Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 [ 60 ] 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124

прн тепловом расчете водоохладителей рекомендуется широко использовать имеющиеся данные испытаний водоохладителей различных типов в промышленных масштабах, проведенных ОРГРЭСом МЭС ССР l0 многих пунктах Совеиского Союза.

Применение теоретических формул для теплового расчета водоохладителей рекомендуется только в крайних с-тучаях ориентировочных предварительных подсчетов, когда опытных данных не имеется.

До начала проектирования водоохладителя проектировщику рекомендуется собрать все необходимые исходные данные. Основные из них следующие:

а) задание на проектирование с указанием пункта расположения водоохладителя, тепловой и гидравлической нагрузок, требуемой предельной температуры охлажденной воды;

б) метеорологические данные района;

в) геологические, гидрогеологические и топографические данные в месте расположения водоохладителя;

г) примерное местоположение водоо1хлад:1теля на генеральном плане промышленного предприятия;

д) наличие местных строительных .материалов;

е) летняя и зимняя роза ветров;

ж) сроки введения в действие проектируемого водоохладителя.

1, Выбор расчетных метеорологических параметров

Метеорологические параметры, необходимые для расчета водоохладителя: температура и влалсность нарул<ного воздуха, скорость и направление ветра требуются при тепловом расчете всех типов водоохладителей, поскольку эффект их работы зависит, в перьую очередь, от состояния воздуха.

Выбор указанных параметров производится на основании соответствующих климатологических справочников, непосредственных данных, получаемых от соответствующих Управлений гидрометеорологической служб:,! илн на основании „Строительных норм и правил" (стр. 158-160), а для условий Азербайджанской ССР частично по ьр. менкыл! данным сборника „Климатологические данные для строительного проектирования в Азербайджанской ССР", утвержденным Госстроем Азербайджанской ССР 8/VI1I-1956 г.

Для правильного выбора метеорологических факторов следует исходить из технико-экономических соображений. При этом за расчетные параметры следует принимать такие, которые отвечают, с одной стороны, .минимуму капитальных и эксплуатационных затрат на водоохладитель, и с другой стороны, обеспечивают наиболее экономичный эффект охлаждения воды.

Вентиляторная градирня для электростанции, рассчитанная, на максимальную абсолютную температуру воздуха самого-жаркого месяца и соответствующую ей относительную влажность воздуха, вполне обеспечила бы наиболее низкую температуру охлаждающей воды, но по экономическим соображениям она казалась бы нерентабельной. С другой стороны, башенная капельная градирня, рассчитанная на средние многолетние метеорологические условия (50% обеспеченности) самого жаркого месяца, не смогла бы достаточно эффективно обеспечить-технологические установки нефтеперерабатывающего завода,, хотя по стоимости самой градирни этот вариант был бы дешевле.

Между указанными крайними значениями проектировщик-должен найти оптимальные величины расчетных метеорологических факторов, в соответствии с чем выбрать и тип охладителя.

В практике проектирования водоохладителей известны .многочисленные случаи, когда в качестве расчеткых метеорологических параметров принимают средне.месячные или средние-температуры в 13 часов самого жаркого месяца года. Такой подход к определению расче-ных параметров воздуха может себя оправдать лишь на те.х производствах, где повышение-температуры, охлаждающей ьоды, не вызывает особых осложнений в работе технологических установок летом.

Однако в условиях работы нефтеперерабатывающих заводов чрезмерное повышение температуры охлаждающей воды, (даже при большом ее расходе) может привести не только к. потере продукции, но и создать опасность воспла.менения или самовоспла-менения охлаждаемых нефтепродуктов. Увеличение-количества потребляемой воды для снижения ее температуры по экономическим соображениям далеко не всегда выгодно,, так как при этом приходится сильно увеличивать охлаждаемую поверхность холодильных аппаратов. Поэтсму указанный упрощенный выбор расчетных параметров воздуха при проектировании водоохладителей для неф: еперерабатывающнх заводов не следует применять.

