Производство нефтегазового и
энергетического оборудования

г.Екатеринбург,
ул.Генеральская, 3, оф. 435

Подогреватель нефти с комбинированным нагревом ПНК-0,73, ПНК-1,9, ПКН-3,5

Подогреватель нефти с комбинированным нагревом ПНК-0,73, ПНК-1,9, ПКН-3,5

Назначение: 

Подогреватель нефти с комбинированным нагревом ПНК предназначен для нагрева нефти различной вязкости и нефтяной эмульсии в технологии подготовки нефти на промыслах, а также при ее транспорте. Возможность подогрева продукта в подогревателе до 110°С обеспечит применение ПНК при подготовке тяжелых нефтей, а также в технологиях стабилизации нефти и газового конденсата. Подогреватель предназначен для эксплуатации в районах с умеренным климатом (исполнение – «У»), категория размещения 1 по ГОСТ 15150. По заказу, подогреватель нефти изготавливается в исполнении ХЛ1

Технические характеристики:

Показатель

ПНК-0,73 (Ж)

ПНК-1,9 (Ж)

ПНК-3,5 (Ж)

Номинальная тепловая мощность, МВт (Гкал/ч)

0,73 (0,63)

1,9 (1,6)

3,5 (3,0)

Нагреваемая среда

нефть- вязкость при 20°С не более 50 cCт,
содержание кислых газов:
Н2S не более 0,002 % мас
СО2 не более 1,0 % мас

Рабочее давление в змеевике, МПа (кгс/см²)

6,3 (63)

Перепад давления в змеевике, МПа (кг/см²), не более

0,25 (2,5)

0,3 (3,0)

0,2 (2,0)

Температура: 

 

- продукта на входе/выходе в подогреватель, +°С

10/110

- нагрева промежуточного теплоносителя (пресная вода), +°С не более

95

Объем теплоносителя (пресная вода), м³

4,7

4,9

7,6

Топливо

природный или нефтяной попутный газ, жидкое топливо (нефть, мазут, дизтопливо)

Характеристика газового топлива:
природный, попутный нефтяной газ,
с параметрами:
- теплота сгорания, МДж/нм, в пределах
- содержание сероводорода,
массовая доля %, не более
- давление на входе в блок подготовки
топлива, МПа (кгс/см2), в пределах
- давление перед горелкой, МПа (кгс/см2), в пределах

 

 

35…60
0,002

0,3…1,2 (3,0…12,0)

0,07…0,15 (0,7…1,5)

Расход газового топлива (Qнр=35 МДж/нм³), нм3/ч

91,5

225,2

422,3

Характеристики топливной нефти:
- теплота сгорания, МДж/м³, в пределах
- плотность, кг/м³, не более 
- вязкость, м²/c (сСт)    
- сероводород H2S, % мол., не более
- двуокись углерода СО2, % мол., не более 
- температура эксплуатационная, К (ºC), не более
- давление на входе в подогреватель, МПа (кгс/см²), в пределах
- давление перед горелкой, МПа (кгс/см²), не более

 

40-42
887

20 10  (20)
0,01
1,0

323 (50)
4,0…6,2 (40…62)

3,5 (35)

Расход топливной нефти, кг/ч, в пределах

100

200

400

КПД, %

85

Питание приборов системы розжига, контроля, сигнализации, защиты и арматуры с электрическим приводом от сети переменного тока, В/Гц

220/50

Габаритные размеры, м, не более

8,35 × 2,05 × 3,62

10,6 × 2,55 × 5,55

13,85 × 2,96 × 5,55

Масса, т, не более

4,6

11

22,5


Устройство, принцип работы

Подогреватель состоит из следующих основных частей:

  • блока нагрева с горелочным устройством;
  • блока подготовки топлива БПГ;
  • блока вентагрегата БВА;
  • системы автоматизации САУ.ПНК

Нефть из промысловой сети поступает в продуктовый змеевик подогревателя, состоящий из двух частей, находящихся в среде промежуточного теплоносителя и в конвективной (холодной) секции топочного устройства, нагревается сначала от теплоносителя, после – от продуктов сгорания и далее выводится из подогревателя. Газ для питания горелок после очистки и редуцирования в блоке подготовки топлива подается на запальную и основную горелки, сжигается в топке подогревателя, отдавая тепло промежуточному теплоносителю и продуктовым змеевикам. Охлажденные продукты сгорания через дымовую трубу выводятся из топки подогревателя в атмосферу.

