Алдын-ала ыздырылан мнайлар мен мнай німдерін айдау

ыздырылан мнай мен мнай німдеріні айдау трлері. азіргі уаытта ттырлы жне атуы жоары мнай мен мнай німдеріні бырмен тасымалдауыны е тараан тсілі – оларды ыздырып айдау. Ттырлы жне жоары парафинді мнайларды ыздырып айдауды бірнеше варианттары бар.

ыса мнай базалы бырлар шін бырды ыздыруыны ртрлі тсілдерін кеінен олданады. Егер атып алатын мнай німі шін бу жне быр желілері бір баытта тсе, онда айдауды жол бойы ыздырып йымдастыруа болады. бырларды бір-біріні асынан ткізіп немесе бу бырын мнай бырыны ішіне орналастырып жне оларды жылу изоляциясымен бркесек, (сурет 1.1, а,б,) жол бойы бумен жылытатын жйені аламыз. Мнай бл жйе бойынша ртрлі режимдерде жне жылды р кезеінде айдала алады. Біра магистральді бырлар шін бл тсілді оны крделілігінен, ымбаттылыынан жне техникалы жзеге аспайтындыынан олданбайды.

Ттырлы мнайларды ыздыру шін кеінен электроыздыруды; индукционды ыздыруды; бырды тікелей электроыздыруын; кабельдер немесе жылыту ленталар 2 арылы ыздыруды (сурет 1.1, в) олданады. Жылу тасымалдаыштармен (ысты су, бу) салыстыранда электроыздыруды ПК-і, уатты кеінен реттеу, растыру жеілділігі, ттастыы лде айда болады.

Индукциялы электроыздыруды ны жоары боландытан оны бырды ыздыру шін іс жзінде онша олданбайды. бырды тікелей электроыздыру шін бырды жекелеген блігіне кернеуі 50 В-тан кп болмайтын айнымалы тоты осу ажет. Бл тсілді олданылуы шектелген, себебі ыздырылатын блік барлы жаынан электрлі оралан болу керек. Осыдан, оны тоты кп шыыны кететіндіктен жер астыбырлар шін олдану тиімсіз екендігі шыады.

Е ке тараан ыздыру элементтері – негізінен бырды сырты бетіне растырылатын кабельдер мен ленталар трінде болады. Оларды энерготтынуы – бырды 1м-ге 100 Вт райды. ыздырылатын кабельдерді кемшілігі – бырды перимтрі бойынша ыздыруды біркелкі болмауы, ол кабельде жоары температураны стап труда ажет етеді. ыздырылатын кабельді ттынатын уаты 4000 кВт-а жетеді, ал ыздыру зындыы 13 км жуы болады. Магистральді бырдаы мнайды зіліссіз ыздыру шін бл тсілді олданбайды.

ыса бырларды ыздыру шін электроыздырылатын ленталар кеінен тараан, жне оларды бырды сырты жаынан, ыздыруды берілген уатын амтамасыз ететін адаммен орайды.

бырдаы мнайды электроыздыруды барлы тсілдерін апатты жадайда немесе атып алан мнайды ыздыра айдауды жаалау шін айдауды жоспарлы тотаулар кезінде пайдалануа болады.

Алдын-ала ыздырылан мнайлар шін бырды рылымды схемасы. азіргі уаытта ттырлы жне атуы жоары мнайлар мен мнай німдерін бырлы тасымалдауды е ке тараан тсілі – алдын-ала ыздырылан сйытарды айдау (ысты айдау) болып табылады. Бл жадайда мнайды немесе мнай німдерін бырды басты пункттеріндегі пештерде (жылу алмастырыщтарды) ыздырып, сораптармен магистральа ендіреді.

