книги из ГПНТБ / Френкель Б.А. Автоматизация производственных процессов на московских нефтебазах

Капиллярная трубка длиной 1,5—1,75 м защищена от внешних воздействий бронированной оболочкой.

Для правильной работы терморегулятора термобаллон реко­ мендуется устанавливать внутри резервуара над подогревателями на высоте от 0,5 ж (для резервуаров малой емкости) до 1,0 л. (для больших резервуаров) и на расстоянии 0,2—0,6 м от стенки резервуара.

Возможны два варианта установки термобаллона.

По первому из них внутрь резервуара вводится карман, ось которого составляет с горизонталью угол 40—45°. Карман при­ варивается к стенке резервуара и заполняется маслом. Термо­ баллон находится внутри кармана и крепится к нему при помощи накидной гайки.

Этим вариантом достигается герметичность системы и возмож­ ность вывода термобаллона из резервуара (в случае ремонта), не нарушая герметичности его. Однако установка термобаллона в кармане увеличивает тепловую инерцию прибора.

По второму варианту к стенке резервуара приваривается штуцер, ось которого горизонтальна.

Термобаллон вводится в резервуар через штуцер п омывается подогреваемым нефтепродуктом. Этот вариант является более желательным для регулирования теплового процесса. Однако условия герметичности в этом случае ухудшены.

Эксплуатация приборов в различное время года показала, что при установке термобаллона в карман существенное влияние на точность регулнрования оказывают облучение солнцем и особенно обдувание ветром стенки резервуара в месте крепления термобаллона.

В зависимости от силы и направления ветра в процессе испы­ таний разность показаний приборов доходила до 5—6° С. В связи с этим термобаллоны монтировали по второму варианту, за исклю­ чением установки их в горизонтальных раздаточных резервуарах

возможны нарушения герметичности уплотнения места ввода термобаллона.

Регулирующий клапан устанавливается на паропроводе на расстоянии не более 1,0— 1,5 м от места установки термобал­ лона.

Чтобы подогреть нефтепродукт в резервуаре, минуя термо­ регулятор (в случае его ремонта), паропровод должен быть обо­ рудован байпасной линией с парозапорными вентилями, располо­ женными до и после регулирующего клапана на байпасной линии.

Для надежного закрепления термобаллона и предотвращения отвинчивания накидной гайки при закачках нефтепродуктов, а также при последующих продувках трубопроводов сжатым воздухом и при процессах осветления масел, вызывающих

41

вибрации стенок резервуара, целесообразно дополнительно кре­ пить термобаллон при помощи специальных устройств.

На рис. 21 изображено одно из таких устройств, состоящее из двух фланцев, один из которых 4 навинчивается на штуцер 2, вваренный в стенку резервуара, а другой 6 болтами 8 поджи­ мается к нему при помощи двух разрезных сухариков 7. Этим самым надежно фиксируется положение накидной гайки 5 термобаллона.

В процессе испытаний и эксплуатации терморегуляторов ПРТ была выявлена необходимость введения в конструкцию регули­ руемого перепускного устройства для протока пара через корпус

клапана, указателя положения затвора, а также увеличения зазоров между направляющими затворами и седлами для преду­ преждения прихватов при нагревании деталей.

Несмотря на то, что нет необходимости в полной герметич­ ности затвора при закрытом клапане, пропуск пара через затвор должен быть незначительным. Выполнить это требование было сложно вследствие разницы температур воды, используемой при испытании клапана и пара, проходящего через клапан в эксплуа­ тационных условиях.

Каждый регулятор после его изготовления тарировался индивидуально. Для этого клапан устанавливался на специаль­ ный гидравлический стенд (рис. 22), термобаллон помещался ,в термобаню и находились положения крайних значений шкалы задатчика.

Промежуточные значения определялись путем интерполи­ рования.

