Схема мазутного хозяйства. Мазут может быть основным топливом, резервным (например, в зимнее время), аварийным, растопочным, когда основным является сжигаемое в пылевидном состоянии твердое топливо. Рис. 5.6. Схема мазутного хозяйства с наземным мазутохранилищем: 1 — железнодорожная цистерна; 2 — эстакада; 3 — переносный сливной лоток; 4— сливной желоб; 5— отводящая труба; 6— приемная емкость; 7— мазутохранилище; 8, 11 — фильтры тонкой очистки; 9, 12 — насосы; 10 — фильтр грубой очистки; 13 — подогреватель; 14 — горелки котлов; 15 — линия рециркуляции
Мазут к потребителю доставляется железнодорожным транспортом, нефтеналивными судами, по трубопроводам (если нефтеперерабатывающие заводы находятся на небольших расстояниях). Мазутное хозяйство при доставке мазута железнодорожным транспортом состоит из следующих сооружений и устройств: сливной эстакады с промежуточной емкостью; мазутохранилища; мазутонасосной станции; системы мазутопроводов между емкостями мазута, мазутонасосной и котельными установками, устройствами для подогрева мазута; установок для приема, хранения и ввода в мазут жидких присадок. Схема мазутного хозяйства с наземным мазутохранилищем приведена на рис. 5.6. Из железнодорожных цистерн 1, располагающихся при сливе на эстакаде 2, мазут по переносному сливному лотку 3 поступает в сливной желоб 4 и затем по отводящей трубе 5 — в приемную емкость 6. Из нее мазут по мазутопроводам подается в фильтр 10 грубой очистки и насосами 9 через фильтры 8 тонкой очистки закачивается в емкость мазутохранилища 7. Из емкости мазутохранилища через фильтры 11 тонкой очистки и подогреватели 13 насосами 12 мазут подается в горелки 14 котельных агрегатов. Часть разогретого мазута направляется по линии 15 рециркуляции в мазутохранилище для разогрева находящегося там мазута. Рециркуляция мазута предназначена для предупреждения застывания мазута в трубопроводах при уменьшении или прекращении его потребления. При сливе из железнодорожной цистерны мазут самотеком движется по открытым лоткам (желобам) в приемные баки. По дну лотков проложены паропроводы. Слив мазута из цистерн происходит через нижний сливной прибор в межрельсовые желоба. Мазут из приемных резервуаров перекачивается погружными нефтяными насосами в основные резервуары для хранения. Подогрев мазута в приемных и основных резервуарах до 70 °С проводится обычно трубчатыми подогревателями поверхностного типа, обогреваемыми паром. В водогрейных котельных пар отсутствует, поэтому подогрев мазута осуществляется горячей водой с температурой до 150 °С. Для уменьшения опасности донных отложений и загрязнения поверхностей нагрева при длительном хранении к мазуту добавляют жидкие присадки типа ВНИИНП-102 и ВНИИНП-103.
Мазутохранилища. Запас мазута содержится в резервуарах — мазутохранилищах, которых, как правило, не менее двух. Суммарная вместимость резервуаров выбирается в зависимости от производительности котельной, дальности и способа доставки (железнодорожный, трубопроводный и др.). Применяют нормальный ряд мазутохранилищ вместимостью 100; 200; 500; 1 000; 2 000; 3 000; 5 000; 10 000 и 20 000 м3. Выполняются мазутохранилища наземными, полуподземными (заглубленными) и подземными. Резервуары бывают основные, расходные и резервные. Все они должны обладать безопасностью хранения топлива в пожарном отношении; полной герметичностью; несгораемостью, долговечностью, коррозионной стойкостью против воздействия агрессивных грунтовых вод; удобствами обслуживания и очистки от отстоя и осадков; возможностью установки внутри резервуара подогревающих устройств и другого технологического оборудования. Резервуары мазутохранилища обычно выполняют железобетонными или металлическими. Последние применяют в районах Крайнего Севера и в сейсмически опасных районах. Теплоизоляция металлических хранилищ выполнена из полиуретана, обшитого металлическими листами.
