Разработка и оптимизация промыслового подогревателя водонефтяных эмульсий на основе моделирования его работы

• Автор: Серов, Дмитрий Юрьевич
• Шифр специальности: 05.14.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 201 с.

ВВЕДЕНИЕ. ПРОБЛЕМА НАГРЕВА ВОДОНЕФТЯНОЙ ЭМУЛЬСИИ В ТЕХНОЛОГИИ ПЕРВИЧНОЙ ПОДГОТОВКИ НЕФТИ. Общие сведения. Классификация нагревателей нефти. Прямой нагрев через разделяющую стенку продуктами сгорания газа. Выводы. Выводы. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕЧЕНИЯ. Течение в трубах и сопловом элементе. Описание экспериментальной установки. Методика проведения экспериментов по исследованию характеристик течения. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛООБМЕНА ПРИ ТЕЧЕНИИ ЭМУЛЬСИИ В ВЕРТИКАЛЬНОЙ ТРУБЕ. Методика проведения опытов и обработки измерений. Вывод ы. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕПЛОПЕРЕДАЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ С ПРОМЕЖУТОЧНЫМ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕМ В ПОДОГРЕВАТЕЛЯХ НЕФТЯНОЙ ЭМУЛЬСИИ. Математическая модель теплопередающего элемента и методика его расчета. Гидравлическая работа контура теплопередающего элемента. Получение эмульсии оптимального состава. Внешняя задача теплообмена. Анализ техникоэкономической эффективности подогревателя. Оптимизация геометрических размеров подогревателя. Расчетные связи режимных параметров иодофевателя0
1.


Многих недостатков, присущих подогревателям прямого нагрева, лишены подогреватели с промежуточным жидким теплоносителем, в качестве которого обычно используется вода. В известных конструкциях подогревателей с промежуточным теплоносителем , 8, 9 см. В последнем случае реализуется наиболее эффективный контактный теплообмен. Однако это конструктивное исполнение имеет ограниченное применение, так как известные разработки включают в себя сосуды большого диаметра, что при высоком даазении нагреваемой нефти приводит к созданию толстостенных сосудов и увеличению массы конструкции. В обоих случаях тепловая мощность подогревателя лимитируется, как правило, величиной площади теплоотдающей поверхности жаровой трубы пг и интенсивностью теплообмена от газов к стенке жаровой трубы. Рис. Схема подогревателя с промежуточным теплоносителем
1
Рис. Стремление увеличить площадь Рпг привело к разработке подогревателей с двухфазными термосифонами 1, 8. На рис. Испарительная часть термосифонов размещается в высокотемпературной зоне рабочего пространства подогревателей. За термосифонами по ходу движения греющих газов в конвективной зоне размещается продуктовый змеевик для прямого предварительного нагрева нефти. Недостатком схемы является большое количество герметичных сварных швов, повышенное гидравлическое сопротивление потока нефти, затрудненная чистка внутренних поверхностей нагрева. Последний недостаток ограничивает срок службы нагревателя. На рис. За счет размещения в потоке греющих газов большого количества таких однотипных и независимо работающих элементов удается обеспечить передачу значительной теплоты к иобразным продуктовым трубам.