Дизајн преграде против-протока коксовања за резервоаре за грејање на тешку нафту и асфалт
Тешка нафта и асфалт ултра-високог вискозитета формирају упорне устајале течне граничне слојеве око потопљених грејних цеви, стварајући локализовано прегревање и густе тврдокорне наслаге коксовања које драстично скраћују радни век компоненти. Једноставно смањење површинске густине у ватима не може у потпуности елиминисати статичке мртве зоне високе{2}}температуре унутар резервоара за грејање, пошто природна конвекција флуида остаје изузетно слаба у условима високог{3}}средњег вискозитета. Прилагођени структурални распореди преграде протока воде принудну циркулацију медијума преко свих површина цеви за грејање како би се разбили стагнирајући слојеви уља, балансирајући дистрибуцију температуре и смањујући акумулацију остатака угљеника. Низови сензора термопарова који су равномерно распоређени по унутрашњости резервоара бележе разлике у уједначености температуре између система грејања са преклопом и без преграде, квантификујући побољшање перформанси против -коксовања које доносе оптимизоване структуре за вођење протока.
Природна конвекција унутар немодификованих резервоара за грејање тешког уља ствара различите слојевите обрасце кретања течности. Хладно високог{1}}средњег вискозитета понире на дно резервоара, док се загрејано уље ниске{2}}уље полако диже, формирајући стационарни уљни филм који обавија бочне зидове цеви за грејање уз минимално обнављање течности. Заробљени статички слој уља апсорбује континуирану топлотну снагу без циркулације, потискујући температуру зида цеви далеко изнад средње средње температуре и изазивајући брзу карбонизацију асфалта и тешког горива. Дебели слојеви кокса се равномерно акумулирају дуж површина цеви у року од неколико недеља непрекидног рада, повећавајући топлотну отпорност и појачавајући акумулацију топлоте у самопојачавајућем негативном циклусу. Чак и цеви за грејање од легуре Инцолои800 трпе убрзану сулфидну корозију под тако стагнирајућим{8}}контактом са високом температуром уља.
Вертикално и хоризонтално комбиновани распореди преграде за проток ремете стационарне слојеве течности тако што преусмеравају циркулацију{0}}покренуту пумпом преко површина цеви за грејање. Перфориране металне преграде постављене у размакнутим интервалима стварају унакрсну-турбуленцију протока која одстрањује устајале филмове уља са спољних зидова цеви, одржавајући константно обнављање медија у близини грејних површина. Односи отварања преграде и углови уградње подлежу итеративном симулационом тестирању да би се уравнотежио отпор протока и интензитет турбуленције, избегавајући прекомерну потрошњу енергије пумпе док се елиминишу све упорне мртве зоне на високим{4}}температурама унутар посуда за грејање. За хоризонталне распореде цеви за грејање резервоара, нагнуте одбојне плоче воде проток течности нагоре да покрију доње површине цеви које су склоне најгушћем накупљању кокса.
Избор материјала за преграде мора одговарати карактеристикама корозије и температуре медијума тешког уља како би се избегло оштећење конструкције и секундарна контаминација медијума. Обичне преграде од угљеничног челика брзо кородирају у тешком гориву-богатом сумпором, ослобађајући остатке гвожђе-оксида који убрзавају запрљавање површине цеви за грејање и средњу деградацију. 316Л преграде од нерђајућег челика служе за конвенционалне резервоаре за грејање тешког уља са умереним садржајем сумпора, док високи-сумпорни оксиди за прераду асфалта одговарају свим судовима за прераду асфалта80 Категорија материјала омотача цеви за грејање. Све површине преграде добијају глатку завршну обраду како би се смањила адхезија вискозног уља и поједноставиле периодичне процедуре чишћења резервоара.
Синергија између преграда протока, грејних цеви са малим површинским оптерећењем и подешавања брзине циркулационе пумпе максимизира перформансе против-коксовања за системе тешке нафте. Структуре за вођење протока елиминишу статичке зоне акумулације топлоте, док површинско оптерећење мање од или једнако 6 В/цм² ограничава контролну вршну температуру зида цеви на успоравање реакције карбонизације уља. Погони пумпи са променљивом -фреквенцијом прилагођавају брзину циркулације у складу са подацима о температури у реалном-времену које преносе сензори термоелемента{6}}у резервоару, аутоматски повећавајући брзину протока током ниских{7}}фаза покретања када вискозитет уља достигне вршне вредности. Мапирање температуре-у реалном времену из тачака дистрибуираних термопарова идентификује делимично блокирање преграде или накупљање нечистоћа да би се планирало циљано одржавање резервоара пре него што ефикасност грејања приметно опадне.
Интегрисани дизајн система за грејање на тешко уље комбинује Инцолои800 антикорозивне цеви за грејање, ултра-термичку конфигурацију са ултра-ниском површинском густином у ватима и оптимизовани распоред преграде турбулентног тока, подржан од стране термоелемента за праћење температуре на више-тачака. Ово решење против -коксовања комплетног протока елиминише стагнирајуће мртве зоне-за високе температуре и упорно накупљање кокса, продужава век трајања склопова за грејање тешког уља и асфалта и стабилизује дугорочну-ефикасност обраде.
