Установка верхнего разогрева и слива вязких продуктов

В настоящий момент на предприятиях нефтепереработки, ТЭЦ, нефтебаз (перевалка мазута, битума, гудрона), пищевой, мыловаренной промышленности (жировое сырье, различные масла) имеется проблема по разгрузке вязких, застывших продуктов из железнодорожных цистерн, танк-контейнеров или автоцистерн.

Представленные на рынке устройства, подходят только для нижнего слива и разогрева продукта. В них через верхний люк цистерны подается горячий пар для разогрева продукта. Существенным недостатком использование такого метода является то, что выпавший при разогреве конденсат остается в продукте и попадает в резервуар. Например, вода в мазуте влияет на эффективность его использования, а также снижает коммерческую стоимость.

Решить данную проблему поможет совместно разработанная с компанией «Silea Liquid Transfer srl» (авторизационное письмо) комбинированная установка верхнего закрытого разогрева и слива, где разогрев продукта происходит не за счет подачи пара, а за счет подачи в цистерну, предварительно разогретого продукта. Через 4 форсунки под давлением не более 2 МПа в ж/д цистерну или танк-контейнер по внешней трубе всасывающего вертикального терминала коаксиального типа (труба в трубе) подаётся разогретый продукт. 4 горизонтальные форсунки диаметром 8 мм позволяют размывать вязкие нефтепродукты (мазут, гудрон, битум, жировое сырье, масла) на 360 градусов вокруг терминала. Внутренняя труба терминала, по которой разогретый продукт откачивается в сливную магистраль насосным способом, исполняет роль всасывающей секции.

Устройство верхнего закрытого слива и разогрева можно также использовать только для размыва и разогрева. При использовании станции только для размыва и разогрева наличие сливной секции исключает перелив горячего мазута через край горловины, так как излишек, который может образоваться при недостаточном нижнем сливе, может быть удален через верхний слив.

Предлагаемая нами установка закрытого слива и разогрева может также работать в паре с уже имеющимся на предприятии нижний сливом с гидромонитором. Такой вариант сократит время опорожнения цистерны, так как разогрев и слив будет идти с двух точек. Телескопический вертикальный терминал позволяет оператору остановить устройство на любой высоте в цистерне и исключить встречу с устройством нижнего слива, оборудованным гидромонитором. Пневматические приводы, установленные на устройства, обеспечивают простоту управления и исключают ошибки персонала.

Ниже представлен типовой проект по верхнему закрытому разогреву и сливу высоковязких нефтепродуктов:

Данные используемого в процессе слива-налива продукта:

Технические характеристики устройства верхнего слива:

Исполнение устройства: правостороннее или левостороннее по согласованию с заказчиком.

Размеры устройства:

*Рекомендуемые заводом-изготовителем размеры секций, для танк-контейнеров и ж/д эстакад верхнего слива/налива.

• Присоединение к цистерне: герметичный конус диаметр от 350 до 600 мм
• Присоединение к сливному трубопроводу: фланец DN 100 PN16.
• Присоединение к размывочному трубопроводу: фланец DN 50 PN16.
• Присоединение к воздушному трубопроводу: фланец DN 100 PN16.
• Присоединение к трубопроводу подачи пара:
• Устройства разогрева и размыва: фланец DN 50 PN16.
• Устройство слива: фланец DN 50 PN16.
• Шланг подачи пара в цистерну: фланец DN 50 PN16.
• Шланг отвода паров: DN 80 PN16.

Материал изготовления (1):

• Фиксированный сливной терминал DN 120/100 мм коаксиального типа из нержавеющей стали AISI 304L.
• Герметичный мобильный конус из из нержавеющей стали AISI 304L с муфтой перемещения и блокировки.
• Шарниры серии N879 из нержавеющей стали AISI 304L
• Трубы, колени, фланцы из 09Г2С
• Уплотнение из PTFE.

