Applicazione dei forni e degli impianti per il riscaldamento del petrolio:
1. Stazioni per il trasporto di petrolio
2. Produzione di petrolio e gas
3. Aziende dell’industria chimica
4. Raffinerie petrolifere
5. Piattaforme petrolifere marine
6. Giacimenti di gas
7. Aziende dell’industria alimentare
8. Industria automobilistica
Forni di riscaldamento del petrolio per oleodotti magistrali (forno a convezione per il riscaldamento di liquidi sensibili al surriscaldamento (petrolio greggio)). Il riscaldamento del petrolio avviene al momento del passaggio attraverso la serpentina di scambio termico che è riscaldata da gas a convezione.
Coefficiente di rendimento del forno: fino al 94%.
Durata di esercizio: fino a 35 anni.
Forni di riscaldamento con serpentina a spirale (si applicano per il riscaldamento del termovettore intermedio che a sua volta riscalda altri liquidi o attrezzature).
Lo scambio di calore del riscaldatore raggiunge l’87-92%.
Il rendimento arriva fino a 70 milioni BTU/h, 16.0 Gcal/h, la durata di esercizio arriva fino a 35 anni.
Carburante per il funzionamento del forno: gas di petrolio, gas naturale.
Esecuzione costruttiva: orizzontale, verticale.
Applicazione: industria petrolchimica, oil & gas e industria chimica.
Forni di riscaldamento con serpentina a serpentina (si applicano per il riscaldamento di qualunque tipo di liquido).
Sono utilizzati nell'industria chimica, petrolchimica e petrolifera.
Il rendimento raggiunge i 75 milioni di BTU/h, 19 Gcal/h, la durata di esercizio fino a 35 anni.
Un impianto di riscaldamento del petrolio (OTU) mantiene automaticamente la temperatura di lavoro impostata dall'operatore con una precisione dello 0,5% del valore impostato. Con ciò la temperatura in uscita del termovettore può raggiungere i 400 °C. Negli OTU ci sono numerosi sistemi di sicurezza che consentono loro di funzionare in ambiti strettamente regolamentati. In caso di uscita dai parametri di funzionamento al di fuori dei valori tollerati, l’impianto si arresta automaticamente. Nel corso dei lavori viene effettuato il monitoraggio continuo della fiamma del bruciatore, della temperatura del termovettore, della temperatura dei gas di scarico, della portata del termovettore, della pressione dell'aria di combustione. Il termovettore si presenta sotto forma di un liquido speciale non infiammabile: si tratta di una miscela di acqua e glicole etilenico.
Tutti gli elementi e i componenti dell'impianto sono facilmente accessibili per la diagnostica e la sostituzione. I raccordi per i tubi forniscono il flusso di gas inerte per spegnere la fiamma. I coperchi degli iniettori sono montati su bulloni, cosa che esclude l’ossitaglio al momento della sostituzione della spirale delle serpentine. I bulloni e le altre parti hanno un rivestimento che li protegge dalla corrosione e dalla ruggine. Le apparecchiature elettriche, i motori, le pompe sono riconducibili alla comune attrezzatura industriale. Le pompe centrifughe per la circolazione del termovettore, su scelta del cliente, possono avere guarnizioni meccaniche, guarnizioni a manicotto o avere una struttura senza guarnizioni.
L'efficienza termica. Insieme alla sicurezza e all'affidabilità, l'efficienza termica è la caratteristica più importante degli OTU. L’impianto raggiunge il limite teorico di efficienza per i riscaldatori a passaggio doppio. L'efficienza termica degli impianti è del 92%. Il limite teorico del 100% non è raggiungibile nella pratica a causa delle inevitabili perdite di calore nel camino, con l'umidità sulle pareti. Tuttavia, è possibile modificare la quantità di calore assorbita dalla serpentina e la quantità di perdita attraverso il corpo tramite la scelta di una progettazione ottimale.
Progettazione e componentistica.
Le serpentine applicate hanno una grande superficie di scambio termico, cosa che consente di utilizzare un valore minore per la densità del flusso rispetto ad altri progetti. Il diametro degli anelli e la lunghezza vengono scelti in modo da escludere le gettate della fiamma sulla parete e garantire una forma ottimale della fiamma.
