Мазут. Доставка мазуту

Міністерство освіти і науки  молоді та спорту України

Національний університет «Львівська політехніка»

Кафедра ТТЕС

 

 

 

 

 

 

 

Контрольна робота

На тему:

«Мазут. Доставка мазуту»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Виконав:

Ст.. гр.. ТЕНс – 11

Виханський Василь

Прийняв:

Тімофєєв І. Л.

 

 

 

 

Львів 2012

Зміст

Основні відомості…………………………………………………………………3

Транспортування мазуту…………………………………………………………5

Розігрів мазуту в цистернах  і спеціальні методи зливу………………………..6

Злив мазуту з підігрівом відкритою парою……………………………………..7

Злив з розігрівом мазуту переносними змієвиковими підігрівниками………8

Злив мазуту з циркуляційним  підігрівом………………………………………10

Злив мазуту під надлишковим  тиском…………………………………………13

Вібропідігрів мазуту…………………………………………………………….14

Злив мазуту із цистерн  обладнаних паровою сорочкою………………………15

Обладнання приймально-розвантажувальних  пристроїв…………………….17

Класифікація резервуарів  і основні відомості про них………………………22

Методи підігріву мазуту в резервуарах………………………………………24

Список літератури………………………………………………………………27

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Основні відомості

Мазу́т (рос. мазут; англ. black oil, mazut, boiler oil, fuel oil, нім. Heizöl n, Brennöl n, Masut n) — маслянистий залишок нафти після відбирання із неї світлих дистилятів — бензину, гасу, газойлю.

Назва мазуту походить від арабського ”мазхулат” – відходи.

Мазут рідкий продукт темно-коричневого  кольору, суміш вуглеводнів (з молекулярною масою від 400 до 1 000 грам/моль), нафтових смол (з молекулярною масою 500-3 000 і більш грам/міль), асфальтенів, карбенів, карбоїдів і органічних металомістких сполук (V, Ni, Fe, Mg, Na, Ca).

 Фізико-хімічні властивості  мазуту залежать від хімічного  складу початкової нафти і  ступеня відгону фракцій дистилятів  і характеризуються такими даними : в'язкість 8—80 мм·г/с³ (при 100 °C), Густина 0,89—1 г/смс³ (при 20 °C), температура застигання 10—40°с, вміст сірки 0,5—3,5 %, золи до 0,3 %, нижча теплота згорання 39,4-40,7 Мдж/моль.

Вихід мазуту становить близько 50 % маси з розрахунку на початкову нафту.

Мазут застосовується як паливо для парових котлів, котельних  установ (котельне паливо) і промислових печей (наприклад, мартенів). У зв'язку з необхідністю поглиблення подальшої переробки нафти мазут у все більших масштабах переганяють під вакуумом. У залежності від напрямку переробки нафти одержують такі фракції:

• а) для одержання палив за температури 350—500°С — вакуумний газойль (вакуумний дистилят); понад 500 °C — вакуумний залишок (гудрон);
• б) для одержання мастил — 300—400°С (350—420°С) — легка мастильна фракція (трансформаторний дистилят); 400—450°С (420—490 °С) — середня мастильна фракція (машинний дистилят); 450—490 °С — важка мастильна фракція (циліндровий дистилят); понад 490 °C — гудрон.

Вакуумні дистиляти застосовують як сировину для отримання моторного палива і дистилятних мастил. Залишок вакуумної перегонки мазуту використовують для переробки на установках термічного крекінгу і коксування, у виробництві залишкових мастил і гудрону, що потім переробляється на бітум.

Основні споживачі мазуту — промисловість і житлово-комунальне господарство.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Транспортування мазуту

До теплових електростанцій мазут постачають залізнодорожним, водним і автомобільним транспортом.

Доставка мазуту а по залізниці проводиться вагонами-цистернами, які можуть подаватися по-одинці, групами а інколи і залізничними ешелонами. Залізнична цистерна складається із котла, рами і двох візків. Котел має форму циліндра, він виготовляється із листової сталі на зварних з'єднаннях. При нормальних експлуатаційних умовах внутрішній тиск в ньому не повинен перевищувати 1,5 кгс/см² .

Котел цистерни обладнаний зливним пристроєм, запобіжним клапаном, зовнішньо драбиною з площадкою  для обслуговування і внутрішньою  драбиною для огляду і зачистки поверхні котла.

Рама залізничної цистерни обладнана пристроєм автоматичного  гальмування, а також пристроями автозчеплення.

