第1-6節(jié)油品加熱保溫

1、第一章第一章 儲油庫儲油庫n第第1 1節(jié)節(jié) 儲油庫的作用和類型儲油庫的作用和類型n第第2 2節(jié)節(jié) 儲油庫建設(shè)設(shè)計儲油庫建設(shè)設(shè)計n第第3 3節(jié)節(jié) 儲油庫工藝計算儲油庫工藝計算n第第4 4節(jié)節(jié) 儲油庫裝卸作業(yè)儲油庫裝卸作業(yè)n第第5 5節(jié)節(jié) 油品的計量油品的計量n第第6 6節(jié)節(jié) 油品的加熱油品的加熱第第6節(jié)節(jié) 油品加熱保溫油品加熱保溫n一、油品加熱和保溫的目的及方法n二、油品加熱計算n三、保溫計算一、油品加熱和保溫的目的及方法n1 1、油品加熱及保溫的目的、油品加熱及保溫的目的n 2 2、加熱方法、加熱方法1 1、油品加熱及保溫的目的、油品加熱及保溫的目的n加熱：加熱：n降粘降粘滿足工藝要求。滿足工

2、藝要求。: :三高原油，即高粘三高原油，即高粘度、高凝點和高含蠟度、高凝點和高含蠟 . .n油罐及管線保溫的目的：油罐及管線保溫的目的： 經(jīng)濟目的：減小熱損失，降低能耗經(jīng)濟目的：減小熱損失，降低能耗 生產(chǎn)目的：方便操作，減少事故發(fā)生生產(chǎn)目的：方便操作，減少事故發(fā)生2、加熱方法n1)油罐（車）加熱方法n2)油管線加熱方法1）油罐（車）加熱方法n蒸汽直接加熱法n蒸汽間接加熱法n熱水墊層加熱法n熱油循環(huán)加熱法 n電加熱法蒸汽直接加熱蒸汽特點是：直接通蒸汽，操作方便，熱效率高，但冷凝水留存于油品中，影響油品品質(zhì)。蒸汽間接加熱法蒸汽特點是：蒸汽不與油品直接接觸，借助加熱裝置加熱油品，熱效率偏低，常用方法

3、。熱水墊層加熱法蒸汽特點是：依靠油品下面的熱水墊層向油品傳熱，熱水墊層的熱量有蒸汽提供或熱水置換替代。熱油循環(huán)加熱法換熱器特點是：從儲罐中抽出部分油品，加熱送回儲罐與冷油混合。要求：加熱溫度低于油品閃點1520以下。U型管管殼式加熱器浮頭式管殼加熱器2）油管線加熱方法n蒸汽伴隨加熱法（內(nèi)伴隨、外伴隨）n電加熱法（直接加熱、間接加熱、 感應(yīng)加熱）內(nèi)伴隨特點是：蒸汽管安裝在油管內(nèi)部，熱能利用率高，加熱時間短。但蒸汽管漏損不易發(fā)現(xiàn)和維修，且對油流的阻力大。外伴隨特點是：蒸汽管與油管用保溫材料包在一起，熱能利用率偏低，但施工、維修方便，應(yīng)用廣泛。電加熱法電加熱法n電加熱法是利用電能作為熱源電能作為熱源

4、來加熱油品的一種方法。具有操作簡單操作簡單、環(huán)保節(jié)環(huán)保節(jié)能能等特點，近幾年在國內(nèi)外得到初步應(yīng)用。n電加熱法主要有直接加熱、間接加熱、感應(yīng)加熱和紅外線加熱四種方法。1.直接加熱法n直接加熱法直接加熱法是利用電熱絲或鋼管本身通電后產(chǎn)生的熱量對油品進(jìn)行加熱的方法。此法比較簡便，但有一定的危險性，管路應(yīng)包以良好的絕緣材料，以減少電能損失和保證安全 。2.間接加熱法n間接加熱法與蒸汽伴隨管加熱的原理一樣，是將具有良好電絕緣性能的電熱導(dǎo)線（或電熱伴隨管）與所要加熱的油管用熱絕緣層包在一起，電熱導(dǎo)線（或伴隨管）通電后發(fā)熱，將熱量傳給油管從而使管內(nèi)油品得到加熱。3.感應(yīng)加熱n感應(yīng)加熱是把線圈和油管用保溫材料包

5、扎在一起，線圈通交流電后產(chǎn)生交變磁場，輸油管在交變磁場中誘發(fā)產(chǎn)生感應(yīng)電流而升溫，使管內(nèi)油品被加熱。這種方法實際上是間接加熱法的一種輔助產(chǎn)物。4.紅外線加熱n紅外線加熱是利用紅外線輻射器對油槽車或儲油容器進(jìn)行加熱的方法，是一種比較理想的加熱方法。n紅外線輻射器內(nèi)有一發(fā)熱源，可發(fā)出波長為0.751000m1m10-6m的電磁波，其輻射功率與物體的絕對溫度有關(guān)。一般而言，發(fā)熱源的溫度愈高，輻射的紅外線功率愈大，波長也愈短。n紅外線加熱法設(shè)備簡單、操作方便，依靠輻射作用可把熱量幾乎全部投向加熱表面，減少散失于大氣中的熱損失，因此熱效率高。二、油品加熱計算n1.油罐加熱n2. 鐵路油罐車的加熱計算n3.

