Подогреватель нефти с комбинированным нагревом ПНК предназначен для нагрева нефти различной вязкости и нефтяной эмульсии в технологии подготовки нефти на промыслах, а также при ее транспорте. Возможность подогрева продукта в подогревателе до 110°С обеспечит применение ПНК при подготовке тяжелых нефтей, а также в технологиях стабилизации нефти и газового конденсата. Подогреватель предназначен для эксплуатации в районах с умеренным климатом (исполнение – «У»), категория размещения 1 по ГОСТ 15150. По заказу, подогреватель нефти изготавливается в исполнении ХЛ (например, ПНК-1,9 ХЛ).

Подогреватель состоит из следующих основных частей:

• блока нагрева с горелочным устройством;
• блока подготовки топлива;
• блока вентагрегата;
• системы автоматизации.

Нефть из промысловой сети поступает в продуктовый змеевик подогревателя, состоящий из двух частей, находящихся в среде промежуточного теплоносителя и в конвективной (холодной) секции топочного устройства, нагревается сначала от теплоносителя, после – от продуктов сгорания и далее выводится из подогревателя. Газ для питания горелок после очистки и редуцирования в блоке подготовки топлива подается на запальную и основную горелки, сжигается в топке подогревателя, отдавая тепло промежуточному теплоносителю и продуктовым змеевикам. Охлажденные продукты сгорания через дымовую трубу выводятся из топки подогревателя в атмосферу.

Блок нагрева предназначен для передачи тепла от продуктов сгорания топливного газа к нагреваемому продукту. Блок нагрева представляет собой емкость, установленную на раме-основании и заполненную промежуточным теплоносителем. В емкости размещены топка и продуктовый змеевик, обвязанный в два потока. К фланцу топки крепится основная и запальная горелки.

Топка представляет собой П-образную сварную конструкцию из трубы D=620 мм. Для интенсификации конвективного теплообмена в «горячей» ветви установлены кольца-турбулизаторы, в «холодной» ветви размещен продуктовый змеевик. К емкости топка крепится с помощью фланца.

Змеевик, расположенный в среде промежуточного теплоносителя, представляет собой шестисекционный пучок из труб. Каждая секция выполнена в виде двухзаходной плоской спирали. Змеевик, размещенный в «холодной» ветви топочного устройства, представляет собой шестирядный пучок из труб диаметром 89x5 мм. Для интенсификации конвективного теплообмена от продуктов сгорания к нефти используются оребренные трубы.

Блок нагрева предназначен для передачи тепла от продуктов сгорания нагреваемому продукту. Блок нагрева представляет собой емкость, установленную на раме основании и заполненную промежуточным теплоносителем (пресной водой) с вмонтированными в ней топкой и продуктовыми змеевиками. Блок нагрева представляет собой моноблок, который может транспортироваться любым видом транспорта.

Блок подготовки топлива предназначен для размещения приборов очистки, редуцирования и контроля подачи топлива к горелочным устройствам.

Приборы смонтированы в утепленном шкафу.

Блок вентагрегата представляет собой утепленное укрытие, в котором размещен радиальный вентилятор типа ВР1226N3,15 с электродвигателем 4А100S2 мощностью 4 кВт.

Система автоматизации предназначена для дистанционного розжига горелочных устройств, регулирования технологических параметров процесса нагрева нефти, рабочей и аварийной сигнализации, автоматической защиты подогревателя при отклонении от нормы контролируемых параметров.

В подогревателе реализованы принципы «мягкого» нагрева нефти в среде промежуточного теплоносителя (пресная вода, водно-гликолевые жидкости) и в среде умеренных температур продуктов сгорания топлива, исключающих отложения кокса на внутренних стенках змеевика и нарушений в его работе. Принятое решение сжигать топливный газ в топочном пространстве жаровой трубы под небольшим избыточным давлением позволило применить способы интенсификации теплообмена от продуктов сгорания к тепловоспринимающим стенкам топки (использование колец-турбулизаторов) и продуктового змеевика (использование оребренной трубы) и за счет этого значительно сократить габариты и вес подогревателя.

Примененная в конструкции подогревателя горелки с аэродинамическим управлением позволяет оптимизировать тепловую работу изделия за счет:

• увеличения лучистой составляющей теплоотдачи от дымовых газов к стенке топки вследствие смещения ядра горения факела;
• увеличения конвективной составляющей теплоотдачи вследствие повышения осевой скорости и степени турбулизации потока;
• возможности регулирования длины факела;
• снижения содержания оксидов азота в уходящих газах до 65-70 мг/м2;
• снижения энергетических затрат на дутье в 2–32 раза;
• увеличения межремонтного срока службы топок на 10-12 месяцев.

Автоматизация

Имеется возможность поставки подогревателя с различными системами автоматизации. Подогреватели нефти ПНК-0,73 (Ж); 1,9 (Ж); 3,5 (Ж) серийно комплектуются систем автоматики БУК-5ПУР, по отдельному заказу СА-ПНГ.М, на базе контроллера Direct Logic DL-05. Системы автоматизации предусматривают возможность обмена информацией с верхним уровнем управления и дистанционное управление с использованием различных промышленных протоколов (MODBUS RTU и др.), с использованием интерфейсов RS-232 и RS-485, что позволяет легко интегрировать подогреватель в АСУ-ТП.

По отдельному заказу может, изготовлена печь для работы на газовом или жидком топливе, а также на комбинированном топливе (нефть, мазут, дизтопливо, газ), в данном случае в обозначении используется индекс «Ж». 

Все печи и подогреватели в зависимости от комплектации могут быть оснащены как стандартными комплексами средств автоматизации и контроля (БУК-5ПУР, УСА-1ТК), так и по отдельному согласованию микропроцессорной системы автоматизации на базе контроллеров Direct Logic и других аналогов, что позволит легко интегрировать подогреватель в АСУ ТП участка, а также организовать удалённый мониторинг и управление его параметрами, в данном случае в обозначении изделия используется индекс "М" или "Э" (печи трубчатые блочные).