Совершенствование технологии разогрева и слива высоковязкого мазута из железнодорожных цистерн

• Автор: Копейкин, Николай Николаевич
• Шифр специальности: 05.22.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1997
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 136 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение .

I. Современное состояние проблемы и постановка задачи исследования

1.1. Классификация грузов, перевозимых в железнодо

9 рожных цистернах .

1.2. Существующие способы перевозок высоко вязких

ф и застывающих грузов и слива их из железнодорожных цистерн

1.2.1. Классификация способов перевозок высоковязких и застывающих грузов в железнодорожных цистернах
1.2.2. Классификация способов слива высоковязких и застывающих грузов из железнодорожных цистерн . II

1.3. Существующие методы расчета температурных полей.

1.4. Определение остатка высоко вязкого и застывающего груза в железнодорожный цистерне существующими
м методами
1.5. Выводы
1.6. Постановка задачи исследования.
2. Математическое моделирование процесса застывания
высоковязкого мазута в железнодорожной цистерне
2.1. Введение
2.2. Основные физикохимические и теплофизические
свойства мазута .
2.3. Разработка математической модели процесса застывания мазута в цистерне с учетом влияния ее торцов
ф 2.4. Выбор метода решения и расчет задачи застывания ма
зута в железнодорожной цистерне с учетом влияния ее торцов .
2.5. Влияние на температурное поле в цистерне крепления
котла к раме. Разработка математической модели, выбор метода решения и расчет данной задачи застывания
мазута .
ф 2.6. Экспериментальная проверка результатов численного
моделирования процесса застывания высоковязкого мазута в железнодорожной цистерне .
2.7. Основные результаты и выводы .
3. Теоретические основы оценки остатка высоковязкого
нефтепродукта в железнодорожной цистерне и нормирования времени простоя цистерн поп разгрузкой .
3.1. Методика определения остатка высоковяэкого нефте продукта в железнодорожной цистерне по окончании
разгрузки, совмещенной с разогревом, и нормирования времени простоя .цистерн .
3.2. Комбинированный способ разгрузки железнодорожных цистерн с высоковязким мазутом
3.2.1. Описание комбинированного способа разгрузки
ф 3.2.2. Конструкция и принцип работы устройств для подачи
пара .
3.2.3. Технология разогрева и слива мазута из цистерны
3.3. Вывипы.,
4. Опытнопромышленная установка для разгрузки железнодорожных цистерн с высоко вязким мазутом
комбинированным способом
4.1. Описание опытнопромышленной установки . .
4.1 Л. Описание пункта слива .
4.1.2. Описание конструкции опытнопромышленной установки
4.2. Технология разгрузки цистерн с высоковязким мазутом на опытнопромышленной установке и проведение опытных сливов.
4.3. Энергетический расчет опытнопромышленной установки
4.4. Техникоэкономическая эффективность работы опытнопромышленной установки .
4.5. Выводы . ПО
Заключение
Список использованных источников


В большей части к номенклатуре грузов, получающих широкое распространение и требующих увеличения числа железнодорожных перевозок, относятся грузы, обладающие высокой вязкостью темные нефтепродукты и другие двухфазные грузы. По своим физикохимическим и теппофизическим свойствам они подразделяются на вязкие и застывающие. К вязким относятся грузы, которые во время транспортирования изменяют только свою вязкость. И основной для них является вязкостнотемпературная характеристика. В частности, это вязкие нефтепродукты, патока, уксусная кислота, олеум, желтый фосфор, фенол и другие. К застывающим относятся грузы, у которых в связи с понижением температуры в цистерне за время следования выделяется твердая фаза или осадок. От количества кристаллизующихся компонентов, содержащихся в перевозимом грузе, их температуры плавления, растворимости в жидкой фазе, их теппофизических свойств и вязкости жидкой фазы, а также от условий транспортирования зависит величина твердой фазы в цистерне. Напив этих грузов в цистерны осуществляется в горячем состоянии, а при транспортировании происходит их охлаждение, которое приводит к кристаллизации составляющих компонентов. В пункты назначения эти грузы приходят разделенными на две фазы жидкую и твердую. К застывающим относятся продукты переработки нефти, каменного угля, сланцев, водные растворы неорганических соединений. В частности, жидкий пек, капропактам, суперфосфорная кислота, жидкая сера, паста супьфэнопа. Также к ним относятся отходы целлюлознобумажной промышленности. Например, талловое масло и ряд химических продуктов жидкие едкие щелочи, деэмупьгеторы, 8ММИ8К8ты, комплексные жидкие удобрения и другие, широко используемые в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства. В последнее время также значительно возросли перевозки других застывающих грузов петропатума, парафина нефтяного, отправляемых с нефтеперерабатывающих заводов к деревообрабатывающим и биохимическим предприятиям. Существенно возросла добыча тяжелых высокосмопистых нефтей. Их практически невозможно перекачивать по трубопроводам в связи с выделением осадков при пониженной температуре. Существующие способы перевозок ВЫСОКОВЯЗКИХ и застывающих грузов и слива их из железнодорожных цистерн. Известны транспортные средства для перевозки высоковязких и застывающих грузов, в которых обеспечивается мероприятия, предотвращающие застывание груза или обеспечивающие его разогрев перед выгрузкой цистерны со стационарными паровыми змеевиками 2 , з , цистернытермосы 2 , 4 , цистерны с парообогревательными рубашками 5 , б , бункерные попувагонысаыосвапы для перевозки битумов с предварительным локальным разогревом кузова 7 , в и др. В последнее время предложен ряд конструкций вагоновцистерн, позволяющих сократить время выгрузки содержимого за счет уменьшения сип сцепления между грузом и внутренней поверхностью разгрузочного устройства и стенками котла цистерны з , ю . Но данные работы находятся в стадии внедрения. Изготовление их требует ПОВы
шенных материальных затрат, что не окупается достигаемым аффектом при сливе. Для слива высоковязких и застывающих грузов из железнодорожных цистерн необходим подогрев грузов в цистернах. Известны многочисленные способы разогрева II . Разогрев может осуществляться горячими газами, в частности, выхлопными газэми двигателей внутреннего сгорания горячей водой употребляется преимущественно в стационарных сооружениях водяным паром с помощью устройств электрообогрева, в частности токами высокой частоты и др. На рис. Способы слива с подогревом целесообразно разделить на две группы с подогревом через стенки котла цистерны и с подогревом внутри котпа цистерны. К первой группе относятся эпектроиндукционный подогрев поверхностный эпектроподогрев высокочастотный нагрев, находящийся в стадии разработки подогрев в съемных тепловых камерах, а также с помощью эластичных тепловых оболочек и разогрев в стационарных тепловых камерахтепляках подогрев тепловым излучением Тб . Это, в частности, связано с тем, что процесс передачи тепла от нагретой поверхности котпа к грузу осуществляется в основном за счет теплопроводности грузов, а она мала.