Ağır Petrol ve Asfalt Isıtma Tankları için-Koklaşma Önleyici Akış Yönlendirme Düzeni Tasarımı
Ultra-yüksek viskoziteli ağır petrol ve asfalt, batık ısıtma borularının çevresinde kalıcı, durgun sıvı sınır katmanları oluşturarak, yerel aşırı ısınma ve bileşenin hizmet ömrünü önemli ölçüde kısaltan kalın inatçı kok birikintileri oluşturur. Doğal sıvı taşınımı, yüksek-viskoziteli orta koşullar altında son derece zayıf kaldığından, yüzey watt yoğunluğunu basitçe düşürmek, ısıtma tankları içindeki statik yüksek-sıcaklık ölü bölgelerini tamamen ortadan kaldıramaz. Özel akış saptırma plakası yapısal düzenleri, durgun yağ katmanlarını kırmak, sıcaklık dağılımını dengelemek ve karbon kalıntısı birikimini azaltmak için tüm ısıtma borusu yüzeyleri boyunca zorlanmış ortam sirkülasyonunu yönlendirir. Tankın iç kısımlarına eşit olarak dağıtılan termokupl sensör dizileri, şaşırtmalı ve şaşırtmalı ısıtma sistemleri arasındaki sıcaklık homojenliği farklarını kaydederek, optimize edilmiş akış yönlendirme yapılarının sağladığı -koklaşma önleme performansındaki iyileşmeyi ölçmektedir.
Değiştirilmemiş ağır yağ ısıtma tanklarının içindeki doğal konveksiyon, farklı katmanlı sıvı hareketi modelleri oluşturur. Soğuk, yüksek-viskoziteli ortam tank tabanına çökerken, ısıtılan düşük-yoğunluklu yağ yavaşça yükselir ve minimum sıvı yenilenmesiyle ısıtma borusu yan duvarlarını saran sabit yağ filmi oluşturur. Sıkışan statik yağ tabakası, sirkülasyon olmadan sürekli termal çıkışı emer, boru duvarı sıcaklıklarını toplu orta sıcaklığın çok üstüne çıkarır ve hızlı asfalt ve ağır yakıt karbonizasyonunu tetikler. Haftalarca süren sürekli çalışma sırasında kalın kok katmanları boru yüzeyleri boyunca eşit şekilde birikerek termal direnci artırır ve kendi kendini güçlendiren negatif bir döngüde ısı birikimini artırır-. Incoloy800 alaşımlı ısıtma boruları bile bu tür durgun yüksek sıcaklıktaki yağ teması altında hızlandırılmış sülfit korozyonuna maruz kalır.
Dikey ve yatay olarak birleştirilmiş akış yönlendirme düzenleri, pompanın yönlendirdiği sirkülasyon akışını ısıtma tüpü yüzeyleri boyunca yeniden yönlendirerek sabit sıvı katmanlarını bozar. Kademeli aralıklarla yerleştirilen delikli metal saptırma plakaları, borunun dış duvarlarındaki durgun yağ filmlerini temizleyen çapraz-akış türbülansı oluşturarak ısıtma yüzeylerinin yakınında ortamın sürekli yenilenmesini sağlar. Bölme açılma oranları ve kurulum açıları, akış direncini ve türbülans yoğunluğunu dengelemek için yinelemeli simülasyon testlerine tabi tutulur, böylece aşırı pompa güç tüketiminden kaçınılırken ısıtma kazanlarının içindeki tüm kalıcı yüksek-sıcaklık ölü bölgeleri ortadan kaldırılır. Yatay tank ısıtma borusu düzenlemeleri için eğimli yönlendirme plakaları, en kalın kok oluşumuna eğilimli alt boru yüzeylerini kaplamak için sıvı akışını yukarı doğru yönlendirir.
Bölme malzemesi seçimi, yapısal arızayı ve ikincil ortam kirlenmesini önlemek için ağır yağ ortamının korozyon ve sıcaklık özelliklerine uygun olmalıdır. Sıradan karbon çeliği saptırma plakaları, kükürt- açısından zengin ağır yakıtta hızlı bir şekilde paslanır ve ısıtma borusu yüzeyinin kirlenmesini ve orta dereceli bozulmayı hızlandıran demir oksit kalıntılarını serbest bırakır.. 316L paslanmaz çelik saptırma plakaları, orta düzeyde kükürt içeriğine sahip geleneksel ağır yağlı ısıtma tanklarına hizmet ederken, yüksek-sülfür asfalt işleme gemileri, ısıtma borusu kılıf malzemesi kalitesine uygun Incoloy800 alaşımlı akış saptırma plakalarını kullanır. Tüm bölme yüzeyleri, viskoz yağ yapışmasını azaltmak ve periyodik tank temizleme prosedürlerini basitleştirmek için pürüzsüz cilalama işlemine tabi tutulur.
Akış saptırma plakaları, düşük yüzey yüklü ısıtma boruları ve sirkülasyon pompası hız ayarı arasındaki sinerji, ağır yağlı sistemler için-koklaşmayı önleme performansını en üst düzeye çıkarır. Akış yönlendirici yapılar, statik ısı birikim bölgelerini ortadan kaldırırken, 6 W/cm²'ye eşit veya daha düşük yüzey yükü limitleri, yağın karbonizasyon reaksiyon oranlarını yavaşlatmak için tepe boru duvar sıcaklığını kontrol eder. Değişken-frekanslı pompa sürücüleri, tanka monteli termokupl sensörleri tarafından iletilen gerçek-zamanlı sıcaklık verilerine göre sirkülasyon hızını ayarlar-, düşük-sıcaklıktaki başlatma aşamaları sırasında yağ viskozitesi zirve değerlerine ulaştığında akış hızını otomatik olarak artırır. Dağıtılmış termokupl noktalarından gerçek zamanlı-sıcaklık haritalaması, kısmi bölme tıkanmasını veya kirlenme oluşumunu tespit ederek, ısıtma verimliliği gözle görülür şekilde düşmeden önce hedeflenen tank bakımını planlar.
Entegre ağır yakıtlı ısıtma sistemi tasarımı, Incoloy800-korozyon önleyici ısıtma borularını, ultra-düşük yüzey watt yoğunluklu termal konfigürasyonu ve termokupl çok-noktalı sıcaklık izleme tarafından desteklenen optimize edilmiş türbülanslı akış bölme düzenlerini birleştirir. Bu eksiksiz akış yönlendirmeli-koklaşmayı önleyici çözüm, yüksek-sıcaklıktaki durgun ölü bölgeleri ve kalıcı kok birikimini ortadan kaldırır, ağır petrol ve asfalt ısıtma düzeneklerinin hizmet ömrünü uzatır ve uzun vadeli-işleme verimliliğini dengeler.