Комплектация устройства верхнего слива:

1. Шарнирный трубопровод DN 100 мм (всасывающая секция) из 09Г2С с 4 стальными шарнирами из нержавеющей стали AISI 304L;
2. Шарнирный трубопровод DN 50 мм (размывочная секция) из 09Г2С с 4 стальными шарнирами из нержавеющей стали AISI 304L;
3. Разогревающий терминал с форсунками DN 140 мм высота 1500 мм из нержавеющей стали AISI 304L коаксиального типа (труба в трубе);
4. Герметический мобильный конус 350-600 мм из нержавеющей стали AISI 304L с муфтой блокировки, с креплением под датчик перелива EMERSON 2120, с креплением под шланг отвода паров DN 80 мм и патрубком DN 50 мм подвода пара в цистерну для термобаланса. Позволяет предотвратить разбрызгивание горячего продукта в первоначальный момент погружения терминала в застывший продукт, когда расстояние между краем горловины и уровнем продукта в цистерне не превышает 1000 мм;
5. Датчик перелива EMERSON 2120, контакт Ex-d. Длина зонда 600 мм для ж/д цистерн;
6. Противовес, вспомогательный;
7. Блокиратор парковки;
8. Датчик парковочного положения, контакт Ex-d;
9. Каплесборник;
10. Датчик присоединения конуса к горловине, контакт Ex-d;
11. Пневмосистема вертикального перемещения устройства с функцией дожима конуса к горловине в процессе слива и удержания в неподвижном состоянии при повышенном давлении внутри цистерны и управления телескопическим терминалом;
12. ЗИП на 2 года эксплуатации (включает в себя по одному рем. комплекту всех типов шарниров и прокладок, имеющихся на станции слива);
13. Шланг отвода паров DN 80 мм из AISI 304L из рабочей зоны;
14. Шланг подачи пара DN 50 мм из AISI 304L в цистерну для термобаланса;
15. Запорный ручной шаровой кран DN 100 мм из нержавеющей стали AISI 304L (всасывающая линия);
16. Запорный ручной шаровой кран DN 50 мм из нержавеющей стали AISI 304L (разогревающая линия);
17. Запорный ручной шаровой кран DN 50 мм из нержавеющей стали AISI 304L (паровая линия);
18. Запорный ручной шаровой кран DN 50 мм из нержавеющей стали AISI 304L (пропарочная линия устройства слива);
19. Запорный ручной шаровой кран DN 50 мм из нержавеющей стали AISI 304L (пропарочная линия устройства разогрева);
20. Запорный ручной шаровой кран DN 100 мм из нержавеющей стали AISI 304L (воздушная линия охлаждения);
21. Телескопический сливной терминал ДУ-100 мм с пневмоприводом, высота 1500/3100 мм (высота телескопа слива берется от середины конуса и позволяет опустить терминал на дно ж/д цистерны диаметром 3000 мм);
22. Распределитель Т-образный из 09Г2С+AISI304L на базовом фланце устройства разогрева для подключения к подающе-отводящим трубопроводам;
23. Распределитель Т-образный из 09Г2С+AISI304L на базовом фланце устройства слива для подключения к подающе-отводящим трубопроводам.

Примечания:

1. В связи с тем, что размыво-сливное устройство дуплексного типа работает под повышенным давлением и температурой, в конструкции предусмотрены все детали повышенной прочности из таких материалов, как сталь 09Г2С и AISI 304L. С целью обеспечения безопасности при работе с этим оборудованием, были исключены из конструкции все детали из алюминиевых сплавов.

2. Всасывающий терминал выполнен по коаксиальной схеме, по внешней трубе DN 120 мм подаётся разогретый продукт в ж/д цистерну или танк-контейнер через форсунки под давлением не более 2 МПа, это позволяют размывать вязкие нефтепродукты на 360 градусов вокруг терминала. Количество форсунок и их диаметр будут рассчитаны при детальном инжиниринге.
Внутренняя труба терминала DN 100 исполняет роль всасывающей секции, по которой разогретый нефтепродукт откачивается в сливную магистраль насосным способом.

3. Завод-изготовитель рекомендует использовать обогрев обеих секций устройства (электро или паровой), для предотвращения застывания продукта слива в секциях устройства в зимний период, что может привести к нарушению функциональности размыво-сливного устройства. Ниже мы отобразили опционально стоимость электрообогрева и терморегулятора для размывочной секции.