быр бойымен рбір 20-30 км сайын аралы ыздыру пункттерін орналастырады, ал 70-150 км сайын аралы сорапты станциялар растырады, сол станцияларда да мнайды ыздыратын рылыдлар бар, ол жерде мнайды ыздырады да, айтадан быра айдайды. 1.2 суретнде магистральді ысты бырды принципті технологиялы схемасы келтірілген. Мнай ндірістен быр 1 бойынша басты опарыш станциялардаы резервуарлы паркіне 2 беріледі. Жылу жоалуын ысарту шін резервуарларда кбінесе жылу бркегіш болады. Оларды міндетті трде ыздырыштармен жабдытайды, жне солар арылы мнайды тіректі сораптармен 3 сорып алуа болатын температураны сатап трады. Сораптар мнайды ыздырыштар 4 арылы ткізеді. ыздырыштарды, детте, тіректі жне жмыс сораптары 5 арасында орналастыррады, ал з кезегінде жылу алмастырыштарды жеіл етіп жасауды рсат етеді, себебі тіректі сораптармен берілетін ысым онша кп емес. ыздырыштар арылы температураны берілген мнге дейін жоарлата, барлы айдалатын мнайды немесе оны блігін, есепті температурадан жоары температураа дейін ыздырып, ал жылу алмастырышты шыысында оны, ыздыруды берілген температурасын алу шін, салын аынмен араластырып ткізуге болады. Жылу алмастырыш аппараттардан 4 кейін мнай сорап станцияларыны негізгі сораптарына 5 жіберіледі де солар арылы магистральа айдалады. быр арылы мнайды озалуы кезінде ол суып алады, жне де оны ттырлыы жоарылап, йкеліске жоаулары да жоарлайды. Суы мнайды айдауа кететін мнайды кп шыындарыны алдын алу шін оны аралы жылу станцияларында 6 жне 7 ыздырады. Егер мнайды лкен ашытыа тасымалдаса, онда жылдамдытан баса жылу станциясымен 9 осарланан аралы сорапты станцияларын да 8 растырады. Берілген схемада аралы жылу станциялары 10 дне 11 мнай ндіретін зауытты шикізат паркі де 12 орналасан.

 

 

Сипатталан тсіл бойынша азіргі уаытта лемде шамамен 50 50 быр пайдаланылады. Е лкен ысты бырларыны бірі - зен-Гурьев-Куйбышев.

Ысты бырды зындыы бойындаы мный температурасыны згеруі. быр бойымен мнайды (мнай німіні) температурасыны згеру заын анытау шін быр басынан х ашытыта зындыы dx арапайым блігін ажыратайы та, ол шін жылу балансыны тедеуін расатырайы. Уаыт бірлігіндегі арапайым бліктен оршаан ортаа жылу шыындары:

dx=K(T-T₀)Ddx

мнда К – мнайдан (мнай німінен) оршаан ортаа жылу беру коэффициенті; Т – арастырылатын блік шін мнай німіні температурасы; Ddx – арапайым блікті жылу беретін беті; D – бырды ішкі диаметрі; Т₀ – оршаан ортаны температурасы. Стационарлы жылу алмасу шін Т₀ жне К шамаларын траты етіп абылдайды.

арастырылатын арапайым бліктен тетін сйытыты озалысы кезінде, ол а-а имасынан а-а имасына дейін dT-а суиды да,

dq = -Gc_pdT

жылу млшерін жоалтады, мндаы G = Q – мнайды массалы шыыны; Q – мнайды клемдік шыыны; , c_p – мнайды тыыздыы мен жылу сыймдылыы.

Графиктен бырды басты блігіндегі температураны лауы, соы блігіне араанда арындылау екендігі шыады. Мнда блікті зындыы бойынша орташа температура да Т _ср келтірілген. Тменгі температураларда парафин кристалданады да, мнайды барлы клемі бойынша кеістікті тор тзді, жне оны яшытарында мнайды сйы фазасы орналасан.

Жоары парафинді мнайды суытылуы келесідей жзеге асады: бастапы Т_н температурасынан парафинні кристалдануы бастаан кездегі Т_п температурасына дейінгі мндай мнайлар (1.2) заы бойынша суытылады, ары арай суытанда температураны тсу темпі баяуланады, себебі жылу алмасу парафинні кристалдануынан блінетін жылумен бірен-саран орнын толтырады. Блінетін парафинні млшері температураны тмендеуіне пропорционал.

Айдалатын мнай температурасы Т_кр-ден тмендегенде онда жылжуды динамикалы кернеуі пайда болуы ммкін. Жылжуды динамикалы кернеуі пайда болан кездегі температураны Т_у арылы белгілейік. Сонда аынны ламинарлы режимі байалатын быр блігіні зындыын келесі формула бойынша баалауа болады

Критикалы шыына жеткен кезде изотермиялы бырларды бір режимнен екінші режимге туі бырды барлы зындыы бойынша іске асады. Сйытыты температурасы айнымалы болатын бырлар шін траты шыын кезінде де бір режимнен екінші режимге ту айдалатын сйытыты суу арыны бойынша бйалады. Сондытан “ысты” бырларда ешандай секірмелі тулер болу ммкін емес.

рылымды режимді блікті зындыы l_c = L – l_T – l_Л. Температуралы режимге байланысты бырда мнай аыныны бір, екі немесе ш режимі байалуы ммкін.

