Мазут. Доставка мазуту

 

По першій схемі після  прогріву переносним підігрівником 6 каналу в застиглому мазуті відкривають  зливний клапан і мазут через  зливну трубу 10 і лоток 7 поступає в  проміжний («нульовий») бак 11. Потому по всмоктую чому трубопроводі 12 підводять  до відцентрової помпи 2 і через підігрівник 5 – до брандспойту 8 для розмиву  і підігріву палива в цистерні. При цьому надлишок мазуту по трубопроводі 3 подають в резервуар. Після закінчення зливу мазут із трубопроводів, підігрівника і помпи спускається в дренажний бак 13. Для заповнення помпи при відкачці дренажного баку служить паровий ежектор 4. Проміжний і дренажний баки оснащені паровими змієвиковими підігрівниками 1.

В схемі із замкнутою циркуляцією  через зливну трубу останню за допомогою гнучкого шлангу 14 і фільтру 15 зєднують з всмоктуючим трубопроводом 12 помпи. Підігрітий мазут відводять в резервуар по мазутопроводі  3. По цьому мазутопроводі при необхідності підводять гарячий мазут для заповнення трубопроводів циркуляційної схеми. Решта деталей схеми не відрізняються від раніше розглянутої схеми.

По третій схемі циркуляція мазуту здійснюється через сифонну  трубу 16, при цьому по мірі підігріву  в цистерні мазут відкачується в  резервуари. Залишок мазуту з цистерни, при її очистці, стікає по зливному лотку в дренажний бак.

Схема установки для зливу  високов’язких палив з цистерн  із застосуванням циркуляційного підігріву  показана на рис. 5.

Рис. 5. Ескіз установки  для розігріву мазуту в цистерні циркуляційним методом.

 

Перед зливом палива з цистерни 5 в її зливний патрубок 7 вставляють стакан 8 з паровою сорочкою і  до патрубка спеціальним пристроєм 6 приєднують шланг 9 від кожухотрубного теплообмінника 10. Після цього в  стакан і теплообмінник подається  пара і відкривають клапан зливного патрубка. Паливо поступає в теплообмінник, звідки після підігріву відкачується гвинтовою помпою 11 з електродвигуном 12 і по стояку зі шлангом 2 через пристрій 1 з розкладними трубами-соплами подається всередину цистерни. Витікаючи із труб-сопел, які безперервно рухаються вздовж днища цистерни, під тиском (10 – 12) 10⁵ Па гаряче паливо інтенсивно перемішується з холодним і розігріває його. Положення стояка зі шлангом регулюється краном-укосиною 3 з лебідкою 4.

Конструкція пристрою 1 забезпечує рух обох колін труб-сопел з  допомогою спеціального поршня, який, коли переміщається вверх або  вниз під тиском палива, яке поступає на розігрів, через шток и тягу повертає на опорах перші коліна труб-сопел. Поворот других колін досягається  за допомогою двох дисків, які скріплені  між собою стальним тросом. Диски  великого діаметру прикріплені до корпусу, а меншого – до других колін труб-сопел. Зміна напрямку руху поршня, а як наслідок і труб-сопел, здійснюється триходовим краном. На кінцях труб-сопел можна встановити скребки, які при русі труб-сопел до торців цистерни будуть складатися, а при русі до центру – розправлятися і зчищати залишки.

Циркуляційний метод підігріву  палива в цистернах неодноразово провірявся в промислових умовах. Однак широкого застосування не найшов із-за значних капіталовкладень, складності комунікацій та ряду інших технологічних труднощів.

 

Злив мазуту під  надлишковим тиском

Для утворення тиску в  котлі цистерни на люк ковпака  герметично встановлюють  зйомку кришку. На кришці є патрубки для підводу  зжатого агенту (пара або повітря), а також для манометра і запобіжного клапана. Крім цього в наявності є патрубок через який можна підвести, при необхідності, пару до підігрівника для пришвидшення зливу і зачистки цистерни.

Велике скорочення часу зливу  досягається при зливі під  тиском з одночасним паровим підігрівом зливного патрубка, однак залишки  в цистерні такі ж, як при зливі  під тиском без підігріву зливного патрубка.

Застосування надлишкового тиску для пришвидшення процесу  зливу мазуту найбільш ефективне  при використанні цистерн з паровою  сорочкою. В цьому випадку, завдяки  ковзанню палива по гарячій поверхні, залишки в цистерні майже відсутні.

Широке використання цього  способу забезпечується тим, що цистерни, які випускаються, всі обладнані  герметичними люком і зливним  пристроєм, а також встановлено  два запобіжні клапани. Один відрегульований  на надлишковий тиск 1,58*10⁵ Па, другий на розрідження 0,2*10⁵ Па.

