Giáo Trình Vận Hành Lò Gia Nhiệt và Thiết Bị Nhiệt Nghề Chế Biến Dầu Khí Trung Cấp

Giáo trình vận hành lò gia nhiệt thiết bị nhiệt cho nghề chế biến dầu khí trung cấp, cung cấp kiến thức và kỹ năng cần thiết cho học viên.

• Tác giả: GV Phạm Thị Hải Yến
• Trường học: Trường Cao Đẳng Dầu Khí
• Chuyên ngành: Vận Hành Thiết Bị Chế Biến Dầu Khí
• Đề tài: Giáo Trình Vận Hành Lò Gia Nhiệt Thiết Bị Nhiệt
• Loại tài liệu: giáo trình
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Bà Rịa - Vũng Tàu

Mục lục chi tiết

• LỜI GIỚI THIỆU
• 1. CHƯƠNG 1: THÁP LÀM NGUỘI
• 1.1. Giới thiệu chung
• 1.2. Phân loại tháp làm nguội nước
• 1.3. Thuật ngữ chuyên môn
• 1.4. Các thông số ảnh hưởng đến tính năng vận hành của tháp làm nguội
• 1.5. Vật liệu chế tạo tháp làm nguội
• 1.6. Duy trì chất lượng nước trong hệ thống làm nguội
• 1.7. CẤU TRÚC CỦA THÁP LÀM NGUỘI
• 1.7.1. Giới thiệu chung
• 1.7.2. Bể chứa nước làm mát
• 1.7.3. Hệ thống phân phối nước
• 1.7.4. Quạt làm mát nước
• 1.7.5. Thiết bị phân phối nước (Fill)
• 1.7.6. Thiết bị tách sương (drift eliminator)
• 1.7.7. Vỏ bọc tháp làm nguội (Casing)
• 1.8. THỰC TẬP VẬN HÀNH THÁP LÀM NGUỘI
• 1.8.1. Giới thiệu chung
• 1.8.2. Tuần hoàn nước làm mát
• 1.8.3. Các điều kiện vận hành không bình thường
• 2. CHƯƠNG 2: THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT
• 2.1. CƠ BẢN VỀ THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT
• 2.1.1. Các hình thức trao đổi nhiệt
• 2.1.2. Cách bố trí dòng chảy
• 2.1.3. Cấu tạo của thiết bị trao đổi nhiệt
• 2.1.4. Thiết bị ngưng tụ - condensers
• 2.2. QUI TRÌNH VẬN HÀNH THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT
• 2.2.1. Giới thiệu chung về vận hành
• 2.2.2. Vận hành thiết bị trao đổi nhiệt
• 2.2.3. Khởi động hệ thống thiết bị trao đổi nhiệt
• 2.2.4. Ngừng hoạt động hệ thống thiết bị trao đổi nhiệt
• 2.2.5. Các sự cố thường xảy ra trong thiết bị trao đổi nhiệt
• 2.3. THỰC TẬP VẬN HÀNH, BẢO DƯỠNG THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT
• 2.3.1. Tháo lắp, kiểm tra thiết bị trao đổi nhiệt có hai đầu cố định
• 2.3.2. Tháo lắp, kiểm tra thiết bị trao đổi nhiệt có đầu không cố định
• 2.3.3. Tháo lắp, kiểm tra thiết bị trao đổi nhiệt bằng gió có sử dụng quạt
• 2.3.4. Thực tập vận hành thiết bị trao đổi nhiệt trên mô hình
• 3. CHƯƠNG 3: LÒ GIA NHIỆT
• 3.1. KHÁI NIỆM VỀ SỰ CHÁY
• 3.1.1. Khái niệm và ứng dụng của lò gia nhiệt. Phản ứng hóa học cơ bản. Các yếu tố cần cho sự cháy
• 3.1.2. Sự cháy của nhiên liệu
• 3.1.3. Giới hạn cháy
• 3.1.4. Nhiệt của quá trình cháy
• 3.2. CẤU TẠO LÒ GIA NHIỆT
• 3.2.1. Các bộ phận của lò đốt
• 3.2.2. Cách bố trí dòng chảy đi trong lò
• 3.2.3. Ống và ống nối
• 3.2.4. Hệ thống cung cấp không khí. Làm nóng không khí vào lò
• 3.2.5. Hệ thống cung cấp nhiên liệu
• 3.3. MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ LÒ GIA NHIỆT
• 3.3.1. Áp suất âm trong lò
• 3.3.2. Nhiệt độ đầu ra của sản phẩm
• 3.3.3. Lưu lượng dòng nguyên liệu
• 3.3.4. Lưu lượng dòng nhiên liệu
• 3.3.5. Hộp đầu ống
• 3.4. VẬN HÀNH LÒ GIA NHIỆT TRÊN MÔ HÌNH
• 3.4.1. Các kiến thức cơ bản về vận hành thiết bị trên mô hình
• 3.4.2. Mô tả công nghệ
• 3.4.3. Quy trình khởi động lò gia nhiệt
• 3.4.4. Quy trình ngừng hoạt động lò gia nhiệt
• 3.4.5. Các tình huống sự cố trong lúc vận hành
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về giáo trình vận hành lò gia nhiệt thiết bị nhiệt