При необходимости пределы шкалы могут быть сдвинуты в любую сторону; это достигается изменением объема термосистемы

42

подогрева путем подачи в диспетчерскую звуковых и световых сигналов. Сигнал в диспетчерскую подается также в случае снижения уровня нефтепродукта ниже места установки термо­ баллона.

Основными узлами термометра являются: термосистема, включающая трубчатую пружину, капилляр, малогабаритный термобаллон; передаточный механизм, состоящий из повоДка и зубчатой передачи; электроконтактное устройство (контакт рабо­ чей стрелки и два передвижных контакта).

Передвижные контакты, предназначенные для сигнализации предельных значений температуры, соединены с двумя контроль­ ными стрелками, которые при помощи ключа, вставляемого в гнездо, устанавливаются по шкале на два заданных значения, соответствующих максимальной и минимальной температуре.

Контрольные стрелки с контактами электрически изолированы друг от друга и от рабочей стрелки прибора.

При достижении температуры, соответствующей одному из заданных предельных значений, на которые установлены кон­ трольные стрелки, контакт рабочей стрелки, соприкасаясь с пере­ движным контактом, замыкает электрическую сигнальную цепь, посылая импульс к сигнальным устройствам диспетчерского пункта.

Один из контактов является минимальным, а другой — мак­ симальным. В диапазоне между передвижными контактами электрическая сигнальная цепь разомкнута.

Электроконтактное устройство (рис. 23) рассчитано на рабочее напряжение 220 в постоянного тока или 380 в переменного тока; разрывная мощность контактов 10 ва при максимальной силе тока до 1 а.

Шкала прибора градуирована от 0 до 100° С, что достигается применением в качестве Наполнителя хлорметила.

Термобаллон прибора устанавливается внутри резервуара примерно на одном уровне с термобаллоном регулятора темпера­ туры.

Показывающий прибор монтируется у резервуара.

Длина соединительного капилляра в зависимости от заказа может быть 1; 1,6; 2,5; 4; 6 и 10 м.

Электрические импульсы от прибора в диспетчерскую пере­ даются по кабелю или проводам, проложенным в трубах при соблюдении правил пожарной безопасности.

Особенностью электроконтактного термометра ЭКТ-1-ВЗГ, предназначенного для использования в резервуарных парках, является его взрывопепроницаемое исполнение и возможность установки На открытом воздухе.

Указанное исполнение соответствует ГОСТ 8624-57 на мано­ метрические термометры, которым предусмотрено изготовление по требованию заказчика приборов для эксплуатации во взрыво­ опасных и агрессивных средах при температурах окружающей

44

среды от —20° до +60° С и относительной влажности воздуха

95± 3%.

При установке термометров ЭКТ-1 показывающий прибор

размещался в расположенных неподалеку помещениях, а прж

Термостатические коиденсатоотводчики

Попытки повысить эффективность подогревательных устройств в резервуарах и достичь экономического расходования пара установкой поплавковых коНдеНсатоотводчиков, подпорных шайб’ и запорных вентилей Не дали положительных результатов, так как в зимнее время они выходили из строя.

Эта задача была решена применением термостатических коН­ деНсатоотводчиков типа 45кч6бр.

Коиденсатоотводчики устанавливаются на линии выхода пара из подогревательных устройств и автоматически отводят конден­ сат, охлажденный до определенной температуры.

Термостатический конденсатоотводчик (рис. 24) состоит из чу­ гунного корпуса с латунным седлом и крышки с термостатом.

Термостат представляет собой сильфон, заполненный легко испаряющейся жидкостью, в качестве которой используется смесь этилового и пропилового спиртов.

45

На свободном конце сильфона укреплен конусный затвор. При поступлении в конденсатоотводчик конденсата с температу­ рой выше 85° С (или пара) Наполнитель быстро испаряется и внутри сильфона возникает повышенное давление, которое растя­ гивает сильфон, закрывая выход для конденсата. При остывании конденсата до 80° С пары наполнителя, конденсируясь, вызывают понижение давления, сильфон сокращается и открывает отвер­ стие для прохода конденсата.