4. Завод-изготовитель рекомендует использовать пневматические привода шаровых кранов, так как в ручном режиме очень сложно будет соблюдать алгоритм работы станции.

5. В приложении №1 предоставлен чертеж для ознакомления, конечный вариант чертежа будет предоставлен позже, после детального инжиниринга.

Дополнительные опции, которые могут быть включены в предложение по запросу:

1. Электрообогрев до +90 °С размывочного устройства
2. Терморегулятор электрообогрева с шагом 5°
3. Паровая рубашка для обогрева сливного устройства с патрубками подачи и возврата пара, а так же с переходником на подачу пара в цистерну
4. Ответные присоединительные фланцыс монтажными комплектами
5. Пульт вкл/выкл. подачи горячего нефтепродукта для разогрева цистерны и размыва остатков продукта после слива.
6. Пульт вкл/выкл. насоса слива горячего нефтепродукта из цистерны
7. Пневмопривод отсечного шарового крана DN 100 мм
8. Пневмопривод отсечного шарового крана DN 50 мм
9. Дополнительная пневмосистема при использовании приводов шаровых кранов. При использовании пневмопривода необходима совершенно другая логика пневматической системы и наличие дополнительного пневмошкафа с управлением приводами всех шаровых кранов.
10. Электрообогрев с регулятором до +20 °С, термоизоляция всех компонентов пневматической системы устройства слива. Позволяет избежать замораживание конденсата при низких температурах окружающего воздуха, если воздух для пневмосистемы не был подготовлен соответствующим температуре -50 °С;
11. Термоизоляция 50 мм, керамическая вата с кожухом из алюминия сливного устройства слива
12. Термоизоляция 50 мм, керамическая вата с кожухом из алюминия размывочного устройства

Станция разогрева и слива серии 1201 позволяет слить вязкий продукт через верхний люк-горловину с разогревом исходного продукта и последующим охлаждением цистерны водой.

Способ слива и разогрева: насосный.

Разогрев производится при подаче аналогичного продукта, нагретого до температуры +90°C под давлением 0,7 МПа, в цистерну на форсунки коаксиального терминала.

Слив производится с помощью телескопического терминала с пневмоприводом, который автоматически выдвигается до дна цистерны по мере разогрева слоёв холодного исходного продукта слива.

Охлаждение цистерн производится подачей холодной воды на форсунки коаксиального терминала и одновременной откачки воды через сливной терминал со дна цистерны, до момента полного падения температуры.

Станция серии 1201 имеет систему паровой очистки внутренностей устройства слива, устройства разогрева и форсунок, а также имеет функцию облегченного погружения сливного терминала в застывший продукт на этапе подготовки к сливу.

Для облегчения процесса слива застывшего продукта и поддержания теплового баланса, станция имеет систему подачи горячего пара под конус.

Для предотвращения образования излишнего давления в цистерне во время пропарки и возможного разрежения во время слива, внутренность цистерны соединена с атмосферой посредством шланга, который отводит излишние пары на свечу, таким образом нет выброса горячего пара с примесью продукта слива в рабочую зону, где может находиться обслуживающий персонал.

Станция слива и разогрева оснащена пневмоприводами, значительно облегчающими процесс слива вязких продуктов.

Алгоритм работы станции верхнего разогрева и слива мазута из ж/д цистерн и танк- контейнеров производства «Silea Liquid Transfer srl»

1. подготовка станции к сливу.
2. слив мазута.
3. подготовка к охлаждению цистерны.
4. охлаждение цистерны.
5. постановка на парковку.