Giáo trình vận hành lò gia nhiệt thiết bị nhiệt là tài liệu quan trọng trong đào tạo nghề vận hành thiết bị chế biến dầu khí. Tài liệu này cung cấp kiến thức về cấu tạo, nguyên lý hoạt động và quy trình vận hành của các thiết bị nhiệt. Đặc biệt, giáo trình nhấn mạnh vai trò của thiết bị nhiệt trong việc duy trì nhiệt độ và chất lượng sản phẩm trong ngành công nghiệp dầu khí.

1.1. Ý nghĩa của thiết bị nhiệt trong công nghiệp dầu khí

Thiết bị nhiệt đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh chế độ công nghệ, đảm bảo chất lượng sản phẩm và an toàn vận hành. Nó giúp giảm chi phí vận hành và bảo vệ môi trường thông qua việc tận dụng nhiệt thải.

1.2. Cấu trúc và nguyên lý hoạt động của lò gia nhiệt

Lò gia nhiệt có cấu trúc phức tạp với nhiều bộ phận như hệ thống cung cấp nhiên liệu, không khí và các bộ phận điều khiển nhiệt độ. Nguyên lý hoạt động của lò gia nhiệt dựa trên quá trình đốt cháy nhiên liệu để tạo ra nhiệt.

II. Vấn đề và thách thức trong vận hành lò gia nhiệt

Vận hành lò gia nhiệt không chỉ đòi hỏi kiến thức chuyên môn mà còn cần sự chú ý đến các vấn đề an toàn lao động. Các sự cố có thể xảy ra trong quá trình vận hành, như áp suất âm trong lò hay nhiệt độ đầu ra không đạt yêu cầu. Những vấn đề này cần được giải quyết kịp thời để đảm bảo an toàn và hiệu quả.

2.1. Các sự cố thường gặp trong lò gia nhiệt

Một số sự cố thường gặp bao gồm áp suất âm trong lò, nhiệt độ đầu ra không ổn định và lưu lượng dòng nguyên liệu không đạt yêu cầu. Những sự cố này có thể ảnh hưởng đến hiệu suất và an toàn của lò.

2.2. Biện pháp khắc phục sự cố trong vận hành

Để khắc phục sự cố, cần thực hiện kiểm tra định kỳ và bảo trì thiết bị. Việc đào tạo nhân viên về an toàn lao động và quy trình vận hành cũng rất quan trọng.