Виготовляються вагони-цистерни і без рамної конструкції з  об'ємом котла 60 м³ , в яких котел є несучим елементом, що сприймає масу вантажу і повздовжні ударно-тягові зусилля. Застосування без рамної конструкції знижує вагу тари і знижує центр маси, що покращує ходові якості цистерни. Запущені в експлуатацію цистерни без рамного типу з об'ємом котла 90 м³ .

Залізничні цистерни не мають  пристосувань для підтримки температури  палива в дорозі. Тому  мазут, налитий  при температурі до 80 , охолоджується і при значній відстані транспортування його температура знижується і опускається нижче температури застигання. Тому, для перевозки мазуту раціонально використовувати вагони-цистерни  з паровою сорочкою, які дозволяють уникнути наводнення і втрат мазуту при його розігріві.

Менш гостро питання охолодження  мазуту стоїть при його перевезенні  водним шляхом. Перевезення здійснюють за допомогою танкерів і нафтоналивних  барж різного типу.

Доставка мазуту підприємствам, які є не потребують великої кількості  палива і не мають залізничних  під'їзних шляхів, забезпечується автоцистернами. Цистерни ємністю більше 5000 л повинні бути обладнанні поперечним хвилерізом , таким чином щоб кожне відділення мало вмістимість не більше 5000 л . Транспортні цистерни, змонтовані на автомобілях, повинні бути оснащені насосом з механічним приводом. Цистерни, змонтовані на причіпах і напівпричіпах, можуть бути укомплектовані ручною помпою.

На електростанції і котельні, які розташовані від нафтопереробних  заводів на відстані не більше 10-15 км, мазут зазвичай подають трубопроводами.

При подачі мазуту по трубопроводі відпадає необхідність у прийомно-зливних  пристроях, виключено наводнення палива зумовлене при нагріванні палива, скорочується кількість обслуговуючого персоналу, зменшується необхідний запас палива і ємкість резервуарного  парку, знижуються витрати електроенергії на власні потреби. Крім цього, в цьому  випадку мазут можна подавати із заводу на ТЕС без проміжного охолодження його на заводі і подальшого підігріву на електростанції.

 

Розігрів мазуту в цистернах і спеціальні методи зливу

Злив мазуту із цистерн  звичайної конструкції може здійснюватися  при розігріві палива переносними  змієвиковими підігрівниками, відкритою  парою, шляхом розмиву мазуту потоками гарячого палива (циркуляційний нагрів), а також при застосуванні надлишкового тиску пари або повітря в котлі  цистерни для пришвидшення зливу (злив під тиском). В цистернах, обладнаних універсальним зливним пристроєм  з паровою сорочкою, при зливі  подається пара на обігрів патрубка зливного клапана. Крім цього існують можливості застосування, для підігріву мазуту при зливі, вібропідігрівників індукційного і високочастотного електропідігріву та інфрачервоних випромінювачів.

Злив мазуту з  підігрівом відкритою парою

Підігрів мазуту відкритою (гострою) парою отримав найбільш широке застосування. Пристрій для  підігріву відкритою парою складається  із одної центральної і двох бокових  зігнутих перфорованих штанг, виготовлених із стальних суцільнотягнутих труб діаметром 32 мм. На нижніх кінцях бокових штанг і нижній третині центральної штанги є отвори діаметром 5 – 6 мм для вводу пари, розташовані в шахматному порядку. Сумарне січення отворів повинне бути в два рази більше за січення штанг. Штанги з’єднуються з паропроводом за допомогою шлангів і хрестовини: подачу пари на окрему штангу регулюють вентилями. Витікаючи з отворів, струмені пари розігрівають і перемішують мазут. Перемішування мазуту може бути покращене при встановленні на кінцях бокових штанг спеціальних ежектувальних сопел.

Рис.1. Підігрівники для відкритої  пари

1 – цистерна ємністю  50 м³; 2 – цистерна ємністю 25 м³; 3 – шланг для пари; 4 – паропровід; 5 – паропровід на естакаді; 6 – центральна штанга; 7 – бокова штанга.

 

Підігрів мазуту в цистернах  відкритою парою проходить наступним  чином. При температурі мазуту нижче  максимальної температури застигання спочатку в цистерну подають пару через центральну штангу. По мірі підігріву  центральної зони штанга опускається  до зливного пристрою; при цьому  частково прогрівається  мазут в  напрямку торців цистерни, що дозволяє ввести бокові штанги.

Швидкість підігріву мазуту залежить від витрати  пари і її параметрів. Для підігрівників відкритої  пари застосовують суху насичену або  перегріту пару (t≤280 ) з тиском (12-15) 10⁵ Па. Температура пари повинна бути нижче температури самозаймання мазуту.