Насосы для перекачки мазута. Наибольшее применение для перекачки мазута находят шестеренные и винтовые насосы. Схема шестеренного насоса приведена на рис. 5.7, а. При вращении шестерен 2 в направлении, обозначенном на рисунке стрелками, жидкость попадает во впадины, образованные зубьями шестерни и корпусом 4 насоса, и перемещается из всасывающей полости 3 в нагнетательную 1. Для бесшумной и плавной подачи перекачиваемой жидкости зубья шестерен часто выполняют косыми. Производительность шестеренных насосов обычно не превышает 20 м3/ч, а напор — 12 МПа (1 200 м вод. ст.). В винтовых насосах (рис. 5.7, б) мазут подается путем выдавливания его роторами с винтовой нарезкой. Винтовые насосы по сравнению с шестеренными бесшумны и работают с большим числом оборотов. Наиболее распространены трехвинтовые насосы с центральным ведущим ротором. При вращении винтовых роторов 5 в раскрывающуюся впадину винтового канала из всасывающей полости 3 поступает мазут. При дальнейшем вращении роторов эта впадина закрывается и мазут, находящийся в ней, переносится в нагнетательную полость 1. Там впадина раскрывается, и мазут выдавливается выступами винтов роторов. Рис. 5.7. Шестеренный (а) и винтовой (б) насосы: 1 — нагнетательная полость; 2 — шестерни; 3 — всасывающая полость; 4 — корпус; 5 — винтовые роторы
Подогреватели мазута. Перед сжиганием мазут необходимо подогреть, для чего используется кожухотрубный теплообменный аппарат конструкции Гипронефтемаша (рис. 5.8). Аппарат состоит из трех основных частей: корпуса 6, трубной доски 10 с развальцованными в ней U-образными трубками и крышки. К цилиндрическому корпусу с одной стороны приварен фланец, с другой стороны — днище эллиптической формы. В центре корпуса снаружи приварены две опоры 9 сегментного типа и патрубки Рис. 5.8. Кожухотрубный теплообменный аппарат с U-образными трубками конструкции Гипронефтемаша: 1, 7 — днище; 2 — патрубки для подвода и отвода теплоносителя; 3 — перегородка; 4 — фланец; 5 — трубный пучок; б — корпус; 8 — патрубки для подвода и отвода мазута; 9 — опора; 10 — трубная доска
Для подогрева небольших количеств жидкого топлива нашли достаточно широкое применение подогреватели типа «труба в трубе». Секционный подогреватель топлива типа ПТС показан на рис. 5.9. Конструкция парового секционного подогревателя жидкого топлива представляет собой ряд секций, соединенных последовательно по пару и топливу при помощи соединительных трубок типа «калач» с фланцами. Секция подогревателя состоит из трех основных частей: корпуса , крышки 11 и нагревательной трубки 7. Корпус подогревателя выполнен из двух параллельно расположенных труб одного диаметра, к концам которых с одной стороны приварен фланец 9 прямоугольной формы, а с другой — специальные патрубки для монтажа клапанов входа 6 и выхода 3 топлива, а также фланцы для обеспечения плотности при переходе топлива из одной секции в другую. На корпусе предусмотрен патрубок для установки предохранительного устройства при повышении давления. Крышка 11 подогревателя сварная, фланцами крепится к корпусу. Нагревательная трубка имеет U-образную форму, снабжена продольными ребрами 13, приваренными к наружной поверхности на всю длину прямой части трубки и предназначенными для увеличения поверхности теплоотдачи со стороны топлива. Снаружи подогреватель закрыт изоляцией 12. Принцип работы подогревателя заключается в следующем. Топливо из магистрали через запорный клапан поступает в межтрубное пространство (между корпусом и нагревательной трубкой), омывает наружную поверхность и ребра нагревательной трубки, нагревается и через крышку переходит в другую секцию или через клапан на выход. Греющий пар из паропровода через паровой клапан 4 попадает в нагревательную трубку; через стенку трубки и ребра теплота пара передается топливу, далее пар конденсируется и в виде конденсата через клапан 5 удаляется из подогревателя в систему подготовки питательной воды. Рис. 5.9. Секционный подогреватель топлива типа ПТС: 1 — опора подвижная; 2 — опора неподвижная; 3 — клапан выхода топлива; 4 — паровой клапан; 5 — клапан выхода конденсата; 6 — клапан входа топлива; 7 — трубка нагревательная; 8 — корпус подогревателя; 9 — фланец корпуса; 10 — болт; 11 — крышка; 12 — изоляция; 13 — ребра нагревательной трубки; А и Б — вход и выход топлива; В — вход пара; Г — выход конденсата
