石油化工裝置中汽液兩相流疏水器蒸汽疏水閥及其伴熱閥組的安裝
石油化工裝置生產(chǎn)過程中,合理的布置伴熱、疏水系統(tǒng),可以節(jié)約能耗,低碳環(huán)保。文章詳細(xì)介紹了石油化工裝置中常用蒸汽伴熱及疏水、熱水伴熱的設(shè)計要求,達(dá)到節(jié)約能耗、降低成本的合理性。
一、汽液兩相流疏水器概述
石油化工裝置生產(chǎn)過程中,由于地域、原料、溫度、壓力以及工藝要求等條件的不同,為維持生產(chǎn)操作及停輸期間管內(nèi)介質(zhì)溫度,需對裝置內(nèi)的工藝管線進(jìn)行蒸汽或者熱水伴熱,提高介質(zhì)的流動性,防止介質(zhì)在寒冷天氣下發(fā)生冰凍而引起的安全事故,因此化工裝置內(nèi)伴熱及汽液兩相流疏水器蒸汽疏水閥組的設(shè)置直接關(guān)系著工藝生產(chǎn)的安全和高效,具有很重要的意義。
二、汽液兩相流疏水器管線伴熱的設(shè)計要求
原油管線,餾分大于280℃,溫度低于100℃以下的油品管線都需要伴熱,以防油品在管內(nèi)凝固。個別重質(zhì)油品如減壓渣油、氧化瀝青、丙烷(戊烷)脫瀝青介質(zhì)溫度200℃也要伴熱。
管線伴熱有蒸汽,也有高溫?zé)崴ń隇榻档湍芎,各煉廠都開展低溫?zé)崂茫?0℃-110℃、PN0.6-1.0Mpa。PN3.5Mpa、t=435℃過熱蒸汽排凝不允許使用疏水器,可使用串聯(lián)2個DN10節(jié)流閥進(jìn)行疏水。
蒸汽、熱水伴熱盡量集中給水、給氣,集中排凝。疏水器的口徑選擇按伴熱管的凝結(jié)水量,不按伴熱管管徑。一根伴熱管一個汽液兩相流疏水器蒸汽疏水閥,即使伴熱管長度不足,也不能2根伴熱管合用一個汽液兩相流疏水器蒸汽疏水閥。因?yàn)?根伴熱管壓降不可能一樣,壓降低的會“搶量”,而另一根壓降高的會終止疏水。
汽液兩相流疏水器蒸汽疏水閥組典型布置:
伴熱高溫?zé)崴慕o水和回水可參照蒸汽伴熱的給氣及疏汽器閥組的典型布置圖進(jìn)行,設(shè)計時不要汽液兩相流疏水器蒸汽疏水閥即可。
三、汽液兩相流疏水器蒸汽伴熱管線伴熱原則
為維持正常的介質(zhì)輸送壓力,就要保證介質(zhì)的輸送溫度,就要補(bǔ)充保溫管線的熱損失。重柴油:70~75℃出裝置,輕柴油:40~50℃出裝置,常渣:90~100℃。
對重柴油以上的餾分油和原油進(jìn)出裝置進(jìn)行伴熱;伴熱方法:蒸汽,熱水,電伴熱,熱載體等。本文只介紹蒸汽和熱水。對工藝提出要求的管線:
①集中供熱水、蒸汽,集中疏水、排水;
②部分分散供蒸汽,集中疏水排凝。管線走向,原則上高點(diǎn)供汽,低點(diǎn)排凝,管線走向步步低。
不允許出現(xiàn)正U形,如果不得已出現(xiàn)正U形要在低點(diǎn)設(shè)排凝口。熱水供熱為低點(diǎn)給水,高點(diǎn)回水。原則上一根伴熱管終點(diǎn)一個汽液兩相流疏水器蒸汽疏水閥組。不允許兩根管共用一個汽液兩相流疏水器蒸汽疏水閥組,因?yàn)樽枇π〉南葥屌帕,阻力大的就形成死管?/span>
伴熱管及介質(zhì)溫度、環(huán)境溫度的管長選擇原則是保溫散熱量等于伴熱供熱量。裝置伴熱一般用DN20的無縫管,蒸汽介質(zhì)可在150米,熱水可在120米。外伴熱管的結(jié)構(gòu)。通過支架時要選用管托。外伴熱管保溫外殼一般選用大一級管徑的保溫管殼。每根伴熱管進(jìn)、出口兩端必須設(shè)置切斷閥。不允許兩根并聯(lián)伴熱管共用一個進(jìn)、出口管切斷閥。每個進(jìn)出口切斷閥后應(yīng)設(shè)一個帶軟管接頭的放空閥,以停工掃線用。
汽液兩相流疏水器的選型,常用的以雙金屬片,熱動力式、脈沖式為主。倒吊桶式、浮球式,都屬于浮力密封式,其體積大,但蒸汽損失小,1-2%熱動力雙金屬片式、膜盒式、隔膜式是利用金屬片或不同材質(zhì)的雙金屬片熱脹冷縮的機(jī)理來控制排水口的開閉,它的效率約損失5-8%。脈沖式是利用閥芯微孔排水,間隙式排凝結(jié)水,蒸汽損失20%以上。但重量輕。是目前煉油化工廠常用的疏水器,相對結(jié)構(gòu)簡單,價格也低。容易保養(yǎng)維修。熱動力式,脈動式疏水器都是閥芯小孔排水,閥體內(nèi)沒有多余容積,所以對水質(zhì)中所含雜質(zhì)要求高。
熱水外伴熱管
近年來為提高煉廠的能耗,開發(fā)低溫?zé)岬睦,煉廠內(nèi)都設(shè)有熱水換熱站,分高溫?zé)崴偷蜏責(zé)崴畠煞N,以回收各裝置的低溫?zé)帷?/span>
1、高溫?zé)崴,操作壓力?.8~1.0MPa,溫度:95~115℃;低溫?zé)崴僮鲏毫Γ?.8~1.0MPa,溫度:50~70℃。
2、高溫?zé)崴诒狈綗拸S主要用在裝置的上。
3、被伴熱管線介質(zhì)在可流動性。①大于30厘米;②凝點(diǎn)小于60℃的介質(zhì)。
4、伴熱管線不小于DN20,一般用DN20和DN25,大管線可用雙管伴熱,而不用DN15的小管。
工藝管徑DN 伴熱根數(shù)
≤100 1×20
≤150 1×25
200~400 2×25
5、伴熱管長度:一般伴熱長度是蒸汽管長的0.8倍。
6、伴熱走向:低點(diǎn)供熱,高點(diǎn)排放。伴熱管線走向要以步步高為原則,出現(xiàn)倒U型時,在倒U型頂部會出現(xiàn)氣袋,就會形成“氣阻”,使伴熱熱水不通。解決的辦法是在U形的高點(diǎn)設(shè)放空閥,將不凝氣排空。
7、保溫管殼同蒸汽保溫管殼選取。
8、伴熱管線過支架時選用管托高不小于150mm。