 |
| Расход топливного газа | 110 Нм³/ч |
Степень заводской сборки следующая:
Нагреватель типа «водяная баня» состоящий из следующих частей:
Корпус
Подогреватель представляет собой цилиндрическую печь с плоскими днищами, установленную на ложементы, смонтированные на сварной раме основании.
В корпусе печи размещен продуктовый змеевик, топка оснащенная горелкой с запальными устройствами и дымовой трубой.
Нагрев нефтяной эмульсии происходит следующий образом:
Газ, сжигаемый в топках подогревателя через жаровые трубы передает свое тепло промежуточному теплоносителю (вода), который в свою очередь нагревает продуктовый змеевик с нефтяной эмульсией.
Охлажденные, топочные газы через дымовую трубу отводятся из нагревателя в атмосферу.
Внешние поверхности корпуса изолированы с 50 мм минеральной шерсти и футеровкой с цветным соединительным стальным листом.
Продуктовый змеевик
Входы и выходы технологического змеевика через один конец корпуса нагревателя, приваренного к фланцевому болту к одному концу корпуса.
Жаровая труба
Жаровые трубы представляют собой две U-образные трубы, размещенные на угловых опорах в нижней части корпуса нагревателя. С выхлопной трубой жаровая труба соединена посредством фланцевого соединения
Система сгорания
Система сгорания состоит из 2 горелок с принудительной тягой, оснащенных автоматическим воспламенением и контролем пламени.
Топливный шкаф горелок проектирован по EN676. IP65 .
Горелка присоединена болтовым соединением прямо к камере сгорания на торце огневой трубы. Вентиляторы с прямым приводом.
Контроль объема воздуха сгорания происходит через заслонку плавного действия и механическое сцепление, интегрированное в горелку. Потеря пилотного и главного пламени однопламенным детектором заставит главную горелку отключиться и выключиться. Впервые зажженное главное пламя медленно распространяется. Поток горючего газа к горелке модулируется контроллером в зависимости от температуры внутри «ванны».
Блок дымовой трубы
Так как требуется 2 точки горения, предоставляется вторая дымовая труба. Каждая дымовая труба проектирована 4 метра над нагревателем, оснащен точкой измерения пробы продуктов горения. Дымовые трубы изолированы для защиты персонала и для уменьшения уровня шума.
Система подачи воды
Подготовка воды для нагревателя с водяной ванной поставляется вагоном-цистерной (другими), частота подачи определяется опытным путем, отделом эксплуатации заказчика. Точка наполнения водяной ванны через ящик с крышкой наверху экономайзера воды. Доступ к нему осуществляется с помощью платформы, зафиксированной сбоку на нагревателе.
Уровень воды контролируется с помощью смотрового стекла рядом с точкой (отверстием) для заполнения.
Имеется предаварийный выключатель для низкого уровня воды в водяной ванне нагревателя и переключатель низкого уровня, который обеспечивает электрическую блокировку для отключения нагревателя. Эта блокировка дает сигнал тревоги на местную панель. Также предусмотрен температурный датчик водяной ванны (по 2 для каждого нагревателя).
Топливная линия
Линия подачи топливного газа на горелку состоит из следующих частей:
Электрооборудование
Подогреватель представляет собой цилиндрическую печь с плоскими днищами, установленную на ложементы, смонтированные на сварной раме основании.
В корпусе печи размещен продуктовый змеевик, две топки оснащенные горелками с запальными устройствами и дымовыми трубами.
Нагрев нефтяной эмульсии происходит следующий образом:
Газ, сжигаемый в топках подогревателя передает свое тепло промежуточному теплоносителю, который в свою очередь нагревает продуктовый змеевик с нефтяной эмульсией.