• перед использованием станции убедиться визуально в целостности оборудования и наличие течей жидкостей.
• снять съёмный каплесборник с телескопического терминала.
• открыть блокиратор парковки и вывести станцию из парковочного положения.
• подвести сливной терминал к открытому люку горловине цистерны.
• позиционировать по центру люка и нажатием кнопки «вниз» на выносном пульте управления, опустить терминал в люк до касания пяты терминала застывшего продукта.
• когда пята терминала упрётся в поверхность застывшего продукта, нажать на выносном пульте кнопку «дожим».
• убедится ещё раз, что сливной терминал находится по центру люка горловины.
• перейти с цистерны на эстакаду по перекидному трапу.
• нажать кнопку «пропарка» на стационарном пульте управления и дождаться, когда сливной терминал опустится в горловину до касания конуса.
  Внимание!!! Находиться на цистерне во время пропарки категорически запрещается.
• убедиться, что конус сел полностью, отключить пропарку нажав кнопку на стационарном пульте «пропарка стоп».
  Внимание!!! Возможен выброс горячего пара в первоначальный момент, когда между конусом и горловиной будет зазор.
• станция готова к сливу продукта.

• нажать на стационарном пульте управления кнопку «пар» для подачи горячего пара под конус терминала для разогрева верхних слоёв исходного мазута и поддержания температурного баланса в цистерне.
• нажать на стационарном пульте управления кнопку «телескоп вниз».
• нажать на стационарном пульте управления кнопку «разогрев».
• выждать 5 минут и нажать на стационарном пульте кнопку «слив»
• процесс слива и разогрева начался.

• нажать на стационарном пульте управления кнопку «пар стоп».
• нажать на стационарном пульте управления кнопку «разогрев стоп». 
• выждать 5 минут и нажать на стационарном пульте кнопку «слив стоп».
• нажать на стационарном пульте управления кнопку «телескоп вверх».
• нажать на стационарном пульте управления кнопку «пропарка» и через 1 минуту выключить.
• нажав на выносном пульте управления кнопку «вверх», приподнять сливной терминал над горловиной и убедиться, что цистерна пустая.
• вернуть терминал в горловину кнопкой «вниз» и включить «дожим».

• нажать на стационарном пульте управления кнопку «охлаждение».
• выждать 5 минут и нажать на стационарном пульте кнопку «слив воды»
• дождаться полного охлаждения цистерны.
• нажать на стационарном пульте кнопку «охлаждение стоп»
• выждать 5 минут и нажать на стационарном пульте кнопку «слив воды стоп»
• пропарить станцию, включив кнопку «пропарка» на 1 минуту.
• включить кнопку «телескоп вверх».

• вывести сливной терминал из горловины цистерны кнопкой «вверх».
• одеть съёмный каплесборник на телескопический терминал.
• поставить на парковку и убедиться, что станция надёжно заблокировалась в этом положении.

Вариант 1:

Расчёт времени и объёма слива при температуре исходного продукта -20°C.

Вводные данные:

1. продукт слива: мазут М-100 (продукт, имеющий максимальную вязкость, взят за базовый).
2. температура исходного мазута: -20°C
3. температура разогревающего мазута: +90°C
4. температура смешанного мазута для слива не ниже: +60°C
5. объём разогревающего мазута: не более 30 м³/час (максимально допустимое значение для Ду 50 мм)
6. Объём сливаемого мазута: не более 50 м³/час (максимально допустимое значение для Ду 100 мм)
7. давление подачи на разогрев: не более 0,7 МПа
8. максимальный объём исходного мазута: 66 м³

Для достижения температуры слива смешанного мазута не менее +60°C, коэффициент соотношения исходного мазута с мазутом разогрева должен быть не менее 1:4, где 1 часть исходного мазута и 4 части разогревающего.

1. уравнение выглядит так:

T = (-20+90+90+90+90)/5 = (-20+360)/5 = 340/5 = 68°C

T – температура смешанного мазута слива

2. или по формуле теплообмена в жидкостях:

T = (T1·V1+T2·V2) / (V1+V2)

Где:
Т-температура смешанного продукта слива
T1-температура сливаемого продукта
T2-температура разогревающего продукта
V1-объём сливаемого продукта
V2-объём разогревающего продукта

Т = (-20х7,5+90х30)/(7,5+30) = (-150+2700)/37,5 = 2550/37,5 = 68°C

T – температура смешанного мазута слива

Коэффициент объёмов сливаемого и разогревающего мазутов так же соответствует 1:4

Если объём разогревающего мазута 30 м³/час, то одна часть равна 7,5 м³/час v=7,5 м³/час максимально допустимое значение слива исходного мазута. Общий объём слива состовляет 37,5 м³/час
Из вышеперечисленного следует, что при сливе 37,5 м³/час где доля исходного продукта будет 7,5 м³/час, ж/д цистерна объёмом 66 м³ будет сливаться 66:7,5=8,8 часов.