III. Phương pháp vận hành lò gia nhiệt hiệu quả

Để vận hành lò gia nhiệt hiệu quả, cần tuân thủ quy trình vận hành nghiêm ngặt. Việc khởi động và ngừng hoạt động lò phải được thực hiện theo đúng quy trình để đảm bảo an toàn và hiệu suất. Ngoài ra, việc theo dõi các thông số vận hành cũng rất quan trọng.

3.1. Quy trình khởi động lò gia nhiệt

Quy trình khởi động lò gia nhiệt bao gồm kiểm tra các thiết bị, đảm bảo cung cấp đủ nhiên liệu và không khí. Sau đó, tiến hành khởi động theo trình tự đã được quy định.

3.2. Quy trình ngừng hoạt động lò gia nhiệt

Khi ngừng hoạt động, cần thực hiện các bước như giảm nhiệt độ từ từ, ngắt nguồn cung cấp nhiên liệu và không khí. Việc này giúp bảo vệ thiết bị và đảm bảo an toàn.

IV. Ứng dụng thực tiễn của giáo trình trong ngành dầu khí

Giáo trình vận hành lò gia nhiệt thiết bị nhiệt không chỉ cung cấp kiến thức lý thuyết mà còn có ứng dụng thực tiễn cao trong ngành chế biến dầu khí. Những kiến thức này giúp người học có thể áp dụng vào thực tế, nâng cao hiệu quả công việc.

4.1. Thực hành vận hành lò gia nhiệt trên mô hình

Việc thực hành trên mô hình giúp người học nắm vững quy trình vận hành và xử lý sự cố. Đây là bước quan trọng để chuẩn bị cho công việc thực tế.

4.2. Kết quả nghiên cứu từ ứng dụng thực tiễn

Nghiên cứu cho thấy việc áp dụng kiến thức từ giáo trình vào thực tế giúp giảm thiểu sự cố và nâng cao hiệu suất vận hành lò gia nhiệt.

V. Kết luận và tương lai của giáo trình vận hành lò gia nhiệt

Giáo trình vận hành lò gia nhiệt thiết bị nhiệt là tài liệu thiết yếu cho việc đào tạo nghề vận hành thiết bị chế biến dầu khí. Tương lai của giáo trình sẽ tiếp tục được cập nhật để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của ngành công nghiệp.

5.1. Định hướng phát triển giáo trình

Giáo trình sẽ được cập nhật thường xuyên để phản ánh những thay đổi trong công nghệ và quy trình vận hành mới nhất.

5.2. Tầm quan trọng của việc đào tạo liên tục

Đào tạo liên tục là cần thiết để đảm bảo nhân viên luôn nắm vững kiến thức và kỹ năng cần thiết trong vận hành lò gia nhiệt.

Trích đoạn nội dung tài liệu

TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG DẦU KHÍ  GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN : VẬN HÀNH LÒ GIA NHIỆT, THIẾT BỊ NHIỆT NGHỀ : VẬN HÀNH THIẾT BỊ CHẾ BIẾN DẦU KHÍ TRÌNH ĐỘ : TRUNG CẤP (Ban hành kèm theo Quyết định số: 209/QĐ-CĐDK ngày 01 tháng 3 năm 2022 của Trường Cao Đẳng Dầu Khí) Bà Rịa-Vũng Tàu, năm 2022 (Lưu hành nội bộ) TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. Trang 1 LỜI GIỚI THIỆU Thiết bị nhiệt có ý nghĩa quan trọng trong công nghiệp chế biến dầu khí vì nó chiếm một tỷ trọng tương đối lớn trong tổng đầu tư thiết bị Nhà máy. Về mặt kỹ thuật và công nghệ, các thiết bị nhiệt có vai trò vô cùng quan trọng trọng việc duy trì nhiệt độ của các dòng công nghệ, lò phản ứng ở các giá trị thích hợp nhằm đáp ứng các yêu cầu về chất lượng sản phẩm và an toàn vận hành.