Под ключ S,

Рис. 24. Термостатический конденсатоотводчик 45кч6бр.

1 — корпус из ковкого чугуна; 2 — термостат.

Таким образом, термостат отводчика является одновременно чувствительным элементом, реагирующим На изменения темпера­ туры, и исполнительным механизмом.

Вследствие быстрого реагирования отводчика на указанные изменения температуры и почти мгновенного открытия и закрытия затвора потери «пролетного» пара невелики, а в подогревательных устройствах поддерживается повышенное давление.

КоНденсатоотводчики типа 45кч6бр рассчитаны на давление

не может быть допущена из-за того, что сильфон термостата при­ крепляют пайкой.

•46

Производительность конденсатоотводчиков зависит от давле­ ния пара. Значения ее приведены в табл. 3

Таблица 3

подогревательных устройств с термостатическими конденсатоотводчиками и.работоспособность конденсатоотводчиков в условиях отрицательных температур окружающего воздуха.

В связи с этим в ноябре 1957 г. на резервуаре емкостью 83,3 м3, оборудованном тремя подогревателями с общей поверх­ ностью нагрева 15,0 м2, были установлены три термостатических конденсатоотводчика с условным проходом Д г = 20 мм.

Конденсатоотводчики монтировались на линии выхода конден­ сата из резервуара так, что оси подсоединительных штуцеров располагались вертикально, а расстояние от днища резервуара до конденсатоотводчиков было минимальным.

В процессе испытаний конденсатоотводчиков в змеевиковые подогреватели поступал пар давлением 1—3 кГ/см2 (иногда до 5 кГ/см2), а сбрасывалась горячая вода.

Минимальная температура воздуха достигала —23° С.

За все время работы (ноябрь — июнь) неисправностей и поло­ мок конденсатоотводчиков не было. Лишь иногда наблюдался пропуск пара вследствие засорения затвора окалиной и грязью. В этом случае снималась крышка с термостатом и очищались уплотняющие поверхности запорной пары, что занимало не более

3—5 мин.

Для определения экономии пара были проведены сравнитель­ ные испытания систем подогрева с конденсатоотводчиками и со свободным выходом конденсата.

В процессе проведения испытаний через каждый час измеря­ лись и регистрировались: температура подогреваемого нефтепро­ дукта (в двух точках); температура окружающего воздуха; расход и параметры пара, для чего применялись регистрирующий мано-

47

метрический и ртутные технические термометры, манометры и паромер с камерной диафрагмой.

Результаты испытаний приведены На графиках (рис. 25), где изображена зависимость роста температуры подогреваемого нефтепродукта от времени подогрева (а) и количества пара (б), поступившего в подогреватели, для случаев выхода конденсата из них через отводчики и без подпора (свободный выход) при одинаковых часовых расходах пара.

сэкономлено 1780 кг пара при наличии термостатических конденсатоотводчиков;

90

80

Со 70

°«, 60

§; 50

§90

g30

!20

10

в указанном интервале температур нагрев с кондеНсатоотводчиками продолжался 24 часа против 43 час. подогрева в случае свободного выхода; средняя интенсивность подогрева возросла при установке конденсатоотводчиков с 0,9 до 1,6° С в час;

максимальная температура подогреваемого нефтепродукта при установке отводчиков составила 81° С, а при свободном выходе пара — 68° С.

Таким образом, результатами испытаний было подтверждено, что установкой конденсатоотводчиков достигаются значительная экономия пара за счет более полного использования скрытой теплоты парообразования и части теплоты жидкости, ускорение процесса подогрева и увеличение максимально возможной темпе­ ратуры подогрева нефтепродуктов при одних и тех же параметрах пара и размерах подогревателей.

48

В связи с хорошими результатами испытании и последующей эксплуатации отводчиков на группе резервуаров ряда нефтебаз зимой 1958—1959 гг. было установлено и эксплуатировалось несколько сотен термостатических конденсатоотводчиков.

