Uspořádání usměrňovačů toku proti koksování-pro topné nádrže na těžký olej a asfalt
Těžký olej a asfalt s extrémně vysokou viskozitou tvoří kolem ponořených topných trubek perzistentní stojaté kapalné hraniční vrstvy, čímž dochází k místnímu přehřívání a hustým odolným usazeninám z koksování, které drasticky zkracují životnost součástí. Pouhé snížení hustoty povrchového wattu nemůže plně eliminovat statické vysoko-tepelné mrtvé zóny uvnitř topných nádrží, protože přirozená konvekce kapaliny zůstává extrémně slabá za podmínek vysoké-viskozity média. Zakázkové konstrukční uspořádání přepážky toku vede nucenou cirkulaci média přes všechny povrchy topných trubek, aby rozbily stojaté vrstvy oleje, vyrovnaly rozložení teploty a snížily hromadění zbytků uhlíku. Pole termočlánkových senzorů rozmístěných rovnoměrně po vnitřcích nádrží zaznamenává rozdíly v rovnoměrnosti teplot mezi topnými systémy s přepážkami a bez přepážky a kvantifikuje zlepšení protikoksovací účinnosti, které přináší optimalizované struktury vedení toku.
Přirozená konvekce uvnitř neupravených topných nádrží na těžký olej vytváří zřetelné vrstvené vzory pohybu tekutiny. Studené-střední médium s vysokou viskozitou klesá na dno nádrže, zatímco zahřátý olej s nízkou-hustotou pomalu stoupá a vytváří stacionární olejový film obalující boční stěny topné trubky s minimální výměnou tekutiny. Zachycená statická olejová vrstva absorbuje nepřetržitý tepelný výkon bez cirkulace, tlačí teploty stěn trubky daleko nad teplotu sypkého média a spouští rychlou karbonizaci asfaltu a těžkého paliva. Silné vrstvy koksu se rovnoměrně hromadí podél povrchů trubek během týdnů nepřetržitého provozu, zvyšují tepelný odpor a zesilují akumulaci tepla v sebe-zesilujícím negativním cyklu. Dokonce i topné trubky ze slitiny Incoloy800 trpí zrychlenou sulfidovou korozí při takovém stagnujícím kontaktu s olejem při vysoké teplotě-.
Vertikálně a horizontálně kombinované uspořádání přepážek toku narušuje stacionární vrstvy tekutiny přesměrováním cirkulačního toku-poháněného čerpadlem přes povrchy topných trubek. Perforované kovové přepážky instalované v odstupňovaných intervalech vytvářejí příčnou turbulenci-proudu, která odstraňuje stojaté olejové filmy z vnějších stěn trubky a udržuje stálou obnovu média v blízkosti topných ploch. Poměry otevření přepážek a instalační úhly procházejí opakovaným simulačním testováním, aby se vyrovnal odpor proudění a intenzita turbulencí, aby se zabránilo nadměrné spotřebě energie čerpadla a zároveň se eliminovaly všechny přetrvávající vysoké-mrtvé zóny uvnitř topných nádob. Pro horizontální uspořádání topných trubek nádrže vedou šikmé přepážkové desky vzestupný tok tekutiny, aby pokryly spodní povrchy trubek náchylné k nejsilnějšímu usazování koksu.
Výběr materiálu přepážky musí odpovídat korozním a teplotním charakteristikám těžkého oleje, aby se zabránilo strukturálnímu selhání a sekundární kontaminaci média. Obyčejné přepážky z uhlíkové oceli v těžkém palivu bohatém na síru- rychle korodují a uvolňují zbytky oxidu železa, které urychlují znečištění povrchu topných trubek a střední degradaci. 316Přepážky z nerezové oceli L slouží konvenčním topným nádržím na těžký olej se středním obsahem síry, zatímco nádoby na zpracování-sirného asfaltu používají přepážky ze slitiny Incoloy800, které odpovídají jakosti topné trubice. Všechny povrchy přepážek jsou opatřeny hladkým leštěním, aby se snížila adheze viskózního oleje a zjednodušily se postupy pravidelného čištění nádrže.
Synergie mezi proudovými přepážkami, topnými trubkami s nízkým povrchovým zatížením a nastavením rychlosti oběhového čerpadla maximalizuje protikoksovací výkon u systémů s těžkým olejem. Struktury usměrňující proudění eliminují zóny statické akumulace tepla, zatímco limity povrchového zatížení menší nebo rovné 6 W/cm² řídí špičkovou teplotu stěny trubky a zpomalují rychlost reakce karbonizace oleje. Pohony s proměnnou-frekvenční frekvencí upravují rychlost cirkulace podle-údajů o teplotě v reálném čase přenášených termočlánkovými snímači-namontovanými na nádrži a automaticky zvyšují rychlost průtoku během nízkoteplotních spouštěcích fází, když viskozita oleje dosáhne špičkových hodnot. Mapování teploty v reálném čase- z distribuovaných bodů termočlánků identifikuje částečné zablokování přepážky nebo nahromadění nečistot a naplánuje cílenou údržbu nádrže, než se účinnost vytápění znatelně sníží.
Integrovaný design topného systému na těžký olej kombinuje antikorozní topné trubky Incoloy800-, tepelnou konfiguraci s ultra-nízkou povrchovou hustotou wattů a optimalizované uspořádání přepážek turbulence, podporované vícebodovým monitorováním teploty pomocí termočlánku-. Toto kompletní antikoksovací-řešení usměrňující proudění eliminuje stagnující mrtvé zóny při vysokých teplotách-a přetrvávající akumulaci koksu, prodlužuje životnost topných sestav pro těžký olej a asfalt a stabilizuje dlouhodobou-efektivitu zpracování.