6、 蒸汽管路的計算1. 油罐加熱n油罐管式加熱器的種類n油品加熱溫度的確定油罐加熱器的種類n按布置形式分 全面加熱器 局部加熱器n按結(jié)構(gòu)形式分分段式加熱器蛇管式加熱器注意n加熱器投產(chǎn)前需經(jīng)加熱器投產(chǎn)前需經(jīng)兩次試壓兩次試壓，第一第一次次lMPalMPa的壓力進(jìn)行水壓試驗，的壓力進(jìn)行水壓試驗，第二第二次次用蒸汽按工作壓力試壓。用蒸汽按工作壓力試壓。n如發(fā)現(xiàn)泄漏等問題，就要進(jìn)行補焊，如發(fā)現(xiàn)泄漏等問題，就要進(jìn)行補焊，然后再次進(jìn)行試壓。然后再次進(jìn)行試壓。 油品加熱溫度的確定n加熱起始溫度 tys （即冷卻過程的終了溫度）n加熱終了溫度 tyz （即冷卻過程的起始溫度）加熱起始溫度的確定n假設(shè)條件n在冷卻過

7、程中，油溫處處均勻一致n在整個冷卻過程中，油品中無蠟析出n在整個冷卻過程中，油罐的總傳熱系數(shù)為常數(shù)n在整個冷卻過程中，油品的比熱容為常數(shù)能量平衡方程n油品冷卻放出的熱量 = 油罐向周圍介質(zhì)的散熱量ndQ1=- GcdtndQ2=KFi(t-tj)dn整理后積分可得：整理后積分可得：n式中： tys：油品加熱起始溫度， tyz：油品加熱終了溫度 tj ：油罐周圍介質(zhì)溫度 K：從油品到油罐周圍介質(zhì)的總傳熱系數(shù) Fi：油罐總散熱面積 ：冷卻時間 G：油罐內(nèi)油品總質(zhì)量 c ：油品比熱容GcFKjyzjysitttte周圍介質(zhì)溫度n地上固定頂油罐nttu：最冷月地表平均溫度；ntqi：最冷月油罐周圍大氣

8、的平均溫度；n：油罐的高度和直徑的比值 4214qitujttt地上臥罐qijtt埋地油罐ntj=年最冷月土壤平均溫度 加熱終了溫度的確定n油品性質(zhì)n作業(yè)性質(zhì)n地區(qū)及氣溫n節(jié)約能源n安全因素2. 鐵路油罐車的加熱計算n蒸汽加熱套設(shè)計計算內(nèi)容 確定加熱時間 確定蒸汽耗量nQ1為油品升溫及溶解蠟結(jié)晶所需要的熱量,J；n Q3為單位時間內(nèi)蒸汽通過加熱套傳遞給油品的熱量，W;n q1為通過油罐車上表面散失于周圍大氣中的熱量，J；n q2為通過加熱套散失于周圍大氣中的熱量，J； q1q2Q1Q3加熱罐車中的油品所需的熱量Ql :1001eysyzNGttGcQ式中：式中：QlQl加熱罐車中油品所需的熱量

9、，加熱罐車中油品所需的熱量，J J；G G罐車內(nèi)油品質(zhì)量，罐車內(nèi)油品質(zhì)量，kgkg；c c油品的質(zhì)量比熱，油品的質(zhì)量比熱，J Jkgkg；tyStyS油品加熱起始溫度，油品加熱起始溫度，；tyztyz油品加熱終了溫度，油品加熱終了溫度，；N N凝固石蠟在油品中的含量，；凝固石蠟在油品中的含量，； 石蠟的融解潛熱，石蠟的融解潛熱，J Jkgkg。1001eysyzNGttGcQq1為通過油罐車上表面散失于周圍大氣中的熱量，nq1= K1F1（ty-tj）q2為通過加熱套散失于周圍大氣中的熱量nq2= K2F2（tbi-tj） 罐車加熱所需的總熱量Q= Q1q q1 1+q+q2 2油罐車加熱時間

10、油罐車加熱時間: :311QqQ Q3單位時間內(nèi)蒸汽經(jīng)罐車加熱套傳給油品的熱量，W；Q3單位時間內(nèi)蒸汽經(jīng)罐車加熱套傳給油品的熱量，W；)2(333yNztttFKQtZ蒸汽溫度；tN冷凝水溫度；冷凝水過冷系數(shù)。加熱一輛油罐車所需要的蒸汽流量NZNZiiqqQiiQG211iZ蒸汽的焓；iN冷凝水的焓。蛇管式全面加熱器n全面加熱器均勻布置在罐內(nèi)距罐低不高的整個水平面上。此法一般用于罐作業(yè)量較大的場合。豎井式局部加熱器僅布置在罐內(nèi)的收發(fā)油管附僅布置在罐內(nèi)的收發(fā)油管附近。用于加熱粘度不高，或近。用于加熱粘度不高，或一次發(fā)油量不多的情況。一次發(fā)油量不多的情況。 箱形分段式局部加熱器1-活動頂蓋2-遮板

