Грузоведение: Учебное пособие (для студентов, специализирующихся в области организации перевозок и управления на транспорте (железнодорожном)), страница 38

Сущность циркулярного подогрева вязких нефтепродуктов заключается в том, что часть продукта из цистерны попадает (сливается) в теплообменник, подогревается и через специальные сопловые устройства закачивается снова в цистерну, интенсивно перемешивается с жидкостью отдавая ей тепло. Существуют различные модификации и устройства для циркулярного подогрева.

4.2.5. Расчет количества пара для разогрева вязких нефтепродуктов. Продолжительность слива нефтепродуктов из цистерны зависит от многих факторов и в первую очередь от вязкости сливаемого продукта и его температуры. При нагреве нефтепродуктов их вязкость понижается, что обеспечивает значительное уменьшение продолжительности слива и минимальные остатки груза в цистерне. Количество пара потребное для разогрева до необходимой температуры и слива груза в заданный период времени зависит от свойств груза, содержания парафина, условий разогрева и температуры окружающей среды, от способности цистерны сохранять полученное тепло. Исходные данные к расчету см. табл. 4.4.

Общее количество тепла (Q_Т, кДж) для разогрева нефтепродуктов в одной цистерне определяется из выражения

, где  - количество тепла, полезно затрачиваемое на разогрев 1 кг нефтепродукта, кДж/кг;

Q – масса груза в цистерне, кг;

 - количество тепла, теряемое при разогреве через поверхность котла, кДж/ч;

 - продолжительность разогрева, ч.

Количество тепла, полезно затрачиваемого на разогрев 1 кг нефтепродуктов зависит от температуры груза до (t_Н) и после (t_К) разогрева и от содержания парафина в грузе (кДж/кг)

, где - теплоемкость нефтепродукта, = 2,1 кДж/(кг·⁰С);

- содержание парафина в нефтепродукте, %;

- теплота плавления парафина, = 210 кДж/кг.

Потери тепла при разогреве определяются площадью поверхности цистерны, температурой окружающего воздуха и коэффициентом теплопередачи (кДж/ч)

, где - охлаждающая поверхность цистерны, м²;

- коэффициент теплопередачи от нефтепродуктов через стенки цистерны в окружающий воздух, Вт/(м²·⁰С);

- соответственно средняя температура нефтепродукта в течение всего процесса подогрева и температура окружающего воздуха, ⁰С.

При расчетах принимаем .

Для подогрева высоковязких и застывших нефтепродуктов используют различные теплоносители: водяной пар, горячие нефтепродукты и электроэнергию. Водяной пар является наиболее удобным и распространенным теплоносителем, т.к.обладает большим теплосодержанием, высоким коэффициентом теплопередачи, обеспечивая необходимую пожаробезопасность.

Расход перегретого пара с температурой 240⁰С при теплосодержании пара 2850 кДж/кг и конденсата 940 кДж/кг (при разогреве) составит:

при разогреве открытым паром

, при разогреве с переносными змеевиками

, где J – теплосодержание пара,

i – теплосодержание конденсата.

Таблица 4.4

Исходные данные к расчету количества пара

Контрольные вопросы