Các thiết bị đổi nhiệt còn đóng vai trò đặc biệt trong việc giảm chi phí vận hành của Nhà máy và vấn đề bảo vệ môi trường nhờ khả năng tận dụng các nguồn nhiệt thải, do đó giảm được lượng nhiên liệu tiêu thụ và nguồn thải vào môi trường. Do những đặc thù riêng, trong công nghiệp chế biến dầu khí sử dụng nhiều loại thiết bị nhiệt, một số thiết bị thậm chí được thiết kế, chế tạo chỉ cho một số mục đích sử dụng duy nhất. Thiết bị nhiệt có vai trò quan trọng đối với hoạt động của Nhà máy chế biến dầu khí. Thiết bị nhiệt góp phần điều chỉnh chế độ công nghệ của các quá trình nhằm đảm bảo chất lượng sản phẩm và an toàn vận hành.

Ngoài ra, thiết bị nhiệt còn góp phần trực tiếp hoặc gián tiếp giảm chi phí vận hành của Nhà máy nhờ khả năng tận dụng nhiệt thừa từ các quá trình công nghệ. Cũng nhờ khả năng tận dụng nhiệt mà giảm được lượng tiêu hao năng lượng chung toàn Nhà máy và qua đó không chỉ giảm chi phí vận hành mà còn góp phần tích cực vào hoạt động bảo vệ môi trường. Như đã đề cập, hiện nay trong các ngành công nghiệp sử dụng nhiều loại thiết bị nhiệt khác nhau nhưng trong giáo trình này đề cập đến hai thiết bị chính: thiết bị trao đổi nhiệt và tháp làm nguội. Thiết bị nhiệt là một thiết bị quan trọng trong ngành lọc hóa dầu và chế biến dầu khí.

Chính vì vậy đòi hỏi người thợ phải nắm được cấu tạo, vận hành và tháo lắp bảo dưỡng thành thạo. Giáo trình này trình bày một cách có hệ thống các kiến thức về nguyên lý hoạt động và cấu tạo của thiết bị trao đổi nhiệt và các loại tháp làm nguội thường dùng trong công nghiệp dầu khí. Trân trọng cảm ơn. Bà rịa - Vũng Tàu, tháng 3 năm 2022 Tham gia biên soạn 1.

Chủ biên: GV Phạm Thị Hải Yến 2. Hồ Quang Phổ 3.S Chu Thị Ngọc Anh 4. Nguyễn Huỳnh Đông 5. Phạm Công Quang Trang 2 MỤC LỤC MỤC LỤC.

3 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT. 6 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ. 5 DANH MỤC CÁC BẢNG. THÁP LÀM NGUỘI.

CƠ BẢN VỀ THÁP LÀM NGUỘI .1 Giới thiệu chung .2 Phân loại tháp làm nguội nước .3 Thuật ngữ chuyên môn .4 Các thông số ảnh hưởng đến tính năng vận hành của tháp làm nguội .6 Vật liệu chế tạo tháp làm nguội .7 Duy trì chất lượng nước trong hệ thống làm nguội. CẤU TRÚC CỦA THÁP LÀM NGUỘI. Giới thiệu chung. Bể chứa nước làm mát.

Hệ thống phân phối nước. Quạt làm mát nước. Thiết bị phân phối nước (Fill). Thiết bị tách sương (drift eliminator).

Vỏ bọc tháp làm nguội (Casing). THỰC TẬP VẬN HÀNH THÁP LÀM NGUỘI. Giới thiệu chung. Tuần hoàn nước làm mát.

Các điều kiện vận hành không bình thường. THIẾT BỊ TRAO ĐỒI NHIỆT. CƠ BẢN VỀ THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT.1 Các hình thức trao đổi nhiệt.2 Cách bố trí dòng chảy .3 Cấu tạo của thiết bị trao đổi nhiệt .54 Thiết bị ngưng tụ - condensers. QUI TRÌNH VẬN HÀNH THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT .1 Giới thiệu chung về vận hành .2 Vận hành thiết bị trao đổi nhiệt .3 Khởi động hệ thống thiết bị trao đổi nhiệt .4 Ngừng hoạt động hệ thống thiết bị trao đổi nhiệt .5 Các sự cố thường xảy ra trong thiết bị trao đổi nhiệt.

