重油儲罐內立體式腹心加熱器的製作方法

2023-09-20 10:05:05

專利名稱:重油儲罐內立體式腹心加熱器的製作方法
本實用新型涉及重油或原油儲罐內油品加熱輸送的加熱裝置。
目前，為了能夠隨時輸送重油或原油儲罐內的油品，一般都是使罐內油品經常維持於輸送溫度。為此，普遍採取兩方面的措施其一是在罐體外加保溫層，減少油品的熱量損失；其二是在罐內底部設置固定的平面分段管式或蛇形管式加熱器，並向加熱器管內輸入過熱蒸汽，以補充罐內油品的熱量損失，維持油品的輸送溫度。採用平面分段管式或蛇形管式加熱器，系對罐內全部油品加溫，其傳熱方式為油品的自然對流。但是，重油傳熱係數低(約0.5仟卡／米2·時·度)，粘度高，加熱時罐內油品升溫速度很緩慢，1000～5000米3的儲罐升溫25℃，約需24～48小時(「電廠燃油設計」第一冊第263頁表7～13)。為了保證油品能夠隨時輸送，就得向罐內連續通入維持油溫的蒸汽，因此，能耗高。對鋼製儲罐還需外加保溫層，以保持油溫，從而增加建罐周期和投資，建罐投資平均增加25％左右(「電廠燃油設計」第一冊第258頁表7～10)，而且罐體維修困難，發生火災時，對罐體也難於採取降溫撲救措施，容易因塌罐而使火災漫延。上述儲油方式，儲油溫度高，油罐容積利用係數僅為85％左右。
本實用新型的目的是提供一種能夠實現對儲罐內部分油品集中加熱，快速升溫，達到輸送多少油加熱多少油，邊加熱，邊輸送的加熱器，使鋼製儲罐外部不加保溫層，無須向罐內連續通入維持油溫蒸汽，採用常溫儲油罐內油品也能夠即時輸送，達到降低儲罐造價，提高儲罐容積利用係數，節約能源，維修方便和使用安全的效果。
為實現上述目的，在重油儲罐內設置一個立體式腹心加熱器。該加熱器由腹心罐、內加熱器和外加熱器三部分組成。腹心罐將儲罐內油品分成兩部分，並將內加熱器罩在其中。內加熱器呈立體式布置，外加熱器均布在腹心罐外。腹心罐內設置有兩根輸油管，當儲罐內油品油位高於一級(高位)輸油管進油口時，以內加熱器為主加熱油品，通過一級輸油管輸送油品；當儲罐內油品油位低於一級輸油管進油口時，以外加熱器為主加熱油品，通過二級(低位)輸油管輸送油品。
下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。
圖1為腹心罐及內加熱器的結構原理圖。
圖2為立體式腹心加熱器整體布置立面示意圖。
圖3為立體式腹心加熱器整體布置平面示意圖。
本實用新型的腹心罐〔1〕為一個鋼製圓筒形拱頂小罐，設置在儲罐底板的中心部位，用壓板和螺栓緊固在儲罐底板上，其容積應能滿足輸油泵一小時的抽油量。在腹心罐下部沿其罐壁圓周等距分布有4～8個進油孔〔3〕，頂部中心裝有一個滑動式單向排氣閥〔2〕。排氣閥上設有限位裝置，防止它橫向漂移。閥芯下部為圓錐形，與緊固於腹心罐上的閥座的圓錐面密合。當向儲罐內卸油時，油品也同時從進油孔流入腹心罐內，並壓縮罐內積氣，將排氣閥閥芯頂起，使腹心罐內積氣向外排出。在油品充滿腹心罐後，排氣閥閥芯靠自重和其上部油品的垂直壓力，將腹心罐頂部密封。
本實用新型的內加熱器設置在腹心罐內，在垂直於儲罐底板方向上呈立體式布置，由支架〔5〕和若干層盤香狀加熱管〔4〕組成，該加熱管也可以是排管或蛇形管，加熱管層數應根據儲罐容積和油品性質確定。從下至上，每兩層相鄰的加熱管串聯成一組，互不連通。根數與加熱管組數相同的進氣分管〔8〕沿底板水平方向伸入腹心罐內，分別與一組加熱管相連。進汽分管另一端與進汽總管〔13〕相連。
腹心罐內設置有一級(高位)輸油管［9］和二級(低位)輸油管〔10〕。一級輸油管沿儲罐底板呈「L」形伸入腹心罐的中心部位，其進油口略高於內加熱器的最上面一層加熱管。二級輸油管沿儲罐底板水平方向伸入腹心罐的中心部位，距底板約200毫米。
本實用新型的外加熱器組數與內加熱器組數相同，由沿儲罐底板水平方向呈平面敷設，並在腹心罐外對稱布置的排管［7］組成，它也可以是蛇形管。每組排管對應於腹心罐上的一個進油孔，距儲罐底板300毫米左右。這樣，有利於加熱儲罐下部油品和使油品向腹心罐內流動。外加熱器的每一組排管的一端通過內外加熱器連接管〔6〕與內加熱器的一組加熱管相連，另一端通過排氣分管〔11〕與排氣總管〔14〕相連。排氣分管根數與排管組數相同，每根排氣分管都與罐壁〔12〕平行，並沿儲罐底板水平方向排列，略低於進氣分管布置，以充分利用管內蒸汽的熱量加熱油品。