11、；3、4-帶有保險活門的收發(fā)油短管；5、7-支架；6-分段加熱器；8-總管；9-冷凝水管；10-箱的側(cè)壁蛇管加熱器注意注意它是用一根長管彎成的它是用一根長管彎成的蛇形盤管，在盤管內(nèi)通蛇形盤管，在盤管內(nèi)通蒸汽或熱水對油品加熱。蒸汽或熱水對油品加熱。這種加熱器的加熱效果這種加熱器的加熱效果較好，但安裝和維修不較好，但安裝和維修不夠方便，需要的蒸汽或夠方便，需要的蒸汽或熱水壓力較高。熱水壓力較高。分段式加熱器分段式加熱器由若干個分分段式加熱器由若干個分段組成，每一段分由段組成，每一段分由2 24 4根平行管與兩根匯管連接根平行管與兩根匯管連接而成，幾個分段構(gòu)件以并而成，幾個分段構(gòu)件以并聯(lián)或串聯(lián)的形式

12、聯(lián)成一組，聯(lián)或串聯(lián)的形式聯(lián)成一組，對稱布置在收發(fā)油管的兩對稱布置在收發(fā)油管的兩側(cè)，每組設(shè)有獨立的蒸汽側(cè)，每組設(shè)有獨立的蒸汽進(jìn)口和冷凝水出口。進(jìn)口和冷凝水出口。 3. 蒸汽管路的計算n蒸汽管路的水力計算n蒸汽管路的熱力計算蒸汽管路的水力計算n管徑的確定n管路壓降計算管徑的確定nd：蒸汽管內(nèi)徑，m；nGZ：蒸汽的質(zhì)量流量，kg/s；nVZ：蒸汽的流速，m/s，nZ：蒸汽的平均密度，kg/m3； P60 表1-17nZ1：蒸汽管起點處蒸汽的密度，kg/m3；nZ2：蒸汽管終點處蒸汽的密度，kg/m3； ZZZvGd4管路壓降計算計計計LdGLdGvdLPPPZZZZZZjr5285221064. 0

13、81. 02(mmH2O)(Pa)：水力摩阻系數(shù)（阻力平方區(qū)） 蒸汽管：e=0.2mm； 冷凝水管：e=0.5mm L計：蒸汽管路計算長度，m； GZ：蒸汽的質(zhì)量流量其中：de2)lg274. 1 (12由于蒸汽的密度由于蒸汽的密度z z在管路沿線隨壓力在管路沿線隨壓力而變化，因此要采用試算法計算壓降。而變化，因此要采用試算法計算壓降。已知Z1(或Z2)假設(shè)Z2(或Z1)計算 計算d計算P ，求出P2查表計算出Z2(或Z1) 結(jié)束 假設(shè)與計算結(jié)果不符2/21z飽和蒸汽的熱力特性表壓力/105Pa比體積/(m3kg-1)6.00.31567.00.27278.00.24039.00.214810

14、.00.194311.00.177412.00.163213.00.1511蒸汽管路的熱力計算n蒸汽管路的熱損失 n Q=1.25qLnq單位管長上的熱損失，ntZ蒸汽的平均溫度，ntj蒸汽管路周圍介質(zhì)溫度，n 對于地上管路，tj=最冷月大氣平均溫度n 對于埋地管路及管溝敷設(shè)的管路，tj=最冷月土壤平均溫度 nR蒸汽到管路周圍介質(zhì)的總熱阻 nL蒸汽管路總長 n1.25考慮了支架、法蘭、閥門等處的附加熱損失。Rttqjz其中：R蒸汽到管路周圍介質(zhì)的總熱阻nA.管溝敷設(shè)管路nB. 無管溝的地下蒸汽管路nC. 地面敷設(shè)的蒸汽管路RA.管溝敷設(shè)管路n其熱阻總和為tugbRRRRRR21式中 Rb蒸汽管保溫層的熱阻；R1蒸汽管保溫層外表面向管溝內(nèi)空氣放熱的熱阻R2管溝內(nèi)空氣向管溝內(nèi)表面放熱的熱阻；Rg管溝壁的熱阻，Rtu土壤的熱阻。B.無管溝的地下蒸汽管路n總熱阻為tubRRRC. 地面敷設(shè)的蒸汽管路n總熱阻為21aDRRbb三、油罐及管路保溫計算n1、根據(jù)最優(yōu)經(jīng)濟條件確定、根據(jù)最優(yōu)經(jīng)濟條件確