Недоліком підігріву мазуту відкритою парою є значне наводнення палива. В цей же час високов’язкі мазути  і крекінг залишки практично  не відстоюються від води. Підігрів відкритою парою потребує багато часу і призводить до тривалого простою  цистерн під зливом. Обслуговування обігрівачів такого типу пов’язано  із значною затратою ручної роботи, а цистерни після зливу потребують зачистки.

 

Злив з розігрівом мазуту переносними змієвиковими підігрівниками.

При такому способі використовують парові переносні підігрівники системи  Гластовецького і Чекмарьова, що складаються  із трьох секцій з’єднаних між  собою шлангами паралельно чи послідовно. Центральна секція являє собою прямий спіральний змієвик, а бокові – спіральні змійовики із зігнутою віссю спіралі. Відстань між їх кінцями  в робочому положенні становить 6 м. Підігрівники виготовляють із тонкостінних стальних чи дюралюмінієвих труб діаметром 25 – 40 мм. Для зменшення габаритів і маси бокових секцій застосовують оребренні дюралюмінієві труби.

Підігрів за допомогою  переносних підігрівників здійснюється наступним чином. При низьких  температурах навколишнього середовища, коли температура мазуту значно нижча  за температуру застигання, спочатку опускають центральну секцію, розігріваючи центральну зону впритул до зливного пристрою. Потому з допомогою шлангів з’єднують і послідовно опускають в цистерну бокові секції. При більш високій температурі мазуту вводять послідовно ліву, середню і праву секції підігрівника. Секції переносних підігрівників встановлюють в цистерни з допомогою кранів або ручної лебідки.

Рис. 2. Переносний змієвиковий  підігрівник.

а – центральна секція; б  – бокова секція.

1 – захисні полоси; 2 –  труба; 3 – муфта; 4 – корки для  спуску конденсату; 5 – ребра жорсткості; 6 – вхід пари; 7 – вихід конденсату.

 

При застосуванні цих підігрівників  для зливу мазуту в якості теплоносія доцільно використовувати суху насичену або слабо перегріту (t≤200 ) пару з тиском 6 – 8 кгс/см². Секції підігрівника при нормальній роботі слід зєднювати паралельно, так як при цьому покращується відвід конденсату. Для підігріву нафтопродуктів в цистернах 50 – 25 м³ використовують переносні підігрівники з поверхнею нагріву 23,1 м², а для цистерн ємністю 25 – 15 м³ з поверхнею нагріву 17,1 м². Такі підігрівники дають змогу уникнути наводнення палива.

Рис. 3. Розміщення переносних змієвикових підігрівників в  цистерні.

1 – цистерна ємністю  50 м³; 2 – цистерна ємністю 25 м³; 3 – кран-укосина; 4 – шланги для випуску конденсату; 5 – опірна стійка; 6 – з’єднуюча гайка; 7 – паропровід; 8 – ручна лебідка; 9 – шланги для подачі пари; 10 – секція переносного підігрівника; 11 – положення секцій підігрівника в цистерні.

 

Основним недоліком переносних підігрівників є велика маса, громадність  і мала поверхня нагріву,обмежена розмірами  цистерни. Обслуговування пов’язане  із великою затратою часу і ручної роботи, а мала поверхня нагріву  і низька ефективність теплообміну  при передачі тепла від стінок підігрівника до високов’язкого мазуту в умовах природної конвекції  зумовлюють довготривалий злив. Після  зливу необхідна зачистка цистерн.

 

Злив мазуту з  циркуляційним підігрівом.

Для циркуляційного підігріву  попередньо перед зливом переносними  підігрівниками прогрівають отвір  в центрі цистерни впритул до зливного клапана. Потому мазут відцентровим насосом прокачують через зовнішній  теплообмінник для підігріву  палива на 10 – 20 нижче температури спалаху і подається до брандспойту, встановленому в цистерні. Гарячі струмені мазуту, які витікають із брандспойту під тиском (10 – 25) 10⁵ Па, розмивають і нагрівають мазут в цистерні. Рециркуляцію проводять до повного зливу палива із цистерни. Інтенсивне перемішування мазуту покращує його прогрів.

Було розроблено три схеми  циркуляційного розігріву мазуту для  його зливу: розмив з розімкненою  циркуляцією (рис.4а), розмив із замкнутою циркуляцією через зливну трубу (рис.4б) і розмив із замкнутою циркуляцією через сифонну трубу (рис.4в).

Рис. 4. Схема циркуляційного розігріву мазуту в цистернах.