Локальные горячие зоны могут ускорять загрязнение, коксование, потребность в очистке и внеплановое обслуживание.
Сертифицированная компания
ISO 9001:2015- Запросы:
+86 13080774668
contact@xgthermal.com
Пн-Пт: 9:00-18:00 UTC+8
-
-
Лидер отрасли
В Китае
Vacuum-Assisted Phase-Change Indirect Electric Heater
Предварительный подогрев нефтегазового сырья
Vacuum-Assisted Phase-Change Indirect Electric Heater обеспечивает низкую и равномерную температуру стенки при предварительном подогреве сырой нефти и многофазных нефтепромысловых сред, включая нефтесборные трубопроводы, циркуляцию резервуаров, предварительный подогрев перед теплообменниками и подачу на сепаратор. Вместо контакта технологического потока с высокотемпературной электрической поверхностью оборудование передает энергию через герметичную вакуумную камеру фазового перехода, создавая более мягкий и управляемый путь нагрева для нефтепромысловых процессов, чувствительных к коксованию.
Многоцелевой подогрев потока
Для нефтесборных линий, циркуляции резервуаров, подачи на сепаратор и предварительного подогрева перед технологическими узлами
Низкая температура поверхности
Помогает снизить риск локального перегрева, коксования и загрязнения поверхности
PLC + SCR
Плавное регулирование мощности с местным и удаленным управлением
Принцип работы
Герметичная фазовая теплопередача отделяет электрический нагрев от технологического потока.
Электрические элементы нагревают герметичный промежуточный теплоноситель внутри аппарата. Пар переносит скрытую теплоту к технологическому змеевику, конденсируется и возвращается самотеком. В низкотемпературных конфигурациях вакуум позволяет воде работать как основной теплоноситель фазового перехода в контролируемом температурном окне, а для холодных регионов может быть предусмотрена антифризная защита. Косвенный нагрев изолирует электрические элементы от технологического потока и снижает прямой контакт углеводородов с электрическим нагревом при эксплуатации и обслуживании элементов.
Технические материалы
Инженерные источники по принципу теплопередачи
Эти внешние материалы объединяют общую теорию теплопередачи с фазовым переходом и нефтегазовые источники по загрязнению сырой нефти, температуре стенки и тепловому потоку. Они приведены для технического ознакомления, а не как сертификация какой-либо конкретной конфигурации продукта XGTHERMAL.
NASA Thermal Control: тепловые трубы
Общий принцип: испарение и конденсация переносят тепло через герметичный рабочий теплоноситель.
Загрязнение сырой нефти при разных режимах эксплуатации
Нефтегазовый контекст: приложенный тепловой поток может влиять на скорость образования отложений в теплообменниках предварительного подогрева сырой нефти.
Загрязнение сырой нефти в теплообменниках предварительного подогрева
Нефтегазовый контекст: температура стенки является ключевым параметром в моделях загрязнения сырой нефти и осаждения асфальтенов.
Факторы, влияющие на загрязнение теплообменников сырой нефти
Эксплуатационный контекст: промысловые данные связывают загрязнение с температурой стенки, скоростью потока и сдвигом у стенки.
Логика защиты сырой нефти от коксования
Цель — не более горячие нагревательные элементы, а более безопасная подача тепла на границе с нефтью.
Тяжелая нефть и смеси нефть-газ-вода могут образовывать отложения при контакте с локальными высокотемпературными поверхностями. Во многих схемах прямого электрического или электромагнитного нагрева повышение температуры на выходе часто сначала требует повышения температуры элемента или стенки. Вакуумная схема XGTHERMAL с фазовым переходом меняет эту логику: тепло выделяется при конденсации пара вокруг технологического змеевика, поэтому сырая нефть получает более равномерный нагрев без прямого контакта с находящимся под напряжением нагревательным элементом.
В низкотемпературных режимах вакуумный фазовый переход воды выделяет скрытую теплоту вокруг змеевика для стабильного малозагрязняющего нагрева при разных задачах подогрева сырой нефти, включая подачу на сепаратор.
Меньшая прямая термическая нагрузка на сырую нефть поддерживает более стабильную температуру на выходе и упрощает длительную эксплуатацию.
Самозакрученный путь теплопередачи
Более длительное пребывание, повышенная турбулентность и более равномерный нагрев.
Самозакрученная структура увеличивает время пребывания и турбулентность, а спиральный змеевик может обеспечивать путь теплопередачи в 10–20 раз длиннее корпуса нагревателя. Увеличенная площадь теплообмена помогает смешанным потокам нефть-газ-вода более равномерно поглощать тепло перед выходом.
- Гравитационный цикл фазового перехода по принципу тепловой трубы
- Стабильная и мягкая теплопередача для режимов, чувствительных к коксованию
- Съемные одиночные нагревательные элементы для удобного обслуживания
- Универсальный предварительный подогрев для подачи на сепаратор, транспорта по нефтесборным трубопроводам, циркуляции резервуаров и систем перед теплообменниками
Типовые сценарии применения
Одна схема нагрева для более широких задач с сырой нефтью и нефтегазовым сырьем.