 

Вібропідігрів мазуту

Використання вібропідігріву мазуту дозволяє значно підвищити ефективність теплообміну між поверхнею нагріву  і обігріваючим середовищем. При  вібрації підігрівника із значними амплітудами  відбувається руйнування пограничного шару і тепловіддача реалізується примусовою конвекцією. При вібропідігріві мазуту коефіцієнт тепловіддачі тепловіддачі при використанні вібропідігріву дозволяє створювати малогабаритні ефективні  підігрівники для підігріву мазуту в цистернах, відсіках нафтових суден  і резервуарах.

Схема переносного вібропідігрівника  для підігріву в’язких рідин в залізничних цистернах показана на рис. 6.

Підігрівник складається  з двох секцій тонкостінних труб 5 еліптичного  січення, які підєднанні шарнірно до нижньої траверзи 6. Тягами  4 секції зєднанні з верхнім траверзом 3, який вільно переміщається по вертикальних трубчастих стійках, що використовуються для подачі пари і відведення конденсату з підігрівника. Коливання секцій забезпечується паровим поршневим приводом 1, встановленим на стійках з допомогою штока 2 і верхньої траверзи.

Рис. 6. Переносний вставний вібраційний підігрівник для  в’язких рідин в залізничних  цистернах.

а – підігрівник у складеному вигляді; б – розкритий підігрівник.

 

Підігрівник у складеному вигляді вводиться в цистерну через люк і жостко закріплюється  на його фланці. При крученні гвинта штока 2 верхня траверза 3 переміщається  вниз  і підігрівник займає робоче положення. Поверхня нагріву підігрівника 5,65 м², теплова потужність 448 кВт, потужність парового приводу 4,8 кВт. Підігрів мазуту до 60 в цистерні об’ємом 50 м³ вібропідігрівником досягається за 3,5 год.

 

Злив мазуту із цистерн обладнаних паровою сорочкою

Загальний вигляд цистерни зображено на рис. 7а.до нижньої частини  котла 1 приварені швелери 4, кутники 5 і зовнішні листи 6 (рис. 7б), які утворюють  парову сорочку 2 з поверхнею нагріву 28,2 м². Зливний пристрій 3 також оснащений паровою сорочкою. Пара підводиться до штуцера парової сорочки зливного пристрою, нагріває зливний патрубок а потім поступає в парову сорочку цистерни. Для проходу пари в швелерах 4 є вирізи. Вздовж нижньої частини парової сорочки вмонтований жолоб для збору конденсату. Конденсат відводиться через патрубки 7.

Рис. 7. Цистерна з паровою  сорочкою.

а – загальний вигляд; б – деталі.

 

В цистернах з паровою  сорочкою використовується принцип  ковзання холодного палива по гарячій поверхні, при якому температура в прилягаючому шарі підвищується, а в’язкість різко падає. В результаті через 2 – 3 хвилини після подачі пари паливо ковзає по стінках котла, які мають температуру близько 80 , до зливного патрубка і по ньому опускається в приймальний пристрій.

Використання такого типу цистерн дозволяє скоротити час  зливу палива, а також зменшує  затрати робочої сили зливних  операцій і кількість обслуговуючого персоналу.

Недоліком можна назвати  те, що оснащення цистерни паровою  сорочкою збільшує її розміри і вагу. А ще приймально-розвантажувальні пристрої ТЕЦ повинні бути обладнані системою прийомних бункерів-лотків, розташованих під залізничними коліями, а ця система, в свою чергу, повинна бути оснащена потужними підігрівниками.

 

Обладнання приймально-розвантажувальних пристроїв.

Обладнання приймально-розвантажувальних пристроїв залежить від методу подачі і зливу мазуту, властивостей палива, потужності електростанції.

Всі енергетичні споживачі, які отримують паливо по залізниці, мають пристрої для механізованого самоточного зливу мазуту через  нижні зливні прилади цистерни. Для  котелень невеликої потужності,що працюють на дизельному маслі, допускається злив палива за допомогою ручних помп.

Приймально- розвантажувальні пристрої теплових електростанцій, для яких мазут є основним, резервним чи розпалювальним паливом, складаються з розвантажувальних естакад, що мають обладнання для розігріву мазуту і обслуговування цистерн, системою лотків і каналів для само точного зливу і приймальних резервуарів.

Рис. 8. Зливний лоток з  паровою сорочкою.

 

Лоток (рис. 8) має зовнішню стінку 4 і внутрішню стінку 3, які  утворюють парову сорочку. Впуск  пари проводиться через патрубок 5 а відвід конденсату – через  штуцер 2 і шланг 1.

Лотки промислових ТЕЦ  мають ширину 900 мм, початкову глибину 830мм і нахил від 12 до 25 мм/м. Самотечійні лотки на рівні підошви рейс перекривають металевими щитами з прорізями по осі залізничної колії. Прорізі закриті шиберами, які відкривають вручну з допомогою штанг.

