Назначение
Нагреватель устьевой прямого нагрева предназначен для нагрева нефти и нефтяной эмульсии на устьях скважин при их транспортировании в системах внутрипромыслового сбора.
1. Блок нагрева 2. Шкаф редуцирования топлива 3.Труба дымовая. 4. Газоотделитель. 5. Вход нефти. 6. Сигнализатор наличия пламени 7. Змеевик продуктовый. 8. Теплоизоляция.
Технические характеристики
| Номинальная тепловая мощность, МВт (Гкал/ч) |
0,1 (0,086) |
| Нагреваемый продукт | нефть, нефтяная эмульсия с параметрами: вязкость нефти при 20°С, сСт, не более 20; плотность нефти при 20°С, кг/м3, не более 825; содержание воды в эмульсии, % мас., 10;
газовый фактор, м3/т, не менее 20 |
| Номинальная производительность по продукту, кг/с (т/ч) | 1,16 (100) |
| Температура продукта на входе / выходе, +°С | не менее 5 / не более 90 |
| Рабочее давление, МПа (кгс/см²) | 6,3 (63) |
| Перепад давления в аппарате, МПа (кгс/см²) | 0,1 (1,0) |
| Топливо | природный или попутный газ Qнр=30–60 МДж/нм³ |
| Номинальный расход топлива (Qнр=35 МДж/нм3), нм³/ч | 13,7 |
| КПД, % | 75 |
| Габаритные размеры (Д х Ш х В), м | 4,1 х 1,4 х 4,12 |
| Масса, т | 2,2 |
Устройство и принцип работы нагревателя устьевого с сепарационным блоком НУС-0,1 и его составных частей
Нагреватель НУС0,1 состоит из двух основных частей — блока нагрева и шкафа редуцирования топлива. На блоке нагрева при сборке изделия размещаются шкаф редуцирования топлива, газоотделительидымоваятруба.
На месте эксплуатации блок нагрева, шкаф редуцирования топлива и газоотделитель обвязываются по продукту и топливному газу трубопроводами нефти и газа.
Блок нагрева представляет трубчатую радиантноконвективную печь, состоящую из совмещенной радиантно-конвективной камеры, где сжигается топливо, а тепло передается излучением и конвекцией продуктовому змеевику.
В камере печи, представляющей собой сваренную из профильного проката конструкцию и имеющей теплоизоляцию из ваты каолинового состава, размещены продуктовый змеевик и рассекатель газа.
Продуктовый змеевик представляет собой пространственную спираль из 21 ряда стальных бесшовных труб диаметром 57 мм. С целью интенсификации теплообмена и обеспечения «мягкого» нагрева продукта продуктовые трубы оснащены витой ленточной вставкой.
Рассекатель газа выполняет роль вторичного излучателя, а также позволяет организовать равномерное и более интенсивное омывание дымовыми газами труб продуктового змеевика и тем самым повысить конвективную составляющую теплопередачи. Внутри рассекателя размещен змеевик для подогрева топливного газа с целью исключения гидратообразований в топливной линии нагревателя.
На передней торцевой стенке камеры нагревателя установлены два единичных элемента блочной инжекционной горелки типа ИГК16, которые при сборке соединяются с общим газовым коллектором.
При разрежении в топке 5–30 Па (0,5–3 мм вод. ст.), которое обеспечивается конструкцией нагревателя, и давлении газа перед горелкой от 0,01–0,07 МПа (0,1–0,7 кгс/см2) происходит полное сгорание топлива в коротком прозрачном пламени.
В зависимости от необходимой тепловой мощности нагревателя в работу могут быть включены как один элемент, так и оба единичных элемента горелки. На боковых стенках камеры размещены лючок под ручной запальник и штуцера под сигнализатор пламениивзрывнойклапан.
Две дымоотводящие трубы размещены симметрично по обе стороны в конце ка меры и соединены с центральной дымовой трубой. В нижней части центральной трубы для повышения безопасности работы нагревателя установлен дополнительный взрывной клапан.
Для удобства монтажа и демонтажа продуктового змеевика конструкции камеры нагревателя предусмотрены съемные элементы: верхняя панель и торцевые стенки.
Шкаф редуцирования топлива предназначен для размещения приборов редуцирования и контроля подачи топлива к горелочному устройству. Приборы смонтированы в шкафу, который устанавливается на блоке нагрева.
Нагреватель оснащен системой автоматизации.
Система автоматизации нагревателя устьевого НУС-0,1 предназначена для контроля и регулирования технологических параметров процесса нагрева нефти, рабочей и аварийной сигнализации, автоматической защиты нагревателя при отклонении от нормы контролируемых параметров.
В состав системы входят следующие изделия:
- блок защиты и сигнализации (БЗС4);
- сигнализатор наличия пламени (СНП);
- серийно выпускаемые исполнительные механизмы и приборы КИП.
Система автоматизации обеспечивает местный визуальный контроль следующих основных параметров технологического процесса:
- давление нефти на входе и выходе из подогревателя;
- давление топливного газа на входе в шкаф подготовки топлива;
- давление топливного газа перед горелочным устройством;
- температуры нефти на входе и выходе из нагревателя.
Система автоматизации обеспечивает автоматическое регулирование давления топливного газа, подаваемого к газовой горелке, и температуры нагрева продукта.
Системой автоматизации обеспечивается прекращение работы нагревателя при отклонении от заданных значений основных технологических параметров:
- давления нагреваемой нефти на входе в нагреватель;
- давления топливного газа перед горелкой;
- температуры нагрева нефти;
- погасании пламени основной горелки;
- при отключении электроэнергии;
- при неисправности сигнализатора наличия пламени.
Блок защиты и сигнализации устанавливается непосредственно у нагревателя.