Цистерны для перевозки двухфазных грузов
Цистерны с внешним паровым обогревом отличаются от обычных тем, что нижняя половина котла этих цистерн оборудована паровой рубашкой толщиной 3¸4 мм и площадью нагрева до 1/3 поверхности котла, т.е. около 40м 2 . Расстояние между листами паровой рубашки и наружной поверхностью котла – 36÷50мм. Пар для разогрева нефтепродуктов перед сливом подается через штуцер паровой рубашки универсального сливного прибора под давлением на более 0,3 МПа, а конденсат выпускается через два патрубка, находящихся на концах паровой рубашки котла. Поскольку при выпуске пара сливной прибор может разогреться до температуры более 100°С, резиновое уплотнительное кольцо клапана сливного прибора заменено алюминиевым. Цистерны с паровой рубашкой (фото 1) выпускаются грузоподъемностью 50 и 60 т.
Слишком высокая температура испарения вызывает образование накипи в теплообменнике. С другой стороны, слишком низкая температура испарения приводит к переносу морской воды, что увеличивает соленость свежей воды. Выпуск дистиллятного насоса должен быть дросселирован, чтобы насос не работал насухо. Скорость разряда дистиллятного насоса и скорость пресной воды, производимой в конденсаторе, должны совпадать. Когда дистиллятный насос не способен извлекать пресную воду со скоростью производства, уровень пресной воды увеличивается в конденсаторе, а эффективная область охлаждения конденсатора уменьшается.
Фото 1. Жд цистерна с паровой рубашкой
Один из существенных недостатков этих цистерн – некоторое увеличение веса тары. Вес паровой рубашки цистерн последующих выпусков снижен с 1,2 до 0,8 т.
Цистерны-термосы предназначены для горячих перевозок высоковязких нефтепродуктов. Котел этой цистерны покрыт трехслойной теплоизоляцией (первый слой – смесь 30% асбестита и 70% инфузорной земли, второй слой – мешковина, пропитанная жидким стеклом и укрепленная металлической сеткой, третий слой – шевелин толщиной 100мм).
Процедура остановки генератора пресной воды
Это, в конечном итоге, приводит к уменьшению количества испарения. Когда судно приближается к порту, мелкой воде и т.д. Желательно остановить генератор пресной воды. Это связано с тем, что морская вода может содержать вредные бактерии, которые могут проникать в добытую пресную воду. Эксплуатация пресной воды должна проводиться в консультации с хранителем моста. Для остановки генератора пресной воды может быть применена следующая процедура.
Меры предосторожности для работы генератора пресной воды
Медленно открыть байпасный клапан для охлаждающей воды основной моторной рубашки. Убедитесь, что температура охлаждающей воды основной моторной рубашки находится в нормальных пределах. Закройте впускной и выпускной клапаны охлаждающей воды для пресноводного генератора соответственно. Выключить индикатор солености. Закройте клапан заполнения резервуаров для пресной воды. Подождите, пока температура корпуса испарителя не опустится ниже 50 градусов Цельсия. Закройте клапан подачи воды на испарителе. Остановите эжекторный насос. Закройте клапан заслонки пресной воды. Откройте клапан вакуумного выключателя, чтобы давление на стороне оболочки было равно атмосферному. Откройте сливной клапан испарителя для слива всей морской воды из генератора пресной воды. Давление морской воды на входе в эжектор воздуха должно составлять 3 бар или более. Во избежание теплового шока к основному двигателю постепенно включайте клапаны охлаждающей воды куртки в генератор пресной воды. Подача воды должна быть подана в течение нескольких минут, чтобы охладить испаритель перед остановкой. Никогда не открывайте сливной клапан испарителя перед открытием вакуумного выключателя. В противном случае атмосферное давление вызывает попадание морской воды внутрь дефлектора.
Как происходит образование масштаба в генераторе пресной воды
- Закройте химический дозирующий клапан подачи воды.
- Остановите насос дистиллята и закройте выпускной клапан.
- Давление на выходе эжектора не должно превышать 8 бар.
- Никогда не запускайте насос дистиллята с пресной водой в сухом состоянии.
Перевозка наливных грузов с двухфазной средой осуществляется в различных типах железнодорожных цистерн: вагонах-цистернах обычных и оборудованных стационарными паровыми змеевиками; цистернах-термосах обычных, оборудованных стационарными паровыми змеевиками (фото 2; 3); цистернах с наружной подогревательной рубашкой.
Три шкалы, которые обычно находятся в генераторах пресной воды. Карбонат кальция и образование гидроксида магния в основном зависят от температуры работы. Образование сульфата кальция в основном зависит от плотности содержимого испарителя или рассола. Реакция протекает при нагревании морской воды.
При нагревании до ок. 80 градусов Цельсия. При нагревании выше 80 градусов Цельсия. Следовательно, если морская вода в генераторе пресной воды нагревается до температуры ниже 80 градусов Цельсия, преобладает карбонат кальция. Если морская вода нагревается выше 80 градусов Цельсия, осаждается гидроксид магния.