Розвантажувальні естакади (рис. 9) представляють собою платформи із плоских залізобетонних рам збірної конструкції, розташованих вище головки рейси. Ширина платформ 1,2 м². Вздовж фронту зливу через кожні 6 м встановлені металеві чи залізобетоні стояки на яких змонтоване все обладнання зливної естакади. На стояках 1 закріпленні вертикальні відводи 2 від загального паропроводу 3, розташованого вздовж естакади в каналі чи на відмітці 3,4 – 4,0 м, для подачі пари до гребінки 4 гріючого пристрою 5. Піднімають і опускають підігрівники поворотним краном 6 оснащеним підйомним гаком і ручною лебідкою 7. Для обслуговування гріючих пристроїв і проходу персоналу до горловини цистерни вздовж естакади прокладено прохідний трап 8 з відкидними містками 9 біля кожного стояка. Для переходу з платформи на платформу передбачено перехідний міст через залізничні колії.

Рис. 9. Розвантажувальна естакада з міжрейсовим зливом.

 

На рис. 10 зображена схема прийомо-зливних пристроїв. Мазут з цистерни зливається в міжрейсові лотки 1, які мають певний нахил. Для компенсації теплових втрат лотки обігріваються з допомогою парових підігрівників 2 розташованих на дні кожного лотка. Зєднювальний канал 3 між лівими і правими лотками, а також відвідні лотки 7 оснащені шандорними щитами 4,що дозволяє відводити мазут з будь-якої половини естакади в один із прийомних резервуарів 8 при чистці одної половини естакади і розвантажуванні мазуту на другій половині. Для захисту перекачувальних насосів 11, розташованих на прийомних резервуарах, і самих резервуарів від механічних домішок встановлені підйомні фільтр-сітки 5. Крім цього, на відвідних лотках до резервуарів для забезпечення пожежної безпеки прийомних резервуарів передбачено гідравлічна засувка 6.

Кількість і ємність прийомних  резервуарів вибирають з таким  розрахунком, що би забезпечити безперервний злив мазуту з цистерн при короткочасних  перебоях в роботі перекачувальних  помп, чистці лотків.

В типових проектах мазутогосподарства ТЕС передбачено спорудження  двох залізобетонних резервуарів збірної  конструкції циліндричної форми. Резервуари оснащені секційними підігрівниками 10. Відвід конденсату від підігрівників  резервуарів, а також підігрівників  лотків здійснюється в барботер 9.

Рис. 11. Принципова схема розвантажувальної естакади для цистерн з паровою сорочкою.

 

1 – цистерна; 2 – парова  сорочка; 3 – зливний пристрій; 4 –  міжрейсовий бункер-лоток; 5 – трубчастий  підігрівник; 6 – металеві кришки  лотка; 7 – паровий шланг; 8 – паропровід; 9 – запірний вентиль; 10 – поворотна  колонка для приєднання шлангу  при розігріві мазуту відкритою  парою або підводі пари (стисненого  повітря) при зливі під надлишковим  тиском; 11 – трубопровід стисненого  повітря; 12 – естакада для обслуговування  фронту зливу.

 

При доставці мазуту в цистернах  з паровою сорочкою прийомно-зливні пристрої повинні бути приспособлені  до прийому високов’язких мазутів  в холодному стані.

 Система міжрейсових  жолобів  і розвідних каналів  для само точного зливу при  підігріві мазуту в цистернах  відкритою парою, передбачена  типовими проектами мазутних  господарств електростанцій, не  може забезпечити надійний прийом  великої кількості мазуту в  холодному стані.

Виходячи з вище сказаного, в цьому випадку прийомно-зливні пристрої повинні бути обладнані  системою міжрейсових бункерів-лотків з значним поперечним січенням і  великим гідравлічним нахилом. Для  спуску холодного палива в прийомні ємності необхідно забезпечити інтенсивний обігрів стінок бункерів (рис. 11). Одночасно прийомна ємність повинна бути оснащена  високоефективними приладами для підігріву великої маси палива.

 

Класифікація  резервуарів і основні відомості  про них.

На підприємствах мазут  зберігається в резервуарах приспособлених для прийому, підігріву і видачі мазуту.

В залежності від матеріалу, з якого споруджують резервуари, їх поділяють на сталеві і залізобетонні.

Резервуари для зберігання мазуту розділяють на наземні, напівпідземні  і підземні. В першому випадку  днище резервуара розміщене на одному рівні або вище найнижчої відмітки території складу, а також коли резервуар заглиблений менше  ніж на половину своєї висоти. В  другому – резервуар заглиблено не менше, ніж на половину своєї висоти, а максимальний рівень мазуту перевищує  найменшу відмітку прилеглої території не більше ніж на 2 м. Резервуар рахується підземним, якщо найвищий рівень мазуту на 0,2 м нижче найнижчої відмітки території складу.