Нагреватель устьевой НУС-0.1

Назначение

 

Нагреватель прямого нагрева предназначен для нагрева нефти и нефтяной эмульсии на устьях скважин при их транспортировании в системах внутрипромыслового сбора.

 

 

Технические параметры

Значение

Номинальная тепловая мощность, МВт (Гкал/ч

0,1 (0,086)

Нагреваемый продукт

нефть, нефтяная эмульсия с параметрами:
вязкость нефти при 20 °С, не более 20 сСт;
плотность нефти при 20 °С, не более 825 кг/м³;
содержание воды в эмульсии, 10 %мас;
газовый фактор, не менее 20 м³/т

Номинальная производительность по продукту, кг/с (т/ч)

1,16 (100)

Температура продукта на входе / выходе, +оС

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=35МДж/нм3), нм3

13,7

КПД, %

75

Габаритные размеры (д × ш × в), м

4,1 × 1,4 × 4,12

Масса, т

2,2

 

Устройство и работа нагревателя устьевого с сепарационым блоком НУС-0,1 и его составных частей


Нагреватель НУС-0,1 состоит из двух основных частей:

 

  • блок нагрева;
  • шкаф редуцирования топлива.

 

На блоке нагрева при сборке изделия размещаются шкаф редуцирования топлива, газоотделитель и дымовая труба. На месте эксплуатации блок нагрева, шкаф редуцирования топлива и газоотделитель обвязываются по продукту и топливному газу трубопроводами нефти и газа.

 

  • Блок нагрева представляет трубчатую радиантно-конвективную 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 1 ряда стальных бесшовных труб диаметром 57 м. 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 боле 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 лини нагревателя.
  • На передней торцевой стенке камеры нагревателя установлены два единичных элемента блочной инжекционной горелки типа ИГК-1-6, которые при сборке соединяются с общим газовым коллектором. При разрежении в топке 5–0 Па (0,5–3 м 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 пламени и взрывной клапан. Две дымоотводящие трубы размещены симметрично по обе стороны в конце камеры 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 


Система автоматизации 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 (БЗС-4);
  • 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.