Подача на сепаратор остается важным применением, но это не единственный режим работы. Тот же принцип косвенного нагрева с низкой температурой стенки может быть настроен для задач нефтепромыслового сбора, транспорта, циркуляции и технологического предварительного подогрева.
Подогрев при транспорте по нефтесборным трубопроводам
Поддерживает контроль вязкости и обеспечение потока в линиях сбора и транспорта нефти.
Циркуляционный подогрев резервуаров хранения
Поддерживает температуру при циркуляции и сохранении тепла без прямого контакта электрического нагрева с сырой нефтью.
Предварительный подогрев подачи на сепаратор
Обеспечивает стабильный подогрев сырой нефти перед сепараторами, где важна работа с низким риском загрязнения.
Предварительный подогрев перед теплообменниками и технологическими узлами
Подогревает сырую нефть или смешанные среды перед теплообменниками и другим технологическим оборудованием.
Подогрев смешанных сред нефть-газ-вода
Адаптируется к многофазным нефтепромысловым потокам через косвенный технологический змеевик и герметичную камеру фазового перехода.
Модель затрат на энергию
Более понятный путь снижения затрат на нагрев там, где старые системы теряют энергию на поверхности теплопередачи.
Когда существующий прямой электрический, электромагнитный или погружной нагреватель вынужден использовать высокую температуру поверхности, чтобы передать тепло сырой нефти, часть эксплуатационных затрат часто скрыта в перегреве, загрязнении, очистке и избыточно выбранной мощности. Вакуумная схема с фазовым переходом может снизить прямые затраты на электроэнергию за счет более равномерной подачи тепла на границе с технологической средой.
Это только иллюстрация, а не гарантированная экономия. Для первичной оценки по Центральной Азии открытые данные по коммерческим тарифам на электроэнергию находятся примерно на уровне US$0.075/kWh в Узбекистане и US$0.079–0.086/kWh в Казахстане в недавних наборах данных. При тарифе US$0.075/kWh каждые 100,000 kWh предотвращенного расхода на нагрев соответствуют примерно US$7,500 годовых энергозатрат. Итоговая экономия требует учета расхода среды, температуры на входе/выходе, часов работы, истории загрязнения и фактического тарифа на объекте.
Сравнение с рыночными решениями
Газовый вакуумный нагреватель с фазовым переходом против полностью электрического фазового нагрева
Многие традиционные вакуумные системы с фазовым переходом используют горелку и систему топливного газа. Полностью электрический вакуумный нагреватель XGTHERMAL с фазовым переходом сохраняет знакомый косвенный принцип фазовой теплопередачи, но убирает с блока горелочный пакет и систему сгорания.
| Параметр | Газовый вакуумный нагреватель с фазовым переходом | Полностью электрический вакуумный нагреватель с фазовым переходом |
|---|---|---|
| Источник тепла | Горелка, линия топливного газа, система розжига и дымоход. | Электрические нагревательные элементы с регулированием мощности через PLC + SCR. |
| Выбросы на площадке | Требует сгорания топлива и отвода продуктов сгорания. | Без сгорания, без дымовых газов от нагревательного блока на площадке. |
| Реакция управления | Зависит от модуляции горелки и тепловой инерции системы сгорания. | Плавное электрическое регулирование помогает согласовывать тепловую мощность с температурой на выходе. |
| Инженерные ресурсы площадки | Требует подачи топливного газа и вспомогательных систем сгорания. | Требует подходящей электрической мощности и проектирования электрооборудования для взрывоопасной зоны. |
| Основные работы по обслуживанию | Горелка, контроль пламени, газовая линия и элементы отвода требуют регулярного внимания. | Нет горелки, линии топливного газа, системы розжига и дымохода; съемные электрические элементы упрощают обслуживание. |
| Экономика эксплуатации | Зависит от доступности топливного газа, цены газа, обслуживания и графика работы. | Эксплуатационные затраты зависят от местных цен на энергию, но полностью электрическая схема упрощает обслуживание системы сгорания и цифровое управление. |
Не обычный водяной нагреватель
Вакуумный фазовый нагрев — более специализированная схема косвенного нагрева.
Для международных покупателей это оборудование на первый взгляд может быть похоже на косвенный электрический водяной нагреватель. Ключевое отличие — механизм теплопередачи. Обычная ванна в основном использует явную теплоту нагретой среды, тогда как вакуумная конструкция применяет испарение и конденсацию внутри герметичной камеры для быстрой передачи тепла к технологическому змеевику.
| Параметр | Обычный косвенный водяной нагреватель | Вакуумный косвенный нагреватель с фазовым переходом |
|---|---|---|
| Принцип теплопередачи | Передача явной теплоты от нагретой ванны к технологическому змеевику. | Передача скрытой теплоты через испарение и конденсацию в герметичной вакуумной камере. |
| Температурное поведение | Часто зависит от большего перепада температуры объема среды для повышения температуры на выходе. | Разработан для стабильной подачи тепла через более низкотемпературную и равномерную поверхность нагрева. |
| Применимость для сырой нефти | Подходит для общего косвенного нагрева, где инерция ванны и обслуживание приемлемы. | Лучше подходит для подогрева сырой нефти и многофазных потоков, где важны низкая температура стенки, снижение загрязнения и стабильные технологические условия. |
| Фокус конструкции | Простой пакет косвенного нагрева. | Специализированный пакет косвенного нагрева для снижения коксования, многофазных сред, подачи на сепаратор и общего предварительного подогрева сырой нефти. |
Варианты рабочего теплоносителя
Три температурных класса для выбранной проектом тепловой задачи.