Вывод:

При температуре исходного продукта -20°C и объёме 66 м³ время процесса слива будет не менее 8,8 часов.

Вариант 2:

Расчёт времени и объёма слива при температуре исходного продукта 0°C.

Вводные данные:

1. продукт слива: мазут М-100 (продукт, имеющий максимальную вязкость, взят за базовый).
2. температура исходного мазута: 0°C
3. температура разогревающего мазута: +90°C
4. температура смешанного мазута для слива не ниже: +60°C
5. объём разогревающего мазута: не более 30 м³/час (максимально допустимое значение для Ду 50 мм)
6. объём сливаемого мазута: не более 50 м³/час (максимально допустимое значение для Ду 100 мм)
7. давление подачи на разогрев: не более 0,7 МПа
8. максимальный объём исходного мазута: 66 м³

Для достижения температуры слива смешанного мазута не менее +60°C, коэффициент соотношения исходного мазута с мазутом разогрева должен быть не менее 1,5:4, где 1,5 части исходного мазута и 4 части разогревающего.

1. уравнение выглядит так:

T = (-20х1,5+90+90+90+90)/5 = (-30+360)/5 = 330/5 = 66°C

T - температура смешанного мазута слива

2. или по формуле теплообмена в жидкостях:

T = (T1·V1+T2·V2) / (V1+V2)

Где:
Т-температура смешанного продукта слива
T1-температура сливаемого продукта
T2-температура разогревающего продукта
V1-объём сливаемого продукта
V2-объём разогревающего продукта

Т = (0х11,2+90х30)/(11,2+30) = (0+2700)/41,2 = 2700/41,2 = 66,5°C

T – температура смешанного мазута слива

Коэффициент объёмов сливаемого и разогревающего мазутов также соответствует 1,5:4

Если объём разогревающего мазута 30 м³/час, то 1,5 части равна 11,2 м³/час v=11,2 м³/час максимально допустимое значение слива исходного мазута. Общий объём слива составляет 41,2 м³/час
Из вышеперечисленного следует, что при сливе 41,2 м³/час, где доля исходного продукта будет 11,2 м³/час, ж/д цистерна, объёмом 66 м³ будет сливаться 66:11,2=5,9 часов.

Вывод:

при температуре исходного продукта 0°C и объёме 66м³ время процесса слива будет не менее 5,9 часов.

Вариант 3:

Расчёт времени и объёма слива при температуре исходного продукта +20°C.

Вводные данные:

1. продукт слива: мазут М-100 (продукт имеющий максимальную вязкость, взят за базовый).
2. температура исходного мазута: +20°C
3. температура разогревающего мазута: +90°C
4. температура смешанного мазута для слива не ниже: +60°C
5. объём разогревающего мазута: не более 30 м³/час (максимально допустимое значение для Ду 50 мм)
6. объём сливаемого мазута: не более 50 м³/час (максимально допустимое значение для Ду 100 мм)
7. давление подачи на разогрев: не более 0,7 МПа
8. максимальный объём исходного мазута: 66 м³

Для достижения температуры слива смешанного мазута не менее +60°C, коэффициент соотношения исходного мазута с мазутом разогрева должен быть не менее 2:4, где 2 части исходного мазута и 4 части разогревающего.