Блок нагрева предназначен для передачи тепла от продуктов сгорания топливного газа к нагреваемому продукту. Блок нагрева представляет собой емкость, установленную на раме-основании и заполненную промежуточным теплоносителем. В емкости размещены топка и продуктовый змеевик, обвязанный в два потока. К фланцу топки крепится основная и запальная горелки.

Топка представляет собой П-образную сварную конструкцию из трубы D=620 мм. Для интенсификации конвективного теплообмена в «горячей» ветви установлены кольца - турбулизаторы, в «холодной» ветви размещен продуктовый змеевик. К емкости топка крепится с помощью фланца.

Змеевик, расположенный в среде промежуточного теплоносителя, представляет собой шестисекционный пучок из труб. Каждая секция выполнена в виде двухзаходной плоской спирали. Змеевик, размещенный в «холодной» ветви топочного устройства, представляет собой шестирядный пучок из труб диаметром 89x5 мм. Для интенсификации конвективного теплообмена от продуктов сгорания к нефти используются оребренные трубы.

Блок нагрева предназначен для передачи тепла от продуктов сгорания нагреваемому продукту. Блок нагрева представляет собой емкость, установленную на раме основании и заполненную промежуточным теплоносителем (пресной водой) с вмонтированными в ней топкой и продуктовыми змеевиками. Блок нагрева представляет собой моноблок, который может транспортироваться любым видом транспорта.

Блок подготовки топлива предназначен для размещения приборов очистки, редуцирования и контроля подачи топлива к горелочным устройствам.

Приборы смонтированы в утепленном шкафу.

Блок вентагрегата представляет собой утепленное укрытие, в котором размещен радиальный вентилятор типа ВР1226N3,15 с электродвигателем 4А100S2 мощностью 4 кВт.

Система автоматизации предназначена для дистанционного розжига горелочных устройств, регулирования технологических параметров процесса нагрева нефти, рабочей и аварийной сигнализации, автоматической защиты подогревателя при отклонении от нормы контролируемых параметров.

В подогревателе реализованы принципы «мягкого» нагрева нефти в среде промежуточного теплоносителя (пресная вода, водно-гликолевые жидкости) и в среде умеренных температур продуктов сгорания топлива, исключающих отложения кокса на внутренних стенках змеевика и нарушений в его работе. Принятое решение сжигать топливный газ в топочном пространстве жаровой трубы под небольшим избыточным давлением позволило применить способы интенсификации теплообмена от продуктов сгорания к тепловоспринимающим стенкам топки (использование колец-турбулизаторов) и продуктового змеевика (использование оребренной трубы) и за счет этого значительно сократить габариты и вес подогревателя.

Примененная в конструкции подогревателя горелки с аэродинамическим управлением позволяет оптимизировать тепловую работу изделия за счет:

  • увеличения лучистой составляющей теплоотдачи от дымовых газов к стенке топки вследствие смещения ядра горения факела;
  • увеличения конвективной составляющей теплоотдачи вследствие повышения осевой скорости и степени турбулизации потока;
  • возможности регулирования длины факела;
  • снижения содержания оксидов азота в уходящих газах до 65-70 мг/м2;
  • снижения энергетических затрат на дутье в 2–32 раза;
  • увеличения межремонтного срока службы топок на 10-12 месяцев.

Автоматизация

Подогреватели нефти  серии ПНК  комплектуются системой автоматики САУ.ПНК, которая изготавливается на базе различных контроллеров (Direct Logic, Siemens, Alen Bradley, Schneider и другие) и может размещаться как в блоке аппаратурном БАО, так и поставляться в уличном климатозащищенном исполнении. Системы автоматизации предусматривают возможность обмена информацией с верхним уровнем управления и дистанционное управление с использованием различных промышленных протоколов (MODBUS RTU и др.), с использованием интерфейсов RS-485, что позволяет легко интегрировать подогреватель в АСУ-ТП. По отдельному заказу может, изготовлена печь для работы на газовом или жидком топливе, а также на комбинированном топливе (нефть, мазут, дизтопливо, газ), в данном случае в обозначении используется индекс «Ж». 

 ПНК-0,73 (Ж)