THỰC TẬP VẬN HÀNH, BẢO DƯỠNG THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT .1 Tháo lắp, kiểm tra thiết bị trao đổi nhiệt có hai đầu cố định .2 Tháo lắp, kiểm tra thiết bị trao đổi nhiệt có đầu không cố định .3 Tháo lắp, kiểm tra thiết bị trao đổi nhiệt bằng gió có sử dụng quạt .4 Thực tập vận hành thiết bị trao đổi nhiệt trên mô hình. KHÁI NIỆM VỀ SỰ CHÁY. Khái niệm và ứng dụng của lò gia nhiệt. Phản ứng hóa học cơ bản.

Các yếu tố cần cho sự cháy. Sự cháy của nhiên liệu. Giới hạn cháy. Nhiệt của quá trình cháy.

CẤU TẠO LÒ GIA NHIỆT. Các bộ phận của lò đốt. Cách bố trí dòng chảy đi trong lò. Ống và ống nối.

Hệ thống cung cấp không khí. Làm nóng không khí vào lò. Hệ thống cung cấp nhiên liệu. MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ LÒ GIA NHIỆT.

Áp suất âm trong lò. Nhiệt độ đầu ra của sản phẩm. Lưu lượng dòng nguyên liệu. Lưu lượng dòng nhiên liệu.

Hộp đầu ống. VẬN HÀNH LÒ GIA NHIỆT TRÊN MÔ HÌNH. Các kiến thức cơ bản về vận hành thiết bị trên mô hình. Mô tả công nghệ.

Quy trình khởi động lò gia nhiệt. Quy trình ngừng hoạt động lò gia nhiệt. Các tình huống sự cố trong lúc vận hành: .127 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 130 Trang 5 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT  vận tốc trung bình d đường kính ống  độ nhớt của chất lỏng Re hệ số Reynolds Q nhiệt lượng truyền của thiết bị trao đổi nhiệt , W G 1, G 2 lưu lượng khối lượng của chất lỏng nóng và lạnh , kg/s Cp1, Cp2 nhiệt dung riêng của chất lỏng nóng và lạnh, kJ/kg.oC t'1, t’2 nhiệt độ chất lỏng nóng và lạnh ở đầu vào, oC t’’1, t’’2 nhiệt độ chất lỏng nóng và lạnh ở đầu ra, oC Δt1 độ giảm nhiệt độ của chất lỏng nóng Δt2 độ tăng nhiệt độ của chất lỏng lạnh Trang 6 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Nguyên lý làm mát bằng quá trình .2 Cấu hình thiết bị làm mát nước có công suất nhỏ .3 Tháp làm nguội nước loại đối lưu tự nhiên, kiểu ống khói (làm mát ngược dòng – hình trái) và (làm mát chéo dòng – hình phải).4 (a)Tháp làm nguội loại cưỡng bức, chéo dòng .5 Quạt ly tâm (trái) và quạt hướng trục (phải).

Bố trí quạt cấp không khí cưỡng bức hỗ trợ cho tháp làm nguội nước đối lưu tự nhiên. Bố trí quạt hỗ trợ bên trong tháp làm nguội đối lưu tự nhiên. Cấu hình tháp làm nguội đối lưu cưỡng bức loại cảm ứng, chéo dòng. Cấu hình tháp làm nguội đối lưu cưỡng bức loại cảm ứng, dòng đôi, chéo dòng.