1. уравнение выглядит так:

T = (20+20+90+90+90+90)/6 = (40+360)/6 = 400/6 = 66,7°C

T – температура смешанного мазута слива около 67°C

2. или по формуле теплообмена в жидкостях:

T = (T1·V1+T2·V2) / (V1+V2)

Где:
Т-температура смешанного продукта слива
T1-температура сливаемого продукта
T2-температура разогревающего продукта
V1-объём сливаемого продукта
V2-объём разогревающего продукта

Т = (20х15+90х30)/(15+30) = (300+2700)/45 = 3000/45 = 66,7°C

T – температура смешанного мазута слива

Коэффициент объёмов сливаемого и разогревающего мазутов также соответствует 2:4

Если объём разогревающего мазута 30 м³/час то 2 части равны 15 м³/час v=15 м³/час максимально допустимое значение слива исходного мазута. Общий объём слива составляет 45 м³/час
Из вышеперечисленного следует, что при сливе 45 м³/час, где доля исходного продукта
Будет 15 м³/час, ж/д цистерна объёмом 66 м³ будет сливаться 66:15=4,4 часа.

Вывод:
При температуре исходного продукта +20°C и объёме 66 м³ время процесса слива будет не менее 4,4 часа.

Данные, приведённые вверху, могут иметь незначительные отклонения, но эти отклонения не изменят общей картины процесса.

С учетом требования Заказчика о максимальном времени слива равном 4 часам, самым приемлемым решением будет слив мазута с температурой не ниже +20°C. Учитывая это, проектируемое оборудование с условными диаметрами Ду 100 мм (сливная линия) и Ду 50 мм (разогревающая линия) не могут произвести слив исходного продукта в объёме 66 м³ за указанные 4 часа. Единственное решение этой проблемы только увеличение условного диаметра оборудования до Ду 150 мм (сливная линия) и Ду 80 мм (разогревающая линия).

Вариант 1:

Расчёт времени и объёма слива при температуре исходного продукта -20°C.

Вводные данные:

1. продукт слива: мазут м-100 (продукт имеющий максимальную вязкость, взят за базовый).
2. температура исходного мазута: -20°C
3. температура разогревающего мазута: +90°C
4. температура смешанного мазута для слива не ниже: +60°C
5. объём разогревающего мазута: не более 70 м³/час (максимально допустимое значение для Ду 80 мм)
6. Объём сливаемого мазута: не более 100 м³/час (максимально допустимое значение для Ду 150 мм)
7. давление подачи на разогрев: не более 0,7 МПа
8. максимальный объём исходного мазута: 66 м³

Для достижения температуры слива смешанного мазута не менее +60°C, коэффициент соотношения исходного мазута с мазутом разогрева должен быть не менее 1:4, где 1 часть исходного мазута и 4 части разогревающего.

1. уравнение выглядит так:

T = (-20+90+90+90+90)/5 = (-20+360)/5 = 340/5 = 68°C

Т - температура смешанного мазута слива.

2. или по формуле теплообмена в жидкостях:

T = (T1·V1+T2·V2) / (V1+V2)

Где:
Т-температура смешанного продукта слива
T1-температура сливаемого продукта
T2-температура разогревающего продукта
V1-объём сливаемого продукта
V2-объём разогревающего продукта

Т = (-20х17,5+90х70)/(17,5+70) = (-350+6300)/87,5 = 5950/87,5 = 68°C

T - температура смешанного мазута слива

Коэффициент объёмов сливаемого и разогревающего мазутов также соответствует 1:4. Если объём разогревающего мазута 70 м³/час, то одна часть равна 17,5 м³/час V=17,5 м³/час максимально допустимое значение слива исходного мазута. Общий объём слива состовляет 87,5 м³/час
Из вышеперечисленного следует, что при сливе 87,5 м³/час, где доля исходного продукта будет 17,5 м³/час, ж/д цистерна объёмом 66 м³ будет сливаться 66:17,5=3,77 часов.

Вывод:
При температуре исходного продукта -20°C и объёме 66м³ время процесса слива будет не менее 3,8 часов.

Вариант 2:

Расчёт времени и объёма слива при температуре исходного продукта 0°C. Вводные данные:

1. продукт слива: мазут м-100 (продукт имеющий максимальную вязкость, взят за базовый).
2. температура исходного мазута: 0°C
3. температура разогревающего мазута: +90°C
4. температура смешанного мазута для слива не ниже: +60°C
5. объём разогревающего мазута: не более 70 м³/час(максимально допустимое значение для Ду 80 мм)
6. Объём сливаемого мазута: не более 100 м³/час (максимально допустимое значение для Ду 150 мм)
7. давление подачи на разогрев: не более 0,7 МПа
8. максимальный объём исходного мазута: 66 м³

Для достижения температуры слива смешанного мазута не менее +60°C, коэффициент соотношения исходного мазута с мазутом разогрева должен быть не менее 1,5:4, где 1,5 части исходного мазута и 4 части разогревающего.