“Ысты” бырлардаы йкеліске жоалуларын анытау. Турбулентті l_T , ламинарлы l_Л жне рылымды l_с аын режимдеріні зындытарын біле отырып, олар шін йкеліске ысымны жоалуын жне бырдаы энергияны жоалуларыны осындысын h=h_T + h_Л + h_c анытайды. Ысты бырдаы йкеліске, ысымны жоалуларын бырды зындыымен оса оны радиусы бойынша мнай температурасыны згеруін ескере отырып, анытай ажет, яни

h=h_ИЗlr

мндаы h_ИЗ – сйытыты Т=Т_н боландаы изотермиялы аыны кезінде йкеліске ысымны жоалулары; _lr – аынны зындыы мен радиусы бойынша температураны лауын ескеретін сйытыты аыныны изотермиялы болмауына тзегіш коэффициенттері.

Аз шыындар аймаында бырдаы мнай німі Т₀ – ге жаын температуралара дейін тез суиды, жне бырлар зындыыны лкен блігінде оны ттырлыы ыли траты, ₀-ге жаын болып алады. Шыын кбейген сайын ыздырылан блікті зындыы да лкейеді, жне ол орташа температураны суі мен йкеліске шыындарды тмендеуіне келеді. Демек, шыын скен сайын шын сипаттама l тзуінен о жаа арай ауытиды. Н згеруіні мндай сипаттамасы Q скен сайын (йкеліске жоалулар сіп жатыр) К нктесіне дейін жаласа береді. К нктесінен бастап шыынны суі йкеліске жоалуларды азаюына келеді. Бл Q – ды суі бырдаы температураны (орташа) суіне кеп соатындыымен тсіндіріледі, демек, мнайды ттырлыын тмендетеді, жне сол мнай ттырлыыны сері Q-ді суі йкеліске жоалуыны мніне тигізетін серіне араанда лдеайда лкен дрежеде крінеді. Мндай жадай мнайды орташа температурасыны суі ттырлыты згеруіне серін тотатпаана дейін саталады.

бырды арынды сипаттамасыны 3 (1.4 суретті араыз) Б нктесінен бастап, мнай шыыныны суімен йкеліске жоалулар кбейе береді жне 2 исыына асимптотикалы жаындайды. исы 3 –те турбулентті режимнен ламинарлыа туіні кенет згеруі болмайтындыын ескеру ажет, бл быр зындыы бойымен температураны тмендеуі мен ттырлыты суіне байланысты бір режимнен екінші режимге біралыпты тумен тсіндіріледі.

К жне Б нктелері арылы жргізілген екі вертикальді сызытармен ысты бырды сипаттамасы ш зонаа блінеді: I, II жне III.

Сипаттаманы II зонасы к-дан б нктесіне дейін изотермиялы емес бырды трасыз жмыс зонасы болып табылады, себебі температураны немесе шыынны шамалы тмендеуі кезінде арынны жоалулары крт седі де, сорапты (а нктесі) максималды арынын асып кетуі ммкін.

Бл жадайда айдалатын сйытыты шыыны крт тседі де ОК исыыны блігіне теді, бл бырды “атып алуына” эквивалентті болады. Сондытан сипаттаманы I зонасы айдауа кететін энергияны те аз берілетіндігі мен лкен шыындарына байланысты жмыс істейтін болып табылады. Істейтін болып сипаттаманы тек III зонасы болып табылады.

 

бырды барлы сорапты станцияларды жиынты сипаттамаларын да осы графикке салады. Егер сорапты станцияларды жиынты сипаттамалары К нктесінен (5 исыы) жоары тсе, онда мнайды бырмен айдалуы кез-келген шыындарда (0-ден Q_М-ге дейін) іске аса береді. Егер сорапты станцияларыны жиынты сипаттамасы бырды сипаттамасымен (a, b, n нктелері) иылысса (кп жадайда осылай болады), онда III – жмыс зонасы болады. Егер быр мен жабдыты беріктігі рсат етсе (бл бырды пайдаланандаы барлы жадайда амтамасыз етіледі), онда сорапты станцияларда аз шыындар диапазонындаы кедергілерден жне жіберілетін мезгілді ту шін осымша сораптарды орнатады.

Сорапты станцияларды жиынты сипаттамалары мен бырды иылысуы ( n немесе М нктелері) жйені параметрлерін ( Q_M, H_м немесе Q_n H_n) анытайтын жмыс нктесін береді. “Ысты” магистральді бырлар шін сораптарды (сораптар жинаыны) тиімді параметрлері сипаттаманы III зонасына сйкес болу керек. детте “ысты” бырларды пайдаланан кезде айдауды турбулентті режимі орын алады, себебі ламинарлы режимде шыындар те аз.