Вакуумный фазовый переход воды
60–90°CРекомендуется для низкотемпературного предварительного подогрева сырой нефти. Для холодных регионов может быть предусмотрена антифризная защита на основе гликоля.
Теплоноситель на основе Dowtherm
180–300°CНастраивается для средне- и высокотемпературного технологического нагрева, когда требуется более высокое окно температуры фазового перехода.
High-Temperature Теплоноситель на основе Dowtherm
260–380°CДоступен для специальных высокотемпературных задач; окончательный выбор подтверждается условиями процесса и требованиями безопасности.
Замкнутое управление
Плавное регулирование мощности PLC + SCR с обратной связью от полевых приборов.
Температура на выходе, давление на выходе, температура корпуса, температура элемента, внутреннее давление, разрешающие сигналы, обработка аварий и связь Modbus TCP/IP или Modbus RTU (RS485) могут быть настроены в соответствии с утвержденной проектной основой.
Материалы продукта
Скачать брошюру продукта
Единая международная брошюра продукта подготовлена для инженерного рассмотрения и охватывает принцип работы, типовые применения, варианты рабочего теплоносителя и справочную конфигурацию.
Инженерные данные
Технические характеристики
Ключевые диапазоны конфигурации, применимые стандарты и типовой объем поставки для инженерного рассмотрения проекта.
| Параметры | Детали |
|---|---|
| Номинальное напряжение | AC380V 50HZ (по заказу) |
| Номинальная мощность | 0~3000KW |
| Спецификация входа/выхода | Настраивается по рабочим условиям |
| Режим управления | PLC, микроконтроллер, цифровой индикатор (опционально) |
| Режим сигнализации | Сигнализация перегрева, избыточного давления, низкого расхода, низкого уровня жидкости, электрической неисправности (опционально) |
| Расчетное давление | 0~45MPa |
| Шкаф управления | Взрывозащищенный / невзрывозащищенный |
| Степень защиты | IP65 |
| Класс взрывозащиты |
Exdb IIB T1~T6Gb Exdb IIC T1~T6Gb |
| Национальный стандарт | Соответствующий стандарт IEC | Соответствующий стандарт ГОСТ Р |
|---|---|---|
| GB/T3836.1 Взрывоопасные среды - Часть 1 | IEC 60079-0:2017 Взрывоопасные среды - Часть 0: Общие требования к оборудованию | ГОСТ Р 51330: серия стандартов охватывает электрооборудование для взрывоопасных газовых сред, включая требования к проектированию, изготовлению, методам испытаний и маркировке, эквивалентна GB3836.1.2-2021. |
| GB3836.2 Взрывоопасные среды - Часть 2: оборудование с видом взрывозащиты «d» | IEC 60079-1:2014 Взрывоопасные среды - Часть 1: оборудование с взрывонепроницаемыми оболочками «d» | ГОСТ Р 51332: серия стандартов касается электрооборудования повышенной безопасности, аналогично GB3836.3-2021, и устанавливает требования к проектированию и конструкции для предотвращения воспламенения во взрывоопасных газовых средах. |
| Q/SXGBH02-2023 BDRG-□ Взрывозащищенный электронагреватель (3000kw) | - | - |
| Q/SXGBH09-2022 BDRG-□ Взрывозащищенный электронагреватель (500kw) | - | - |
| Q/SXGBH11-2022 BXM(D)P-WK-□ Серия взрывозащищенных распределительных коробок | - | - |
| Наименование | Производитель / бренд | Примечания |
|---|---|---|
| Корпус | Shenyang Xinguang Electric Manufacturing Co., Ltd. | - |
| Нагревательный элемент | Shenyang Xinguang Electric Manufacturing Co., Ltd. | - |
| Шкаф управления | Shenyang Xinguang Electric Manufacturing Co., Ltd. | Взрывозащищенный / невзрывозащищенный |
| Электрические компоненты | Delixi, Chint | PLC, автоматический выключатель, контактор, тиристор, реле, изолирующий барьер и др. |
| Приборы | Chuanyi, Anhui Tiankang, Beijing Tiantai | Преобразователь давления, датчик температуры, уровнемер, расходомер и др. |
Применение на объекте
Посмотрите, как эта схема нагрева была применена в нефтепромысловом проекте.
Проект нефтяного месторождения Xingang показывает, как вакуумный фазовый электронагрев может поддерживать замену парового нагрева, сбор сырой нефти и обеспечение потока с меньшими требованиями к обслуживанию в промысловой эксплуатации.