1. уравнение выглядит так:

T = (0х1,5+90+90+90+90)/5 = (0+360)/5 = 360/5 = 72°C

T - температура смешанного мазута слива

2. или по формуле теплообмена в жидкостях:

T = (T1·V1+T2·V2) / (V1+V2)

Где:
Т-температура смешанного продукта слива
T1-температура сливаемого продукта
T2-температура разогревающего продукта
V1-объём сливаемого продукта
V2-объём разогревающего продукта

Т = (0х26,5+90х70)/(26,5+70) = (0+6300)/96,5 = 6300/96,5 = 66°C

T - температура смешанного мазута слива

Коэффициент объёмов сливаемого и разогревающего мазутов также соответствует 1,5:4.
Если объём разогревающего мазута 70 м³/час, то 1,5 части равна 26,2 м³/час v=26,2 м³/час максимально допустимое значение слива исходного мазута. Общий объём слива составляет 96,2 м³/час
Из вышеперечисленного следует, что при сливе 96,2 м³/час, где доля исходного продукта будет 26,2 м³/час, ж/д цистерна объёмом 66 м³ будет сливаться 66:26,2=2,52 часа.

Вывод:
При температуре исходного продукта 0°C и объёме 66м³ время процесса слива будет не менее 2,5 часа.

Вариант 3:

Расчёт времени и объёма слива при температуре исходного продукта +20°C.

Вводные данные:

1. продукт слива: мазут М-100 (продукт имеющий максимальную вязкость, взят за базовый).
2. температура исходного мазута: +20°C
3. температура разогревающего мазута: +90°C
4. температура смешанного мазута для слива не ниже: +60°C
5. объём разогревающего мазута: не более 70 м³/час(максимально допустимое значение для Ду 80 мм)
6. объём сливаемого мазута: не более 100 м³/час (максимально допустимое значение для Ду 150 мм)
7. давление подачи на разогрев: не более 0,7 МПа
8. максимальный объём исходного мазута: 66 м³

Из вышеперечисленного следует, что при максимальном объёме слива в 100 м³/час, объём слива исходного мазута не может превышать это значение и равен не более 30 м³/час.

Вывод:

При температуре исходного продукта +20°C и объёме 66 м³ время процесса слива будет 66:30=2,2 часа.

Данные, приведённые вверху, могут иметь незначительные отклонения, но эти отклонения не изменят общей картины процесса.

Для соблюдения времени максимального слива 4 часа, ж/д цистерны объёмом 66 м³ и температурой продукта слива -20°C, необходимый диаметр оборудования разогрева и слива должен быть не меньше Ду 150 мм (сливная линия) и Ду 80 мм (разогревающая линия).

Количество форсунок коаксиального терминала:

Рассчитывается учитывая сечение подающей трубы Ду 80 мм,площадь сечения составляет 5024 мм².

8 горизонтальных диаметром 25 мм каждая.

А = 3,14х(12,5х2) = 3,14х156,25 = 490,60 мм²

8х490,60 = 3924,80 мм².

4 вертикальных диаметром 18 мм каждая.

А = 3,14х(9х2) = 3,14х81 = 254,30 мм²

4х254,30 = 1017,20 мм²

Площадь сечения выходных отверстий всех 12 форсунок: 3924,80+1017,20=4941,90 мм²

Находится в пределах сечения трубы подачи ,такое соотношение поможет избежать падание давления распыла горячего продуктана выходе и поддержать его на уровне
0,7 МПа.

Опираясь на полученные расчёты, технический персонал «Silea Liquid Transfer srl», сделал следующие выводы по данным насосного оборудования системы слива и разогрева:

Всего 18 станций слива:подразумевается одновременная работа всех 18 станций.