Сорапты-жылу станцияларды рылысы. “Ысты” ттырлы жне атуы жоары мнайлар мен мнай німдерін поршеньді сораппен айдаса, сол сияты центрден тепкіш сораппен де айдай алады. Біра магистральді бырлар шін бкіл лемде тек центрден тепкіш сораптарды олданады, йткені жоары температура кезінде мнайды (мнай німдеріні) ттырлыы аз, ал сораптарды пайдалы сер коэффициенті жеткілікті жоары болады. “Ысты” бырды айдау станцияларыны центрден тепкіш сораптары арапайым бырлар сияты. Бл тасымалданатын сйытыты ыздыру температурасыны 307⁰К-нен аспайтындыымен тсіндіріледі. Бл жадайда центрден тепкіш сораптарды ПК-і 75-80% райды. центрден тепкіш сораптар рылымы бойынша арапайым, зіліссіз адаалап отыруды ажет етпейді, жне оай автоматтандырылады. Бір центрден тепкіш сораптан шыатын арын детте аз боландытан опару станцияларында оларды тізбектеп орнатады. Сорапты станцияларды технологиялы орап-байлауды е жасы слбасы екі-ш жмысшылардынемесе бір резервтіагрегаттарды тізбектей осылуы болып табылады. рбір агрегатпен дамитын ысым 2-3 МПа райды.

ТМД елдерінде олданылатын НМ сериялы центрден тепкіш магистральді сораптарды параметрлері: 125-1000 м³/с берілуі; опарылатын сйытыты жіберілетін температурасы 353⁰К-ге дейін; сйытыты кинематикалы ттырлыы 3-10^-4 м²/с-ден аспайды; механикалы осылыштар клемі бойынша 0,05% -тен аспайды.

1250 м³/с арты беретін сораптар Q₀ номиналдан 0,5 жне 0,7-мен беретін сменалы роторымен жабдыталан. Бдан баса НМ 10000-210 сорабыны 1,25 Q₀ беретін сменалы роторы бар, ал НМ 1250-260 сорапты 900 м³/с беретін осымша роторы бар. барлы сораптарторцты ныыздаумен жне сыранау подшипниктерімен жабдыталан. Клемді бергіш магистральді центрден тепкіш сораптар кірісіне тек 0,3-1 Мпа ысыммен жмыс істей алатындытан, оларды тіректі центрден тепкіш сораптармен бірге ояды. Негізгі жне тіректі сораптарыны жмысшы дгелектеріні айналым жылдамдыы 50жне 16 с^-1.

опарылатын мнайды ттырлыы кбейген сайын сорапты арыны мен ПК-і азаяды, ал олданылатын уаты седі, сондытан центрден тепкіш сорапты жылу ауыстырыш аппарттан кейін орнатан жасы. Бра мндай орналастыру біратар жадайларда гидравикалы кедергіні кптігінен (сорыш желілер мен жылуалмастырыш аппараттар) ммкін емес. Жмысты сорапа тірек жетпегендіктен ол кавтациялы режимде жмыс істей бастайды. Сондытан кейбір мнай бырларында тіректік жне жмысшы сораптар жылу алмастырыш аппараттарды алдында орнатылады. Бл жадайда сораптар ттырлыы жоары мнайды айдайды, ал сораптар суды бетінде оны жмысы кезінде сорап шін крсететін паспортты берумен арынды амтамасыз етпейді. Ттырлы сйытыпен жмыс істеу кезінде сорапты наты сипаттамасын алу шін айта сана шін арнайы дістер олданылады.

Сораптар шін кштік жетек ретінде бу жне газ турбиналары, сйы немесе газ трізді отынмен жмыс істейтін ішкі жану озалыштары, электрозалтыштары ызмет етеді. Е ке тараандары редакторсыз тікелей негізгі жне тіректі сораптармен жалайтын электрозалтыштары болады.

Резервуарларда мнайды (мнай німдерді) 313-333 К температураа дейін ыздырады, оны сорап арылы берілген берісі мен тарптып шыаруын амтамасыз етеді. Резервуарларда сйытыты жоарыда келтірілген температурасыны ызуы арынды буланудан болан мнайды жеіл, те баалы фракциясыны жне жылуды те кп жоалуынан масата сай болмайды. Сондытан резервуардан кейін отару температурасына дейін мнайды арнайы жылу алмастырыштарда ыздырады.