Важное значение для эффективной работы конденсатоотводчика имеет правильная его установка. При нерациональной схеме установки затрудняется монтаж, усложняется эксплуа­ тация и возможны случаи выхода конденсатоотводчика из строя.

Лг1 4 4 4

Рис. 26. Схемы установки термостатических конденсатоотводчиков на подо­ гревательных устройствах резервуаров.

л — со сбросом конденсата; б — со сбросом конденсата и продувкой системы через отвод; ■в, г — со сбросом конденсата, продувкой системы и проверкой работы кондесатоотводчика. 1 — паровой вентиль; 2 — подогреватель; 3 — паропровод; 4 — конденсатоот-

водчик; 5 — конденсатопровод.

Так, конденсатоотводчики при установке на горизонтальных конденсатопроводах без теплоизоляции и значительном удалении ■от выхода конденсата из объекта регулирования при Наступлении морозов иногда размораживались.

Примерные схемы установки приведены на рис. 26. Конденсатоотводчики устанавливаются аналогично вентилям

непосредственно на трубопроводе без дополнительных опор и ■кронштейнов, по возможности в месте, доступном для контроля и очистки без снятия их с трубопровода.

При монтаже конденсатоотводчиков на открытом воздухе они должны располагаться на конденсатопроводе непосредственно

увыхода из подогреваемого объекта (резервуара).

Вслучае установки конденсатоотводчиков по схемам а и б

на некотором расстоянии от места выхода конденсатопровода участок последнего до конденсатоотводчика должен быть теплоизс-

лировай, а при установке по схемам в и г следует теплоизолировать всю систему сбора конденсата.

Конденсатоотводчик устанавливается вертикально или на­ клонно, причем так, чтобы движение конденсата через него совпа­ дало с направлением стрелки на корпусе.

Устанавливать запорный вентиль перед конденсатоотводчиком не рекомендуется, так как выключать его можно при помощи вентиля, расположенного на линии ввода пара в подогреватель­ ное устройство резервуара. При длительном прекращении подо­ грева конденсатоотводчик можно отключить снятием накидной гайки с вводного штуцера подогревательного устройства.

При герметизированной системе сбора конденсата запорные вентили, монтируемые после конденсатоотводчика, в зависимости от условий эксплуатации могут быть заменены обратными клапа­ нами.

В случае прекращения подогрева в зимнее время подогрева­ тели для предупреждения их размораживания должны быть обязательно продуты паром. Продувать необходимо через отвод, расположенный до конденсатоотводчика. В исключительных случаях для продувки подогревателей можно снять крышку конденсатоотводчика.

Отвод выполняется наименьшей длины с незначительным уклоном в сторону конденсатопровода; на конце отвода устана­ вливается вентиль.

Необходимо, чтобы до конденсатоотводчика не было подцора конденсата. Кроме того, конденсат не должен заливать нижнюю часть подогревательного устройства.

Предусмотренный схемой г байпас позволяет отсоединить кон­ денсатоотводчик, прочистить его и в случае необходимости снять с трубопровода для ремонта и замены, не останавливая процесса подогрева.

Кроме того, он используется для продувки системы и отвода увеличенного количества зачастую загрязненного конденсата

впериод пуска системы.

Вэтих случаях вентили, установленные до и после конденсато­ отводчика, закрывают, а вентиль на байпасе открывают.

Одним из недостатков байпаса является возможность возник­ новения «пролетов» пара при Неисправности или Неполном закры­ тии обводного вентиля.

Как показал опыт эксплуатации, парозапорные вентили с течением времени обычно теряют герметичность и становятся источником потерь пара, поэтому их применение должно быть ограничено.

В связи с этим следует признать целесообразной производи­ мую эксплуатационниками На нефтебазах замену запорных венти­ лей, установленных на отводах, на специальные заглушки, что Наряду с экономией дефицитной арматуры повышает надежность уплотнения.

50