1. Centralina di comando.
2. Pompa a conduzione per fornire l'aria di combustione.
3. Bruciatore.
4. Raccordo di ingresso per il termovettore.
5. Coperchio dal lato del bruciatore.
6. Sistema di tubi per il ricircolo del gas.
7. Tubo di scarico con una calotta di protezione dalle precipitazioni atmosferiche e uno schermo di protezione dagli uccelli.
8. Serpentina a spirale.
9. Rivestimento termoisolante in fibra di ceramica.
10. Corpo.
11. Copertura.
12. Staffe di montaggio.
13. Rotaie di supporto in acciaio.
14. Telaio rigido in acciaio strutturale.
15. Pannello di controllo.
16. Tubo d’ingresso del carburante.
17. Estensione del telaio per l'installazione del tubo per il carburante e delle unità di controllo del bruciatore.
Il bruciatore per la combustione del petrolio greggio è installato alla fine del corpo ed emette una fiamma lungo l'asse centrale della serpentina a spirale. La sua fiamma dà energia con una direzione radiale, riscaldando la parte interna della serpentina senza gettate sulla sua superficie. I gas caldi si muovono verso l'esterno verso la fine della serpentina. Lì si girano, entrano nello spazio anulare tra il rivestimento del corpo e la parte esterna della serpentina, riscaldando la sua superficie esterna. I gas passano a ritroso tutta la serpentina e poi escono attraverso il camino. Il calore dei gas di scarico viene utilizzato da un dispositivo di riscaldamento dell'aria di combustione che aumenta l'efficienza dell'impianto. Il principio modulare di controllo consente di selezionare la modalità di combustione ottimale, con la quale si risparmia carburante e si riducono le emissioni di calore:
Il carburante. Il gruppo di alimentazione del carburante. In qualità di combustibile viene usato lo stesso petrolio che viene trasportato nell’oleodotto. Questo semplifica notevolmente il lavoro e riduce i costi di esercizio.
Lo scambiatore di calore per il petrolio greggio comprende:
Negli impianti di riscaldamento di petrolio (OTU) di questo tipo, il petrolio greggio viene riscaldato mentre passa attraverso la serpentina di trasferimento di calore. La serpentina viene riscaldata da gas a convezione che avvolgono la superficie esterna delle serpentine. Al fine di migliorare il coefficiente di rendimento e limitare le radiazioni provenienti dalla fiamma del bruciatore, i gas vengono riciclati. Il vantaggio principale di questo tipo di riscaldatore è la possibilità di evitare il surriscaldamento superficiale del liquido dalla parete del tubo, cosa che consente di utilizzarlo per il riscaldamento del petrolio greggio, sensibile al surriscaldamento.
Una configurazione totalmente a convezione dello scambiatore di calore consente un rigoroso controllo della temperatura superficiale della parete del tubo. Il riscaldatore è in grado di funzionare ad una temperatura superficiale superiore alla temperatura complessiva del petrolio greggio di non più di 2,8 °C. La potenza dell'impianto va dai 0,8 fino ai 40 MW. I riscaldatori aumentano la temperatura del petrolio greggio fino al valore indicato dal cliente, riducendo così la sua viscosità e fornendo le condizioni per il trasporto attraverso gli oleodotti magistrali.
Progettazione. Nel riscaldatore a convezione viene utilizzato un bruciatore che fornisce la fiamma all’interno di una cella di combustione interna. La lunghezza della fiamma è limitata. I gas caldi, generati dalla fiamma del bruciatore, passano dalla camera di combustione alla parte inferiore del corpo dello scambiatore di calore, che non possiede le serpentine di scambio termico. Le serpentine si trovano nella sezione superiore del corpo e non sono sottoposte al riscaldamento diretto da parte della fiamma del bruciatore. I gas caldi vengono inviati dal basso verso l'alto attraverso la sezione superiore del corpo dello scambiatore di calore dove si trovano le serpentine di trasferimento di calore. I gas avvolgono la superficie delle serpentine, esercitando un riscaldamento a convezione.
Il riscaldatore a convezione è costituito dalle seguenti parti principali:
Il tubo di scarico del fumo del gas con connessioni inferiori a flangia e con una calotta protettiva contro le precipitazioni atmosferiche e di protezione dagli uccelli.
Il bruciatore per la combustione del petrolio greggio include:
Il carburante. In qualità di combustibile viene usato lo stesso petrolio che viene trasportato nell’oleodotto. Questo semplifica notevolmente il lavoro e riduce i costi operativi.
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Attrezzatura per lo scambio di calore, incenerazione
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