Резервуарларда мнайды ыздыруын стационарлы ирек ттікті не секциялы ыздырыштар кмегімен іске асырады. Бл ыздырыштар резервуарды тбіні стінде конденсатты жою масатымен жылутасыыш жрісі бойынша растырады жне мнайды барлы массасын ызыдруды амтамасыз етеді. ыздырыштар шін жылутасыыш ретінде су буын, ысты су жне ысты мнайды олданады. Резервуардан оршаан ортаа жылуды кп кетуін бйір абыралар жне жатырларды жылулы изоляциялау арылы болдырмауа болады, бл те тиімді, йткені эксплуатациялы шыындар тез ысарады.

Магистральді “ысты” бырларда бу жне отты ыздырыштар олданылады. Бл ыздырыштарды ішінде мнай шін е ке тараан алып тратын басы бар кп жрісті жылуалмастырыштар. Блар эксплуатация кезінде те ыайлы, компактілі жне арастырумен жндеуге ммкіндік береді. Жылуберіліс коэффициентін ктеру жне жылуалмастырыштарды габариттері мен массасын тмендету шін мнайды бырлар арылы жібереді де, ал буды быр артындаы кеістіктен жібереді.

Берілген конструкцияны жылуалмастырыш аппраттарын технологиялы схемаа осуы ртрлі болуы ммкін, біра оларды жиі параллельді трде осады, ал бл осу трі мнайды ыздыру температурасын ке шектерде реттеуге ммкіндік береді. Жылу станцияларында технологиялы режимді бзбайтындай жылуалмастырыштарды тазалау жне жндеу жмыстарды ткізе алатындай бірнеше резервті жылуалмастырыш аппараттарды орнатады. Бі ыздырыштарын пайдалану кезінде жылуалмастырыштарды технологиялы режимдерін жне кйін немі баылап тру ажет.

От ыздырышы шін газ не отарылатын мнай німі отын болып табылады. Пешті жмысын шыысында мнайды берілген ыздыру температурасы болатындай етіп реттейді. Жылу станцияларында ажетті жылу уатын туелді есептеуге сйкеснегізгі жне резервті отты ыздырыштар орнатылады.

Отты ыздырыштар булыа араанда экономикалы тиімділеу, біра олар ота ауіпті, жоарымамандырылан ызмет крсету персоналын ажет етеді жне жылу режиміні згеруіне те сезімтал. Кп аынды отты ыздырыштарды эксплуатациялау кезінде радиантты бырларды суыту шарты бірдей болу шін рбір бтата бірдей шыындар стап тру ажет. Осы талаптарды орындамау бырларды жануына жне отты ыздырыштарды жануымен атылуына кеп соуы ммкін. Барлы ыздыру пештері здерін алыпты пайдалануды амтамасыз ететін баылаыш лшеу приборлармен жне автоматты жйелермен жабдыталан.

 

1.2 Пешті конструкциясы мен жмысыны сипаттамасы

растырылан бырлы БТП-10М-Э пеші “мнай ндіретін жне мнайхимиялы ндірістерді ьырлы пештерін техникалы пайдалануды ережелерімен” (ТП.01.88) Мскеу ., 1988 ж. жне ВНИИнефтемаш пен ЦКБН-мен жасалан “Типті бырлы пештерді іске осу, пайдалану жне тотап алуын уаытша инструкциясымен” сйкес жасалан. Ол е суы бескндікті орташа температурасыминус 45⁰С-дан тмендейтін шарттарда орналасан быр трассаларындаы мнайды дайындау ондырыларыны рамында пайдалану шарттары шін арналан.

Конструктивті бырлы пешті растырмалы-комплексті етіп жасалан жне орта радиантты блок пен радиантты блокты екі жаынан симметриялы орналасан екі конвективті камерадан трады.

Радиантты блок 4 аынды горизантальді ирек ттікпен жабдыталан жне оны р аынында бырды ш атары бар. р аындаы оттыа арналан бырды бірінші атары зіндік радиантты болып табылады, жне абыралы ирек ттікті екі атарынан аламен блінген. Радиантты блогыны подында ось бойынша 9 газды шілтер орналастырылады. Радиантты блогыны бйір абыралары арасы мен алалар стіндегі жану німдері бседейтін аынмен теді де, газоходтар арылы пластинкалы ауаыздырыштар шотары мен конвективті ирек ттіктерді пакеттерін тізбектей те отырып, конвективті камераларыны астына тседі. рі арай ттін газдары стінгі газоходтар арылы рбір конвективті блоктан ттін бырына жіберіледі. Негізгі тура радиантты блокты стіне рамаа орналастырылатын ттін быры айнымалы шибермен жабдыталан.

Жануа берілетін ауа ауаыздырыштарда ыздырылады да, вентиляторлар арылы ауа коллекторына, ал одан рбір шілтерге беріледі.

 

 

АРНАЙЫ БЛІМ