Охлажденные, топочные газы через дымовые трубы отводятся из нагревателя в атмосферу.
| Основные рабочие параметры | ||
|---|---|---|
| Нагреваемая среда | Нефть, нефтяная эмульсия | |
| Пропускная способность нагревателя | 220462 lb/hr | 2400 т/сутки |
| Температура на входе в нагреватель | 41°F | 5 °C |
| Температура на выходе с нагревателя | 122 °F | 50 °C |
| Давление на входе в нагреватель | 79.8 psig | 5,5 бар |
| Расчетный перепад давления | 22.0 psi | 1,517 бар |
| Расчетная требуемая тепловая мощность | 6339385 BTU/hr | 1,86 МВт |
| Требуемая поверхность нагрева | 1388.6 ft2 | 129 м2 |
| Предложенная поверхность нагрева | 1690.4 ft2 | 157 м2 |
| Запас по поверхности нагрева | 21.7% | |
| Рабочая жидкость (промежуточный теплоноситель) | EGlycol 0.6 | |
| Рабочая температура в «ванне» | 190 °F | 87,78 °C |
| Рабочее давление в «ванне» | 0 psig | атмосферное |
| Общая площадь жаровых труб | 275,5 ft2 | 25,59 м2 |
| Средняя теплопередача потока в жаровых трубах | 23012,3 BTU/hr/ft2 | 0,0726 МВт/ч/м2 |
| Тепловая эффективность | 75.44 % | |
| Продуктовый змеевик | ||
| Класс трубы змеевика | SCH40 | |
| Материал змеевика | углеродистая сталь | |
| Расчетное давление змеевика | 100 psig | 6,895 бар |
| Расчетная температура змеевика | 250 °F | 121,1 °C |
| Диаметр змеевика | 6” | 152,4мм |
| Запас на коррозию | 0.0625 in | 1.587 мм |
| Класс трубы коллектора | SCH40 | |
| Стандарт изготовления змеевика | ASME Section VIII | |
| Жаровые трубы стандарт изготовления | AWS D1.1 | |
| Исполнение труб | B31.1 | |
| Горелки расчет | ||
| Вид топлива | Газ | |
| Штатная теплоотдача | 9296301 BTU/hr | 2,724 МВт |
| Расчетный запас горелки | 10% | |
| Расчетная тепловая мощность | 10225930 BTU/hr | 2,997 МВт |
| Расчетная температура воздуха на горелку | 60°F | 15,56 °C |
| Штатный расход топлива (газ) | 5585 SCFH | 158,1 м³/ч |
| Штатный расход воздуха | 1695 ACFM | 48 м³/мин |
| Высокий расход топлива (газ) | 6144 SCFH | 174 м³/ч |
| Высокий расход воздуха | 1864 ACFM | 52,78 м³/ч |
| Производитель горелок | Maxon | |
| Модель горелки | TUBE-O-THERM | |
| Количество горелок / жаровых труб | 2 шт. | |
| Режим работы горелки | периодический | |
| Конструкция нагревателя и расширительного бака | ||
| Длина корпуса нагревателя ориентировочный | 34 ft | 10,36 м |
| Диаметр корпуса | 84 in | 2134 мм |
| Ориентировочный объем нагревателя | 8696,2 gal | 32,92 м³ |
| Рассчитанный объем расширительного бака | 428,1 gal | 1,621 м³ |
| Диаметр расширительного бака | 24 in | 609,6 мм |
| Длина расширительного бака | 28 ft | 8,534 м |
| Фактический объем расширительного бака | 658.0 gal | 2,491 м³ |
| Избыточный объем расширения | 34.9 gal | 0,1321 м³ |
| Расчетное давление корпуса | 0 psig | атмосферное |
| Расчетная температура корпуса | 250°F | 121.1 °C |
| Нормы строительства корпуса нагревателя | AWS D1.1 | |
| Основные рабочие условия | ||
| Максимальная температура окружающей среды | -56°F | -48,89 °C |
| Минимальная температура окружающей среды | 95°F | 35 °C |
| Отметка высоты | 0 ft | |
| Место установки | на улице | |
| Классификация площадки панели управления | CL I DIVII | |
| Классификация площадки нагревателя | CL I DIVII | |
| Основное напряжение | 380/3/50 | |
| Управление напряжение | 220/1/50 | |
| Требования по электродвигателю | закрытого типа с воздушным охлаждением | |
| Стандарты исполнения и строительства | ||
| Нормы строительства для электрооборудования | NEC | |
| Сертификация панели управления | UL (Underwriters) Laboratories | |
| Минимальный уровень исполнения корпуса панели управления | NEMA 4 | |
| Размещение панели управления | на основной раме нагревателя | |
| Тип топливной магистрали | стандарт изготовителя (США) | |
| Топливная магистраль соединения | FNPT | |
| Топливная магистраль / соответствие стандарту | NFPA | |
| Размещение топливной магистрали | на раме нагревателя | |
Продуктовый змеевик
Продуктовый змеевик серпантинного типа разделен на несколько коллекторов для минимизации перепада давления, будет изготовлен из бесшовных труб SA-333-6 согласно ASME.