Учитывая особые условия работы технологических установок нефтеперерабатывающих заводов, рекомендуется исходить, нз процента обеспеченности расчетных пар&метров, -понимая под этим длительность периода, в течение которого температура и влажность воздуха равны, или более принятых в расчете.

Для этой цели проектировщик совместно с технологами нефтепереработки должен установить, исходя из экономических: предпосылок и техники безопасности, в течение какого времени может быть допущено повышение температуры охлаждающей воды в наиболее жаркий летний период против оптимальной температуры, принятой за расчетную.

в качестве примера на фиг. 162 приведены кривые обеспе-ченности метеорологических факторов за летний период для т. Москвы.

Температура по cyccoit/ mepMOiuempi/ 2/,°С SO S iO IS 20 2S 30

-S 20 23 30 3s ifO

Температура no сгсоу rnspiorytempy . "C

Фиг. 162

Кривые обеспеченности метеорологически. факторов для г. Москвы

за летний период

При заданной 5% обеспеченности метеорологических факторов расчетные параметры воздуха, по многолетним наблюде--ния.м, следующие:

а) температура воздуха по сухому термометру (f)=23,0° С;

б) теглперьтура с.моченного термометра-т = 18,8° С;

в) скорость ветра на высоте 2 м,- № = 3,0 м/сек.

При указанных расчетных параметрах охладитель (например, вентиляторная градирня) может обеспечить расчетную температуру охлажденной воды в течение 95% летнего време-

.ии. В остальные 5% времени, т. е. в течение 110 часов, летом, может иметь место повышение температуры сверх расчетной. Длительность этого периода и является решающим

фактором лля выбора расчетных метеорологических условий.

При 10% обеспеченности мы имели бы более благоприятные метеорологические условия для расчета градирни, но зато

.длительность периода с превышающими температурами z? и -с была бы вдвое большей.

Получив эти результаты подсчета, цроектировщику совме--стно с технологом по переработке нефти, необходимо решить, целесообразно .ш принимать в расчет указанные метеорологи-;346

ческие параметры воздуха, или следует еще более понизить или повысить процент обеспеченности до нужных пределов.

Если будет решено понизить процент обеспеченности метеорологических факторов, то это значит, что нужно увеличить размеры вентиляторной градирни, если, наоборот, то размеры градирни должны быть уменьшены или даже принят другой, более экономический, тип охладителя.

2. Выбор типа водоохладителя

В. настоящее время наиболее широко применяются следу-ощие типы водоохладителей:

1) вентиляторные градирни;

2) башенные гиперболические градирни;

3) башенные градирни (капельные и пленочные);

4) градирни открытого типа;

5) брызгальные бассейны;

В табл. 200-204 приводится перечень основных преимуществ и недостатков водоохладителей применяемых на пред-яриятиях нефтяной промышленности.

Таблица 200

Вентиляторные градирни

Преимущества--

Недостатки

1. Дополнительный расход электроэнергии на привод вентиляторов

2. Шум при работе вентиляторов.:

3. Необходимость применения дополнительного механического оборудования для моторов, вентиляторов, редукторов и пр.

4. Высокие эксплуатационные расходы по обслуживанию градирни.

1. Высокий а устойчивый эффект о.хлаждения воды.

2. Простота конструкции и большая компактность.

3. Минимальный унос воды по сравнению с другими охладителями.

4. Возможность расположения градирен в непосредственной близости от других сооружений, в частности от насосных станций. Это дает сокраш,ение стоимости водопроводя-тцих и отводящих трубопроводов. I

Вентиляторные градирни являются наиболее подходящим типом водоохладителя для нефтеперерабатывающих заводов большой мощности, расположенных в неблагоприятных для •охлаждения воды климатических условиях.

