گرمایش با استفاده از سیستم تریسینگ بخار

گرمایش با استفاده از سیستم تریسینگ بخار بسیار مرسوم بوده در بسیاری از صنایع مورد استفاده می باشند. تریسرها در واقع لوله های نازکی می باشند که دور سطح خارجی لوله های اصلی پیچانده می شوند. حرارت منتقل شده از تریسرها به لوله های فرایند مانع از انجماد سیال فرایند شده و یا با کاهش ویسکوزیته آن امکان پمپاژ را تسهیل می نماید.

تریسینگ

تریسینگ در صنایع نفت و پتروشیمی بسیار رایج بوده و نیز در صنایع غذایی و داروسازی استفاده می شود. (جهت حمل پلیمرها و روغن، چربی ها و گلوکز)

بسیاری از این سیالات فقط در دماهای بالاتر از محیط قابل پمپاژ می باشند. در فرایندهای شیمیایی، بسیاری از مواد از اسید استیک تا آسفالت، سولفور و ترکیبات روی فقط در دماهای بالا قابل حرکت می باشند.

جهت تامین دمای مذکور، تریسینگ ها از معروفترین انتخابات می باشند. در مواردیکه دیگ بخار و بخار در دسترس نبوده و در فواصل کوتاه، تریسینگ الکتریکی انتخاب جایگزین است و در دماهای پایین تر استفاده از آبگرم نیز عملی است.

مقایسه بین سیستم تریسینگ و الکتریسیته در جدول زیر آمده است:

جدول: مقایسه بخار و الكتریستیه در تریسینگ

مثال: پالایشگاه نفت انگلستان بیش از 4 کیلومتر لوله را با استفاده از تریسیلگ گرم نگاه می دارد.

در سال 1998، سیستم گرمایش تریسینگ در یکی از بزرگترین پالایشگاه های نفت انگلستان نصب گردید. این پالایشگاه در حال تولید و صدور نوعی واکس بود.

از واکس استفاده های زیادی می گردد: روکش سیم های الکتریسیته، رزین، تهیه روکش جهت مواد غذایی و…

بمنظور حمل واکس به مسافت های طولانی و به شکل مایع ، لازم است که دمای ثابتی تامین شود و بنابراین استفاده از تریسینگ جهت گرم نگاه داشتن مسیر حرکت واکس لازم بود.

پروژه مذکور به نصب لوله ” 8 خط تولید تا اسکله دریایی بارگیری به فاصله 4km نیاز داشت.

پروژه در آوریل سال 1997 شروع شده و نصب آن در آگوست 1998 به اتمام رسید و یک ماه بعد اولین محموله واکس بارگیری شد.

اگر چه تیم مدیریت پالایشگاه در ابتدا بر استفاده از تریسینگ الکتریکی اتفاق نظر داشتند، مجددا بر آن شدند تا مقایسه ای بین سیستم بخار و الکتریسیته به عمل آید:

پارامتر کلیدی در کاربرد تریسینگ بحرانی، تامین دمای کنترل دقیق جهت فرایند می باشد که در این مورد دمای 180 ºC بود.

در اولین نگاه خطر افزایش دمای سطح در صورت استفاده از لوله های کربن استیل SCH 80 پیش می آمد (این طرح توسط مشاورین مستقر به عنوان تریسینگ معمول در صنایع OPC پیشنهاد شده بود) طول کل خط تریسر لازم حدود 11.5 km بود که در صورت استفاده از لوله های کربن استیل بسیار پرهزینه و تقریبا غیر عملی بود.

خطوط تریسینگ مدرن امروزی از نظر تکنولوژی بسیار پیشرفت نموده اند. شرکت Spirax Sarco و همکارانش در پروژه پیشنهاد استفاده از دو خط موازی تریسر مسی عایق کاری شده، همراه با استفاده از لایه عایق در قسمت خارجی را ارائه کردند. بدینوسیله استفاده از بخار 9 bar بدون امکان افزایش دمای موضعی ایجاد می شد.

انتخاب طول های 50m پیشنهادی جهت تریسرها با حداقل اتصالات، باعث کاهش پتانسیل نشتی بخار محسوب می شد.

پس از محاسبات جامع انرژی و نقشه های مقدماتی، پیشنهاد فنی و مالی بر مبنای استفاده از لوله های کربن استیل با فشار 9bar و قطر 2/1 جهت تغذیه تریسر ها به همراه شیرهای کنترل، تله های بخار و صافی و… داده شد.

تریسرها عمدتا دارای طول 50m لوله عایق کاری دوقلوی مسی بوده که در زوایای ساعت 4 و 8 دور لوله واکس حرکت نموده و دمای آنرا در محدوده لازم تامین می نمودند و از نوارهای ضد زنگ با فواصل 300mm جهت محکم نگاه داشتن آنها استفاده شد.

هزینه مواد و نصب سیستم تریسینگ بخار حدود 30% کمتر از تریسینگ الکتریکی بوده و بعلاوه هزینه های راهبری و استفاده کمتری را نیز شامل می باشد.

بدینوسیله کمپانی نفتی نسبت به استفاده از تریسینگ بخار متقاعد شده و تصمیم به نصب این سیستم گرفت.

نقشه های تکمیلی نیز از طرف Spirax Sarco تهیه شده و آموزش رایگان پرسنل مستقر در سایت جهت نصب، تعمیرات و نگهداری نیز داده شد. بعد از نصب و راه اندازی، دمای ثابت 80 ºC در درون لوله تامین شده و انتقال حرارت تایید گردید.

کمپانی نفتی تحت تاثیر موفقیت پروژه قرار گرفته و در پروژه بعدی خود با طول 300 m نیز استفاده از همین سیستم را انتخاب نمود، اگرچه در وحله اول استفاده از تریسینگ الکتریکی تنها راه حل انگاشته می شد.

3-1- سیکل بخار و کندانس

منظور از مباحث این فصل، ارائه شماتیکی کلی از سیستم بخار است. در این قسمت توضیحاتی در رابطه با نحوه ارتباط قسمت های مختلف سایت داده شده و اطلاعات مفید اولیه ای در اختیار قرار می گیرد.

در این بخش با شرح مفاهیم مقدماتی، آماده سازی لازم جهت درک مطالب مندرج در فصول بعدی که با جزئیات بیشتر ارائه می شوند فراهم خواهد شد.