Змеевик размещен в верхней части корпуса цилиндрической ванны,
и проникает в корпус с одной стороны. Змеевик полностью демонтируется из подогревателя с бокового торца корпуса.
Жаровые трубы:
Серпантинный змеевик малого диаметра с высокой скоростью потока.
Будут изготовлены из бесшовных труб SA-333-6. За пределами корпуса нагревателя, жаровые трубы представляют собой самонесущую конструкцию общей высотой 4,57 м. Демонтаж жаровых труб производится с боковой стороны корпуса со стороны горелок.
Корпус нагревателя
Будет изготовлен из углеродистой стали SA-516-70N (или аналогичной).
Снаружи корпус будет изолирован минеральной ватой с алюминиевой облицовкой.
Расширительный бак
Монтируется в верхней части корпуса нагревателя, будет изготовлен из углеродистой стали - An SA-516-70N (или аналогичной ). Расширительный бак, позволяет нивелировать расширение промежуточного теплоносителя, не допустив переполнения «ванны», внутри нагревателя.
Горелки
2шт. х 50% тепловой мощности каждая, с высокоскоростным пламенем.
Горелки будут включать интегрированную систему контроля топливо-воздушной смеси, обеспечивая оптимальную возможность регулирования.
Горелки будут смонтированы на нагревателе и подключены к панели управления.
Горелочный блок будет скомплектован следующим образом:
Линия подачи топлива на горелку, включающее в себя:
Все компоненты топливной магистрали будут предварительно подключены к нагревателю.
Система управления
Система управления на базе программируемого логического контролера (ПЛК) будет спроектирована в соответствии с требованиями безопасности NFPA.
Панель управления будет спроектирована для установки рядом с нагревателем, как указано в спецификации проектирования системы.
Система регулирования работы горелок - BMS на базе микропроцессорной техники, обеспечивает
правильную последовательность фаз работы горелок, воспламенение и защиту контроля пламени.
Система управления будет включать в себя самоконтролируемый сканер пламени и расширенные возможности вода текста, позволяющие отправлять / показывать расширенные сообщения об опасности на дисплее на месте или удаленно.
Связь между электронными устройствами системы и ПЛК будет осуществляться по протоколу Modbus.
Поступающая текущая информация о состоянии системы и ходе процесса, будет доступна на АСУ ТП посредством связи через местный вход Ethernet, на корпусе панели управления.
Управление процессом осуществляется ПЛК на базе анализа поступающих входящих и выходящих данных процесса. Собираемые ПЛК данные доступны для повторной передачи в АСУ ТП через сеть или жесткое соединение.
ПЛК программируется в программном обеспечении Allen Bradley RS5000 с использованием или многозвеньевой логики или форматов функционального блока.
Программа тестируется в полном объеме и предоставляется по завершению проекта.
Программная логика включает следующее, но не ограничивается этим:
Программа HMI взаимодействует с ПЛК через протокол Ethernet IP. HMI должна отображать экраны, разработанные для проекта, которые включают следующее, но не ограничиваются этим:
Оборудование и производство панели управления
Панель управления системы будет собрана и испытана в цехе перед отгрузкой в соответствие со стандартом UL.
Для системы управления будет проведено заводское приемочное испытание и будут оформлены документы перед отгрузкой.
Комплектная панель управления будет проинспектирована и на нее будет нанесен ярлык UL. Ниже приведена краткая информация по компонентам, поставляемым с опцией модернизации ПЛК:
Для первичного контура управления будут представлены следующие приборы КИПиА :
Вмонтированные в нагреватель:
Инженеры проконсультируют или предоставят дополнительную техническую информацию по предлагаемым подогревателям нефти типа "водяная баня".
Ваши запросы на подогреватели нефти типа "водяная баня" просим присылать в технический департамент нашей компании.
Технический департамент: info@intech-gmbh.ru, тел. +7 (499) 261-08-45.
Центральный сайт компании Интех ГмбХ
Филиал компании в Казахстане – ТОО "Интех СА"
