УУРБ с турбуляризацией потока: ускоренный разогрев и слив из ж/д цистерн
Для битумного терминала и нефтебазы простой железнодорожной цистерны — это прямые деньги. Чем дольше состав стоит под сливом, тем выше плата за пользование вагонами и риск штрафов от перевозчика. Зимой проблема обостряется: вязкий продукт остывает, и слить его за норматив обычными средствами не удаётся. Установка ускоренного разогрева битума (УУРБ) с турбуляризацией потока создана именно для того, чтобы сократить время разогрева и слива в разы.
Почему разогрев в цистерне идёт медленно
Когда теплоноситель прокачивают через подогреватель внутри цистерны, у поверхности нагрева образуется тонкий слой разогретого продукта, а основная масса остаётся холодной и вязкой. Поток в этом слое ламинарный — он движется ровными слоями без перемешивания, и тепло вглубь продукта передаётся медленно, в основном теплопроводностью. У битума и мазута теплопроводность низкая, поэтому «прогреть насквозь» цистерну в таком режиме — долго. Паровая рубашка работает по тому же принципу и вдобавок теряет большую часть тепла наружу: по данным отраслевых исследований, через стенку рубашки в окружающую среду уходит 70–80 % выделяемого тепла.
Что такое турбуляризация потока
Турбуляризация — это принудительное превращение спокойного ламинарного движения теплоносителя и продукта в вихревое, турбулентное. В УУРБ для этого служат напорно-смесительные трубы длиной около 4 метров: проходя через них, поток закручивается, слои перемешиваются, и разогретый продукт постоянно замещается холодным у поверхности теплообмена. За счёт этого коэффициент теплоотдачи растёт в несколько раз по сравнению с режимом без перемешивания, а нагрев всего объёма идёт значительно быстрее. Грубо говоря, вместо того чтобы греть неподвижную массу через тонкую плёнку, установка непрерывно «перелопачивает» продукт, выравнивая температуру.
Из чего состоит УУРБ
Комплекс строится вокруг циркуляции горячего минерального масла-теплоносителя — без пара и без обводнения продукта. Типовой состав:
- Источник тепла — нагреватель жидкого теплоносителя (например, мощностью до 800 кВт, на дизельном топливе), нагревающий масло до рабочих 250 °C.
- Развитая поверхность теплообмена — погружные секции общей площадью порядка 50 м².
- Напорно-смесительные трубы для турбуляризации потока.
- Насосная группа и многоходовая схема циркуляции продукта и теплоносителя.
Косвенный нагрев термомаслом означает, что вода в продукт не попадает, а температура греющей поверхности ограничена — битум не коксуется. Подробнее принцип разобран на странице особенностей термомасляного разогрева.
Сколько экономит турбуляризация
Сравним ориентировочное время разогрева и слива одной 60-тонной цистерны разными способами (точные цифры зависят от продукта, температуры наружного воздуха и исходного состояния партии):
| Способ | Время разогрева и слива цистерны 60 т | Обводнение продукта |
|---|---|---|
| Острый пар (барботаж) | Долго; для битума не применяется | До 10 % (мазут) |
| Паровая рубашка | Для битума — до 2–3 суток, мазут — порядка 4 часов | Конденсат уходит в продукт |
| УУРБ с турбуляризацией | Порядка 2–3 часов | Нет (термомасло) |
Что говорят нормативы
Нормы технологического проектирования нефтебаз ВНТП 5-95 (пункт 3.2) устанавливают технологическое время слива партии железнодорожных цистерн — не более 2 часов. Время предварительного разогрева вязких продуктов нормируется отдельно. Ведомственные указания ВУП СНЭ-87 (Приложение 1) делят вязкие нефтепродукты на четыре группы и задают предельное время разогрева и слива в холодный период: для самых тяжёлых продуктов IV группы — до 10 часов, а при использовании цистерн с паровой рубашкой — до 4 часов. УУРБ позволяет уверенно укладываться в эти требования даже зимой, тогда как паровая схема для тяжёлых продуктов в мороз с нормативом не справляется.
Экономика простоя
Расчёт окупаемости здесь прямой: стоимость суток простоя цистерны и штрафов перевозчика умножается на количество вагонов и число сливов за сезон. Если установка сокращает слив с суток до нескольких часов, плата за пользование вагонами и неустойки падают кратно, а высвобожденные пути позволяют принимать больше составов. На крупном терминале сокращение времени слива окупает оборудование за один-два сезона.
ООО «ЭнергоСтройМаш» изготавливает комплексы УУРБ с турбуляризацией потока для битума, мазута и других вязких нефтепродуктов, а также установки разогрева и слива мазута под параметры объекта. Чтобы получить расчёт и коммерческое предложение за один рабочий день, оставьте заявку или позвоните: +7 (906) 239-46-81.