本立體式腹心加熱器工作原理及工作程序如下利用腹心罐將儲罐內的油品分隔開，並將內加熱器罩在其中，這樣就造成了少量油品在腹心罐內集中加熱，快速升溫的條件。當向內加熱器中通以過熱蒸汽時，其加熱管對腹心罐內的少量油品直接加熱。被加熱的油品向上運動，並被上層加熱管繼續加熱升溫，先充滿腹心罐的上部。由於過熱蒸汽通過加熱管壁直接向油品傳熱的傳熱係數達30～40仟卡／米2·時·度，熱交換速度遠比靠重油本身傳導快，這樣便使腹心罐內油品能夠快速升溫，達到輸油溫度。啟動輸油泵後，腹心罐內形成負壓區，經外加熱器加熱的油品，在腹心罐內外的油位差壓作用下，通過腹心罐下部的進油孔被壓到腹心罐內，被繼續加熱後而抽出。這就形成了加熱——輸出——補充——加熱——輸出的連續輸油過程。
本立體式腹心加熱器有兩種工作程序。其一當腹心罐外油品的油位高於一級輸油管進油口時，過熱蒸汽由進汽總管〔13〕通過進汽分管〔8〕分別給入內加熱器的加熱管〔4〕，然後通過內外加熱器連接管〔6〕分別流入外加熱器的排管〔7〕，最後通過排氣分管〔11〕匯入排氣總管〔14〕排出。這時，以內加熱器為主加熱油品。關閉二級輸油管〔10〕，用一級輸油管〔9〕輸出油品。其二當腹心罐外油品的油位低於一級輸油管進油口時，過熱蒸汽反送，即按排氣總管〔14〕——排氣分管〔11〕——排管〔7〕——內外加熱器連接管〔6〕——內加熱器加熱管〔4〕——進汽分管〔8〕——進汽總管〔13〕的順序給入過熱蒸汽。這時，以外加熱器為主加熱油品，關閉一級輸油管〔9〕，用二級輸油管〔10〕輸出儲罐內的剩餘油品。
本立體式腹心加熱器用於7500米3不加保溫層的重油儲罐，腹心罐容積56米3，內加熱器為八層盤香狀管(四組)面積110米2，外加熱器為四組排管，在被加熱油品始溫為30℃時，通上壓力為8kg／cm2，溫度為270℃的過熱蒸汽，一小時內即可使油品達到輸送溫度80℃以上，即可開泵輸油。
由上可知，本立體式腹心加熱器與通常的平面分段管式或蛇形管式加熱器相比，對鋼製儲罐而言由於不裝保溫層，可不考慮儲罐鋼板的腐蝕裕量，與儲油量相等的標準設計相比，可節省鋼板1／6－1／7；縮短建罐時間約50％；可節省建罐投資20～30％，儲罐維修方便。由於不必連續通入維持油溫蒸汽，一座7500米3的重油儲罐，一年可節省造汽用重油772噸。而且，可實現常溫儲油，使儲罐容積利用係數達95％以上，使用也安全。
本立體式腹心加熱器可用於鋼製重油或原油儲罐的油品加溫輸送，也可用於鋼筋混凝土或磚石儲罐的油品加溫輸送。可用於間歇式輸油的儲罐中，也可用於連續輸油的儲罐中。
權利要求
1.一種用於重油或原油儲罐內油品加溫輸送的加熱器，其特徵在於它是由設置在儲罐底板中心部位，頂部中心裝有一個滑動式單向排氣閥2，下部設有沿罐壁圓周等距分布的進油孔3的腹心罐1，被罩在腹心罐內，在垂直於儲罐底板方向上呈立體布置的加熱管4及支架5組成的內加熱器和對稱地布置在對應於腹心罐下部進油孔位置上的排管7組成的外加熱器三個主要部件構成的立體式腹心加熱器，腹心罐內中心部位還設置有一根「L」形一級輸油管9和一根沿儲罐底板水平方向的二級輸油管10。
2.根據權利要求
1所述的加熱器，其特徵在於內加熱器的加熱管可以是盤香狀管，也可以是排管或蛇形管。
專利摘要
重油或原油儲罐內油品加溫輸送的加熱器，它是由腹心罐，內加熱器和外加熱器組成的立體式腹心加熱器，腹心罐設置有一級和二級輸油管，單向排氣閥，進油孔，內加熱器被罩在腹心罐內，其加熱管呈多層立體式布置，該加熱器可實現油品集中加熱，快速升溫，儲罐可不加保溫層，不通維持油溫蒸汽，節省建罐投資，節約能源，提高儲罐容積利用係數，使用安全，用於7500米
文檔編號B65D88/00GK87202815SQ87202815
公開日1988年5月11日 申請日期1987年3月2日
發明者鄒德福, 李宗舉, 陳玉珍 申請人:衡陽有色冶金機械廠導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan