وب سایت آموزشی طراحی یوتیلیتی و فرایند مهندسی شیمی و مکانیک (طراحی یوتیلیتی و فرایند)
تجهیزات اصلی که در سیستم روغن داغ استاندارد استفاده می شوند به شرح ذیل می باشند :
- (Fired heater and waste heat recovery units from gas turbine generator (GTG
- Hot oil expansion vessel
- Hot oil circulation pump
- Hot oil filter
- Hot oil start-up pump
- Hot oil run down cooler
- (Heat exchangers (Consumers
- Hot oil storage tank
- Hot oil make up pump
- Hot oil drain drum and drain system
- Hot oil sump pump
در این قسمت و پست های بعدی در خصوص ملاحظات و چگونگی طراحی این تجهیزات ، مطالبی جهت استفاده شما عزیزان قرار خواهد گرفت :
قسمت اول) سایزینگ مخزن انبساط :
Hot oil expansion vessel
همانطور که قبلا نیز گفته شد : مخزن انبساط که جهت انبساط حرارتی روغن داغ در سیستم روغن داغ تعبیه می شود ؛ یکی از تجهیزات مهم و حساس در این سیستم می باشد . از دیگر وظایف این مخزن ونت کردن اجزا فرار سیستم در حین کارکرد سیستم و پرج کردن بخار آب در حین راه اندازی اولیه دیگ می باشد .آنچه که در طراحی این مخزن باید مد نظر طراح باشد عبارتند از:
- مقدار انبساط روغن حرارتی از دمای مینیمم تا دمای ماکزیمم کاربری آن
- تامین NPSHr برای پمپ سیرکوله روغن داغ در مدار چرخش سیستم
- قابلیت ونت کردن تمامی بخارات اب موجود در سیستم در راه اندازی اولیه چرخه
- قابلیت پر کردن تجهیزات چرخه روغن داغ در راه اندازی اولیه و سپس پس از توقفات تعمیراتی سیستم
مخزن انبساط به هدر برگشت روغن داغ و در طرف مکش پمپ سیرکوله متصل می شود و محل نصب آن بالاتر از بالاترین تجهیز مصرف کننده روغن داغ می باشد تا NPSH مورد نیاز پمپ سیرکوله تامین شود .این مخزن در پالایشگاه ها به سیستم فلر متصل می شود و با گازنیتروژن و یا گاز طبیعی بلنکت می شود .(همانطور که قبلا نیز توضیح داده شده بود عدم استفاده از بلنکت گاز خطرات جبران ناپذیری را به همراه خواهد داشت ) فشار گاز بلنکت مخزن انبساط در دماهای بالا( به ویژه نزدیک نقطه جوش روغن داغ و یا بیش از آن) حداقل ۱ تا ۲ بار بالاتر از فشار بخار روغن داغ (در این دما) باید باشد و در غیر این صورت فشار گاز بلنکت در محدوده ۲۰۰ تا ۳۰۰ میلیمتر آب (ستون آب) حفظ می شود.
طریقه محاسبه حجم مخزن انبساط :
Piping volume = π(Dp/2)2 Lp where Dp = pipe ID, Lp = piping length according to plot plan As per P&ID and plot plan , total piping hold up volume: 65.5 m3
(Total piping volume with 10% margin = (65.5 x 1.1) = 72 m3 (Margin can be increased up to 30% if major uncertainty persists in the plot plan
Equipment hold up volume = 15.1 m3 (this comprises of volume of heater coil and heat exchangers. Heat exchanger volumes are calculated as follows considering HTF flows in the tube side. Shell volumes need to be considered otherwise for hold up calculation if HTF flows in shell side
nπ (D/2) 2 L where Dt = tube ID, Lt = tube length n = number of tubes. So, Total system volume = (72 + 15.1) = 87.1 m3
با توجه به اطلاعات روغن مورد استفاده در سیستم که توسط سازنده ارائه می گردد ، خواهیم داشت :
Mass of total hold up (density at min op temp) = (87.1 x 973) = 84748.3 kg 84766.7 kg
Volume of oil required based on density at max op temp = (84748.3/868) = 97.6 m3 Expansion volume: (vol at max op temp – vol at min op temp) = (97.6 – ۸۷٫۱) = ۱۰٫۵ m3 With 20% margin on expansion volume = (10.5 x 1.2) = 12.6 m3
The check case is considered to see adequacy of the given margin. Volume of oil required based on density at min op temp = (84748.3/868) = 97.6 m3
Volume of oil required based on density at max op temp = (84748.3/854) = 99.2 m3 Expansion volume: (vol at max op temp – vol at min op temp) = (99.2 – 97.6) = 1.6 m3
Max expansion of volume including the process upset = (10.5+1.6) = 12.1 m3 can be accommodated within the 20% margin. So design is adequate
برگرفته شده از سایت :https://www.researchgate.net
