重油的贮藏与输送

出处：按学科分类—工业技术 轻工业出版社《制浆造纸手册：第十二分册供水与供汽》第133页（4978字）

1．重油贮油罐与运行油罐

根据重油含渣带水、而输油及燃烧中又需要脱水除渣，以达安全和稳定燃烧的特点，故其设计与运行都应与其他油罐有所区别。贮油罐是供卸油及贮油用的、内设加热器、其运行温度一般为室外温度、抽油时加热到50～60℃(根据重油标号不同而稍有变化)，先排水后抽油。运行油罐一般是供锅炉日常用油，其容量多在8～24h的用油量。设置2～3个，以供轮流使用，这样有利于加热、静置、排水、抽油等操作的进行；运行油罐的运行温度为80～90℃，不许超过95℃。图14—2—24示出某造纸厂3000m³地下贮油罐的结构，12年多的运行情况证明，这种具有锥底结构的贮油罐、有利于排水、排渣及抽油工作。

图14-2-24 3000m³地下贮重油罐

2．重油输送管线

重油输送管线总是油汽伴随敷设、施行伴热保温、以克服其粘度大、凝固点高在输送中产生的困难，伴热保温有三种形式：油管中安一小管通汽；油管外部套汽管；油、汽管平行伴随。一般后两种形式较普遍，但必须将其焊缝裸露出来，以利于检查、修理、管线应全部保温。

图14—2—25为油管外套蒸汽管安装示意图。

图14-2-25 油管外套蒸汽管的安装示意图

1—重油管道 2—蒸汽套管 3—管道焊缝 4—蒸汽连通管

图14—2—26为油、汽管平行伴随安装示意图。

图14-2-26 油、汽管平行伴随安装示意图

1—重油管 2—蒸汽伴随管 3—保温层 4—管道支架

伴随管的根数和直径选用见表14—2—66。

表14-2—66

注；表中系华北地区数据、蒸汽压力490～784kPa(5～8kgf／cm²)．

重油管和蒸汽管总是连通的，其间以扫线门连接、此门必须保证开关灵活、严密不漏。

重油管道流速可按表14—2—67选用。

表14-2—67

扫线引汽管的选用见表14—2—68。

表14-2—68

放空管直径选用见表14-2—69。

表14-2-69

3．输油泵的选择

(1)离心泵和往复泵输送重油的粘度范围如图14—2—27所示。

图14-2-27 离心泵往泵输送重油粘度范围

(2)离心泵：当输送油品粘度在3°E以下时选用离心泵是较经济的，大于1～3°E时，泵的效率开始下降；大于1．4～6°E时，扬程开始下降，粘度大于2～10°E时，流量开始下降。

(3)往复泵：适合于输送粘性液体，其流量与产生的压头无关，吸入能力高。但其外形尺寸和重量大，流量不均匀，压力呈脉动状态，若油有固体颗粒，会使油缸受到划伤磨损。

(4)齿轮泵和螺杆泵：适用于输送流量小，压力高的重油系统，当工作面有液膜存在时，具有自吸能力，油压稳定，体积小等优点，但因对油中固体颗粒很敏感，转子容易受磨损，致使压力与流量降低、故必须严格过滤。

螺杆泵输送重油的粘度范围应在1．5～80°E。

齿轮泵输送重油的粘度范围应在200°E以下。

4．重油的加热

(1)重油加热所需的热量：

Q=4186r_yV〔C_y(t₂－t₁)+aB〕／J(kJ／h)

式中：r_y——油品在平均温度时的重度，t／m³；

V——容器内最大装油容积：m³；

Cy——油品在平均温度时的比热容，kcal／(kg·℃)；

t₂——油品加热终温，℃；

t₁——油品加热初温，℃；

a——重油中石蜡含量，%；当不能取得石蜡含量原始资料时，可取a=5%，进行粗略计算；

B——石蜡的熔解潜热，kcal／kg。当加热铁路油罐车中的重油时，根据重油凝固点，按表14—2—70选取，当加热油罐中的重油时，取B=0；

t——加热升温时间，h。

表14-2—70

加热时由于散热损失的热量：

Q₂=q_D+q_B+K_Di(kJ／h) (1)

式中：q_D——经罐顶散失的热量，kJ／h；

q_D=K_DF_D(t_y－t_o) (2)

K_Di——油品经罐顶向空气的传热系数，kJ／(m²·h·℃)

按表14-2-71采取；

表14-2-71

注：1kcal=4．1868kJ

F_D——罐顶的表面积，m²，对于铁路油罐车和卧式油罐车、取F_D=0；

t_y——油品的平均温度、℃；

t_o——周围介质的温度、℃。

q_B——经罐壁散失的热量：

q_B=K_BF_B(t_y－t_o)(kJ／h) (3)

k_B——油品经罐壁向空气的传热系数，kJ／(m²·h·℃)，按表14—2-71选取；

F_B——罐壁的表面积，m²、对于铁路油罐车和卧式油罐，按罐体的全部表面积计算。

q_Di——经罐底散失的热量：

q_Di=K_DiF_Di(t_y－t_o)(kJ／h) (4)

K_Di——油品经罐底向土壤的传热系数，kJ／(m²·h·℃)，按表14—2—71选取。

F_Di——罐底的面积、m²，对于铁路油罐车和卧式油罐，取F_yi=0

将公式(2)、(3)、(4)代入(1)得立式油罐散热损失的热量计算公式：

Q₂=(K_DF_D+K_BF_B+K_DiF_Di)(t_y－t_o)(kJ／h)(5)

将公式(2)、(3)及(4)整理后得铁路油罐车和卧式油罐散热损失的热量计算公式：

Q₂=K_BF_B(t_y－t₀)(kJ／h)

上述公式中周围介质温度取最冷月份平均气温，对于地下或半地下式油罐取埋入地区土壤的平均温度。

油品的平均温度t_o，在贮油罐中加热时取

在铁路油罐车中加热重油时取

(2)油罐内的重油加热器计算：当加热重油所需的热量Q为已知时，其加热面积可按下式计算：

F=1．25QΦ／KQ(t_b－t_y)(m²) (8)

式中：F——加热器面积，m²；

Q——加热重油所需总热量，kcal／h；

Φ——蒸汽凝结水的过冷却系数，取决于重油的加热终温t₂，由表14-2-72查得；

表14-2-72 蒸汽冷凝水的过冷系数Φ值

注：1kgf／cm²=0．980665×10⁴Pa

t_b——蒸汽饱和温度，℃；

t_y——油品的平均温度，℃，按公式(6)计算：

K_Q——加热器内蒸汽向油品的总传热系数，kcal／(m²·h·℃)，按下式计算；

R——影响传热效果的补充热阻m²·h·℃／kcal，可由表14-2-73选取，一般取R=0．002；

表14-2-73

α——从加热器外壁到油品的放热系数kcal／(m²·h·℃)。按下式计算：

式中：t_b——蒸汽饱和温度，℃；

t_y——油品平均温度、℃，按公式(6)计算；

d——加热器管子的外径、m；

V——油品平均温度和蒸汽温度的算术平均温度时，油品的运动粘度，St；

A₁，A₂——系数。可从表14-2-74查得。

表14-2-74

注：本表根据A₁=36-23Y₂₀及A₂=24．5-15Y₂₀计算所得。

为了简化计算，总传热系数也可取经验数值K_Q=50～70kcal／(m²·h·℃)。

(3)蒸汽消耗量计算

式中：G——蒸汽消耗量，kg／h；

Q——加热重油时所需总热量，kJ／h；