Специальные методы подогрева

К специальным методам подогрева вязких нефтепродуктов в железнодорожных цистернах относится, например, подогрев виброподогревателями, электроиндукционный метод, терморадиационный (инфракрасный) подогрев. Эти методы подогрева применяют на отдельных установках или являются опытными, требующими усовершенствования и накопления опыта эксплуатации для их промышленного применения.

Подогрев виброподогревателями основан на том, что для увеличения интенсивности теплоотдачи от переносных подогревателей им придается постоянное, на время подогрева, вибрирующее колебание в нагреваемой среде.

Рис. 40 Усовершенствован­ная конструкция переносного подогревателя - виброподогреватель

2 - подо­греватель; 18 – горловина резервуара; 19 – паровой вибратор; 20 – труба для отвода конденсата; 21 – гибкий рукав

В качестве вибраторов применяют электрические, паровые или пневматические приводы, присоединяемые к подогревателям. Недостаток существующих конструкций виброподогревателей – неполный подогрев нефтепродукта в торцах цистерн.

Электроиндукционный метод разогрева нефтепродукта при сливе из цистерн основан на том, что вокруг цистерны создают переменное электромагнитное поле при помощи обмотки, по которой пропускают переменный ток. При этом в стенках цистерны индуктируется ток, превращаясь в тепловую энергию. Тепло от стенок передается нагреваемому нефтепродукту.

Рис. 41 Электроиндукционный подогреватель для вагонов-цистерн: а – подогреватель до наложения обмотки на вагон-цистерну; б – подогреватель в рабочем положении

Индукционный нагрев производится при помощи соленоида, выполненного из проволоки с малым омическим сопротивлением (медь, алюминий), внутри которого помещается подлежащая нагреву емкость или трубопровод с нефтепродуктом. Через соленоид пропускается электрический ток, который создает вокруг соленоида переменное магнитное поле, индуктирующее в стенках обогреваемого трубопровода или цистерны вторичный ток, преобразующийся в тепло.

При индукционном нагреве:

1) устраняется обводнение подогреваемого нефтепродукта;

2) время слива сокращается в 2,5-3 раза по сравнению с продолжительностью слива при подогреве паром;

3) обеспечивается слив нефтепродуктов без остатков;

4) улучшаются условия труда обслуживающего персонала и создаются условия для автоматизации установки.

Показатели индукционного нагрева очень близко сходятся с показателями, характеризующими слив из вагонов-цистерн с паровыми «рубашками». Электроиндукционный подогреватель состоит из двух отдельных каркасного типа полуцилиндров, изготовленных из полосовой стали, на которых смонтирована электрообмотка из медного или алюминиевого провода сечением 95-150 мм². Каждый провод, смонтированный на полуцилиндрическом каркасе, имеет вид полукольца, верхний и нижний концы которого имеют штекерные контакты.

Полуцилиндры с проводами крепятся на металлических рамках, имеющих по две пары колес, служащих для передвижки левого и правого полуцилиндров к цистерне, когда требуется подогрев стенок, и для обратной откатки их от цистерны после подогрева и слива нефтепродукта.

При соединении полуцилиндров все полукольца проводов, расположенные группами по длине цистерны, соединяются при помощи штекерных контактов, образуя целые витки обмотки. Штекерные контакты каждой группы собраны на жестких изоляционных кольцах. Полуцилиндрические каркасы с обмоткой, установленные на тележках, передвигаются к цистерне и в свое первоначальное положение с помощью механизмов с электроприводом.

К обмоткам подводится электрический ток промышленной частоты, напряжением 120-220-380 В, однофазный или трехфазный в зависимости от принятой схемы соединения групп обмотки.

Недостатком метода индукционного подогрева является значительный расход электроэнергии в связи с большими потерями тепла в окружающую среду.