Cấu hình tháp làm nguội đối lưu cưỡng bức loại cảm ứng, dòng đơn, chéo dòng. Tháp làm nguội được chế tạo và lắp đặt theo kiện không tháo rời. Tháp làm nguội nhiều cell, được chế tạo riêng và ghép tại nơi sử dụng. Kết cấu tháp làm nguội công suất lớn được kết ghép từ các mô đun nhỏ.

Cấu hình tháp làm nguội hình tròn, chéo dòng. Cấu hình tháp làm nguội 8 cạnh, chéo dòng. Tháp làm nguội không có tiết diện trao đổi nhiệt (spray-fill), chéo dòng. Ví dụ cấu tạo của tiết diện trao đổi nhiệt bên trong tháp làm nguội.

Cấu tạo thiết bị đo nhiệt độ bầu ướt của không khí. Thiết bị đo đồng thời nhiệt độ bầu ướt và nhiệt độ bầu khô. Định nghĩa cooling range và approach. Tuần hoàn dòng không khí nóng, bảo hoà quay trở lại vào tháp làm nguội.

Ảnh hưởng của vận tốc gió đến sự phân bổ của không khí đi ra khỏi tháp 32 Hình 1. Nguy cơ hồi lưu dòng không khí nóng vào lại tháp trong cấu hình tháp làm nguội đối lưu cưỡng bức. Cấu tạo bể chứa nước của tháp làm nguội. Giá đỡ tháp làm nguội.

Cấu tạo mặt đáy bể bê tông. Cấu tạo thân tháp làm nguội bằng thép không rỉ. Cấu tạo thân tháp làm nguội bằng bê tông. Hoạt động của bộ phân phối nước.

Tháp làm nguội 4 cells, sử dụng ống phân phối nước. Tháp làm nguội nước sử dụng ống đôi để phân phối nước theo kiểu chéo dòng. Cấu tạo hệ thống phân phối nước sử dụng ống. Hệ thống phân phối nước (ngược chiều).

Các đầu phân phối nước bằng nhựa cỡ lớn. Cấu tạo van cấp nước mới vận hành theo kiểu cơ học. Cấu tạo thiết bị đo và báo động các thông số. Cấu tạo quạt làm mát chế tạo bằng nhựa tăng cường sợi cacbo.

Tiết diện dạng thanh: bằng gỗ (hình trái) và kim loại (hình phải). Tiết diện dạng tấm. Cấu tạo thiết bị giảm thất thoát nước bằng gỗ. Cấu tạo thiết bị giảm thất thoát nước bằng nhựa PVC, loại 3 pass.

Vỏ bọc của tháp làm nguội. Độ bảo hoà của không khí khi đi qua tháp làm nguội. “Ống khói” của tháp làm nguội. Chu trình tuần hoàn nước làm mát.

Cấu hình tuần hoàn nước làm nguội để điều tiết nhiệt độ nước làm mát (không quá cao) trước khi vào tháp làm nguội. Cấu hình tuần hoàn nước để điều tiết nhiệt độ nước làm mát trước khi vào tháp làm nguội. Cấu hình tháp làm nguội cho phép xử lý nước bẩn. Truyền nhiệt dẫn nhiệt.

Truyền nhiệt đối lưu xảy ra trong quá trình gia nhiệt không khí. Nhiệt bức xạ truyền đi theo tất cả các hướng. Màng chất lỏng tạo nên bởi các lưu chất khi trao đổi nhiệt giữa 2 lưu chất. Cách bố trí lưu chất bên trong thiết bị trao đổi nhiệt: cùng chiều (co-curent) và ngược chiều (countercurrent).

Thiết bị trao đổi nhiệt 1-2-shell-tube exchanger. Thiết bị trao đổi nhiệt ống chum. Cấu tạo thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm. Các loại cấu tạo của đầu, thân và đuôi của thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm.

Thiết bị đun sôi lại (Kettle). Thiết bị trao đổi nhiệt kiểu ống lồng ống. Thiết bị trao đổi nhiệt kiểu ống chùm .