Вентиляторные градирни в указанных условиях могут обеспечить необходимую степень охлаждения воды прн высоких температурных перепадах 20-25° С, охлаждая ее даже при неблагоприятных метеорологических условиях до 27-26° С.

Однако в районах с низкой температурой и невысокой относительной влажностью наружного воздуха при высокой

стоимости электроэнергии вентиляторные градирни могут оказаться нерентабельными.

Таблица 201

Башенные гиперболические градирни

Преимущества

Недостатки

1. Площадь для размещения градирен в 3-3,5 раза меньше по срав-иенню с капельными градирнями башенного типа.

2. Срок службы выше башенных градирен с деревянными башнями.

3. Вытяжная башня из железобетона обеспечивает лучшую тягу воздуха нежели деревянная, вследствие большей герметичности.

4. Борьба с обмерзанием проще нежели в капельных градирнях башенного типа.

5. Расход строительных материалов меньше, нежели у капельных градирен башенного типа.

1. Сложность производства работ по сооружению гиперболической градирни.

Таблица 202

Башенные градирни-капельные

Преимущества

Недостатки

1. Меньшая площадь по сравнению с брызгальными бассейнами.

2. Возможность более компактной компоновки на генеральном плане по сравнению с большим брызгальным бассейном или градирней открытого типа.

3. Небольшой унос воды ветром.

4. Возможность отвода испарений на большой высоте. •

1. Более высокая стоимость п© сравнению с брызгальными бассейнами и градирнями открытого типа.

2. Возможность гниения н выщелачивания древесины.

3. Обледенение оросительных устройств и возможность их повреждения прн околке льда.

4. Возможность возгорания прн на.хожденнн в резерве.

Практика проектирования показывает, что применение вентиляторных градирен бесспорно для значений температуры смоченного термометра более 19° С и стоимости 1 квт-яас энегтии ниже 15 копеек.

Рекомендуемая удельная тепловая нагрузка на вентиляторные градирни лежит в пределах 90-110 тыс. ккал1м-час. Это соотнетствует плотности орошерия 9,0-11,0 MJKac при температурном перепаде 10° С и 4,5-5,5 м1час при перепаде 20 С

Градирни открытого типа

П римущес тва

Недостатк и

1. Простота устройства.

2. Малая стоимость первоначальных и эксплуатационных затрат.

3. Возможность применения стандартных деталей.

4. Прн достаточном ветре эффект охлаждения лучше, чем в башенных градирнях и брызгальных бассейнах.

1. Образование тумана и обледенение.

2. Непостоянство и зависимость эффекта охлаждения от силы и направления ветра.

3. Трудно компонируются на генеральном плане вследствие чрезмерно вытянутой в длину формы в плане.

4. Требуют открытой со всех сторон местности, доступной действию ветра.

5. Высота подачи воды выше нежели для капельных градирен.

Т а б л н ц а 204

Брызгальные бассейны

Преимущества

Недостатки

1. По стоимости в 2-3 раза де-щевле по сравнению с градирнями башенного типа.

2. Долговечные в эксплуатации по сравнению с градирнями вообще.

3. Эксплуатационные расходы значительно ниже, чем при башенных градирнях.

1. Занимают в 4-5 раз больше площади по сравнению с башенными охладителями.

2. Значительные потери воды на унос ветром.

3. Образуют туман и сырость в окружающей местности, в связи с чем требуют значительного удаления от сооружений и дорог.

4. Эффект охлаждения зависит от силы н направления ветра.

5. Более низкий эффект охлаждения по сравнению с башенными градирнями при перепадах температуры воды свыше 10° С.

По мере освоения производства довольно сложных строительных работ по строительству, гиперболических градирен область их применения в силу указанных преимуществ, будет, повидимому, расширяться.

Для районов с невысокими значениями температур наружного воздуха и относительной влажности гиперболические градирни являются довольно сильны,м конкурентом по сравнению с вентиляторными.