Фото 2. Жд цистерна со стационарным теплообменником
Фото 3. Жд цистерна со стационарным теплообменником
Змеевики в цистернах устанавливаются с расчетом температурных деформаций при нагревании и остывании. Поверхность нагрева змеевика у четырехосной цистерны – 34 м 2 . Полезная вместимость котлов цистерн с устройством в них змеевиков уменьшается на 1,5%. Из цистерн, оборудованных внутренними стационарными паровыми змеевиками, слив высоковязких грузов можно проводить в пунктах, не имеющих специального оборудования. Однако такие цистерны отличаются несовершенством конструкции и недостаточно надежны из-за частого выхода змеевиков из строя под действием динамических нагрузок и температурных деформаций. При порче змеевиков удаление груза из цистерн крайне затрудненно. Поэтому такие цистерны широкого внедрения не получили и применяются только в пищевой промышленности в ограниченных масштабах.
Следовательно, образование чехла из-за сульфата кальция не является проблемой. Поэтому рекомендуется использовать генератор пресной воды с номинальной мощностью, не более. Более высокая производительность воды, чем номинальная, означает более высокую концентрацию рассола и более масштабное образование. Аналогичным образом более высокие температуры оболочки приводят к образованию твердых чешуек, которые трудно удалить. Все это вместе значительно снизит эффективность установки.
Как минимизировать формирование шкалы
Масштабирование в генераторе пресной воды можно контролировать и минимизировать путем непрерывной химической обработки. Морские инженеры предпочитают использовать полисульфатные соединения с анти-пеной и широко используются на судах. Их торговое название отличается, например.
Цистерны-термосы имеют тепловую изоляцию, снаружи защищенную специальным кожухом. Благодаря этому налитый в цистерну груз прибывает в пункт назначения со сравнительно высокой температурой и сливается с незначительным подогревом или без подогрева. Это возможно при перевозке застывающих грузов на расстоянии до 400 км с высокой скоростью и при благоприятных атмосферных условиях.
Эти химические вещества минимизируют образование карбоната кальция и возможность вспенивания. соединение является нетоксичным, некислотным и может использоваться в генераторе пресной воды, производящем воду для питьевых целей. Если бы он непрерывно подавался в линию подачи с помощью дозирующего насоса или под действием силы тяжести. Количество химического вещества, подлежащего дозированию, зависит от мощности производимой пресной воды. Важно то, что этот химикат эффективен только для генераторов пресной воды низкого давления.
Неисправности в генераторе пресной воды
Температура морской воды должна быть менее 90 градусов. Химическая обработка генератора пресной воды должна быть религиозно проведена для поддержания ее работоспособности. Неисправности в генераторе пресной воды уменьшают производительность системы, тем самым снижая качество и количество пресной воды, производимой на судах. Эти нарушения должны быть немедленно выявлены и устранены, чтобы обеспечить оптимальную производительность генератора пресной воды.
При длительном нахождении в пути следования груз в пункт назначения прибывает застывшим и слив его без подогрева невозможен. Поэтому часть цистерн-термосов снабжается змеевиками с уменьшенной поверхностью нагрева (20м 2). При этом полезная емкость котла уменьшается, а масса тары примерно на 5 т. больше массы тары обычной цистерны.
Потеря вакуума или избыточного давления оболочки
Типичными неисправностями в генераторе пресной воды являются. Давление в оболочке пресной воды повышается, а скорость производства пресной воды уменьшается. Воздух течет в оболочку испарителя в больших количествах, и воздушный эжектор не может справиться. Поток охлаждающей воды через конденсатор снижается или температура охлаждающей воды высокая. Это приводит к тому, что температура насыщения и, следовательно, давление насыщения в конденсаторе повышаются. Поскольку эти избыточные пары не могут конденсироваться, давление в оболочке увеличивается или падает вакуум.
- Неисправность воздушного эжектора.
- Расход теплоносителя увеличился, и образовался избыток водяного пара.
Принцип работы указанных выше цистерн основан на передаче тепла от теплоносителя к грузу и уменьшении вязкости последнего за счет подогрева. Он эффективен только с продуктами, имеющими большую теплопроводность и размягчающимися при незначительном подогреве. Двухфазные грузы, как правило, обладают небольшой теплопроводностью и их подогрев при сливе требует значительных затрат времени. Так, для разогрева в цистерне осадка антраценовой фракции высотой 80 см до 70°С (при данной температура сырье не содержит кристаллов) необходимо затратить около 80 часов при температуре теплоносителя 100°С. Поэтому использование непосредственного разогрева для ускорения удаления грузов с двухфазной средой из железнодорожных цистерн эффекта обычно не дает.
Постепенное увеличение уровня рассола
Основными причинами грунтования являются. Когда уровень воды вызывает высокое перемешивание из-за кипения, и соленая вода может переноситься вместе с парами. Когда плотность рассола соленой воды слишком высока, происходит перемешивание соленой воды, что приводит к грунтованию.
- Уровень соленой воды внутри оболочки высок.
- Увеличение скорости испарения.