100х18=1800 м³/час производительность насосной станции на слив (насосные станции «Silea Liquid Transfer srl» не поставляет).

70х18=1260 м³/час производительность насосной станции на подачу продукта разогрева при давлении подачи не менее 0,7 МПа (насосные станции «Silea Liquid Transfer srl» не поставляет).

1300 м³/час производительность теплообменника по подготовке мазута на разогрев с температурой не ниже +90°C (системы теплообмена и подготовки горячего продукта «Silea Liquid Transfer srl» не поставляет).

Данные по охлаждению:

Температура воды не менее +5°C и не более +25°C.

Объём воды для охлаждения зависит от температуры воды, исходной температуры цистерны и температуры конца процесса охлаждения цистерны и может варьироваться также от температуры окружающей среды.

Давление подачи воды не менее 0,3 МПа.

Технические характеристики устройства верхнего разогрева:

Исполнение устройства: правостороннее или левостороннее по согласованию с заказчиком.

Метод и параметры работы станция подобранны таким образом, чтобы гарантированно разогревать и сливать застывший продукт в цистерне, имеющий температуру – 30°C

Размеры устройства:

Присоединение к цистерне: герметичный конус диаметр от 350 до 600 мм
Присоединение к трубопроводу подачи горячего мазута: фланец DN 80 PN16.
Присоединение к трубопроводу подачи пара:
Шланг подачи пара под конус: фланец DN 50 PN16.
Система очистки терминала: DN 25 PN16.
Шланг отвода паров: DN 50 PN16.

Материал изготовления:

Терминал коаксиального типа из нержавеющей стали AISI 304L.
Герметичный мобильный конус из из нержавеющей стали AISI 304L с муфтой перемещения и блокировки.
Шарниры серии N879 из нержавеющей стали AISI 304L
Трубы, колени, фланцы из 09Г2С
Уплотнение из PTFE.

Комплектация устройства верхнего разогрева:

1. Шарнирный трубопровод DN 80 мм из 09Г2С с 4 стальными шарнирами из нержавеющей стали AISI 304L;
2. Разогревающий терминал с форсунками DN 80 мм высота 1500 мм из нержавеющей стали AISI 304L коаксиального типа (труба в трубе);
3. Герметический мобильный конус 350-600 мм из нержавеющей стали AISI 304L с муфтой блокировки, с креплением под датчик перелива EMERSON 2120, с креплением под шланг отвода паров DN 80 мм и патрубком DN 50 мм подвода пара в цистерну для термобаланса.
4. Датчик перелива EMERSON 2120, контакт Ex-d. Длина зонда 600 мм для ж/д цистерн
5. Противовес
6. Блокиратор парковки
7. Датчик парковочного положения, контакт Ex-d
8. Каплесборник
9. ЗИП на 2 года эксплуатации (включает в себя по одному рем. комплекту всех типов шарниров и прокладок, имеющихся на станции слива);
10. Шланг отвода паров DN 50 мм из нержавеющей стали AISI 304L из рабочей зоны
11. Шланг подачи пара DN 50 мм из нержавеющей стали AISI 304L в цистерну для термобаланса
12. Запорный ручной шаровой кран DN 80 мм из нержавеющей стали AISI 304L (разогревающая линия)
13. Запорный ручной шаровой кран DN 25 мм из нержавеющей стали AISI 304L (пропарочная линия)
14. Электрообогрев устройства до + 90°C
15. Термоизоляция устройства разогрева. Керамическая вата 50 мм + алюминиевый кожух
16. Телескопический терминал DN-80 мм, автоматический на самовозвратной пружине, высота 1500/3100 мм (высота телескопа слива берется от середины конуса и позволяет опустить терминал на дно ж/д цистерны диаметром 3000 мм);
17. Распределитель Т-образный из 09Г2С+AISI304L на базовом фланце устройства разогрева для подключения к подающе-пропарочным трубопроводам;
18. Система очистки телескопического терминала паром

Персонал компании Интех ГмбХ (Intech GmbH) ответит на любые технические вопросы по поставляемым компанией установкам верхнего разогрева и слива вязких продуктов.