Hệ thống nƣớc làm mỏt bằng phƣơng phỏp bay hơi đƣợc ỏp dụng trong trƣờng hợp Nhà mỏy đặt tại cỏc vị trớ sõu trong đất liền hoặc trong cỏc trƣờng hợp khi so sỏnh giữa phƣơng phỏp làm mỏt bằng nƣớc biển và phƣơng phỏp bay hơi cho thấy phƣơng phỏp làm mỏt bằng bay hơi cú lợi thế hơn. Phƣơng phỏp làm mỏt bằng bay hơi đƣợc sử dụng ở những nơi mà nguồn nƣớc ngọt cung cấp dồi dào cho phộp bổ sung nƣớc ngọt với lƣợng lớn khụng gặp khú khăn.
3.6.2.1. Nguyờn lý hoạt động
Hệ thống nƣớc làm mỏt kiểu bay hơi cũngg tƣơng tự nhƣ phƣơng phỏp làm mỏt bằng nƣớc biển là hoạt động theo nguyờn tắc hệ thống trung tõm. Nƣớc làm mỏt đƣợc phõn phối tới cỏc thụ tiờu thụ bằng mạng lƣới đƣờng ống sau đú đƣợc thu gom lại và làm nguội tới nhiệt độ thớch hợp rồi bơm tới mạng lƣới phõn phối thành một chu kỳ khộp kớn.
Theo phƣơng phỏp này, nƣớc làm mỏt (nƣớc ngọt) sau khi đi qua cỏc thiết bị trao đổi nhiệt cú nhiệt độ cao sẽ đƣợc đƣa thẳng về thỏp bay hơi. Tại thỏp bay hơi nƣớc đƣợc phun chảy từ trờn xuống qua lớp đệm, cũn khớ đƣợc quạt hỳt đi từ dƣới lờn. Do quỏ trỡnh phõn tỏn của nƣớc và khụng khớ, nƣớc bay hơi và tự làm mỏt rồi thu gom xuống phớa dƣới đỏy của thỏp bay hơi.
Nƣớc làm mỏt trong bể chứa sẽ đƣợc kiểm tra thành phần húa học, sinh học và đƣợc bổ sung cỏc húa chất ức chế quỏ trỡnh ăn mũn, đúng cặn và sự phỏt triển của vi sinh vật trong nƣớc. Lƣợng nƣớc hao hụt trong quỏ trỡnh hoạt động cũngg sẽ đƣợc bổ sung vào bể chứa này. Do nƣớc bị bay hơi một phần trong thỏp làm mỏt, nồng độ muối trong nƣớc sẽ tăng dần lờn, vỡ vậy, một phần nƣớc làm mỏt sẽ đƣợc loại bỏ định kỳ ra khỏi hệ thống để bổ sung thờm nƣớc mới. Cỏc tạp chất cơ học cũngg sinh ra trong quỏ trỡnh hoạt động, do đú một
phần nƣớc làm mỏt đƣợc lọc liờn tục và tuần hồn lại bể chứa. Nƣớc từ bể chứa sau đú đƣợc bơm tới mạng lƣới phõn phối tới cỏc hộ tiờu thụ trong nhà mỏy. Sơ đồ cụng nghệ điển hỡnh hệ thống nƣớc làm mỏt bằng phƣơng phỏp bay hơi đƣợc mụ tả trong hỡnh H-22.
3.6.2.2. Cấu tạo và chức năng thiết bị trong hệ thống
Hệ thống làm mỏt bằng phƣơng phỏp bay hơi bao gồm cỏc thiết bị chớnh sau: Thỏp làm mỏt, bể chứa nƣớc làm mỏt, bơm nƣớc làm mỏt, thiết bị lọc và mạng lƣới đƣờng ống thu gom, phõn phối nƣớc làm mỏt.
a. Thỏp làm mỏt
Thỏp làm mỏt cú nhiệm vụ hạ nhiệt độ của nƣớc làm mỏt cú nhiệt độ cao (trở về từ cỏc thiết bị trao đổi nhiệt) xuống nhiệt độ yờu cầu phự hợp cho chất tải nhiệt. Đõy là một thiết bị bay hơi kiểu thỏp, bờn trong cú cỏc lớp đệm để tạo điều kiện phõn tỏn, tiếp xỳc giữa khụng khớ và nƣớc đƣợc tốt (xem hỡnh H-22). Nƣớc làm mỏt đƣơc phun thành cỏc giọt nhỏ từ trờn xuống, khụng khớ đƣợc thổi từ phớa dƣới lờn nhờ cỏc quạt hỳt cụng suất lớn lắp đặt ở đỉnh thỏp. Tựy thuộc vào độ ẩm tƣơng đối của khụng khớ, chế độ hoạt động của thỏp (tốc độ dũng khớ, độ phõn tỏn của nƣớc,…) mà nƣớc bay hơi với lƣợng nhiều hay ớt và tƣơng ứng nhiệt độ của nƣớc sẽ giảm tới mức độ tƣơng ứng. Khi nƣớc bay hơi sẽ làm lạnh nƣớc bản thõn, ngƣời ta phải tớnh túan cụng suất thỏp bay hơi (cú tớnh đến điều kiện khớ hậu) sao cho nƣớc sau khi làm mỏt đạt đƣợc nhiệt độ yờu cầu. Nƣớc sau khi làm mỏt đƣợc thu gom về bể chứa ở phớa dƣới thỏp bay hơi.
b. Bể chứa nƣớc làm mỏt
Bể chứa nƣớc làm mỏt thƣờng là bứộc kết cấu bờ tụng cốt thộp kiểu hở. Bể này cú nhiệm vụ chứa nƣớc sau khi làm mỏt. Tại đõy, nƣớc làm mỏt đƣợc kiểm tra chất lƣợng và hiệu chỉnh để hạn chế tớnh ăn mũn, khả năng đúng cặn cũngg nhƣ ức chế sự phỏt triển của vi sinh vật. Để bổ sung lƣợng nƣớc hao hụt trong quỏ trỡnh bay hơi, bể đƣợc nối với hệ thống cấp nƣớc ngọt để bổ sung nƣớc ngọt. Một cụm bỡnh chứa húa chất và cỏc bơm định lƣợng cũngg đƣợc lặp đặt kốm theo để bổ sung húa chất cần thiết hiệu chỉnh chất lƣợng nƣớc làm mỏt.
c. Bơm nƣớc làm mỏt
Bơm nƣớc làm mỏt cú chức năng tạo động lực cho nƣớc ngọt làm mỏt đủ ỏp suất để thắng trở lực đƣờng ống mạng lƣới phõn phối/thu gom và trở lực bờn trong cỏc thiết bị trao đổi nhiệt với lƣu lƣợng nƣớc làm mỏt theo yờu cầu của cỏc hộ tiờu thụ. Để đảm bảo an tồn vận hành, ngƣời ta sử dụng nhiều
bơm hoạt động song song nhau. Số lƣợng bơm đƣợc xỏc định tựy thuộc vào lƣu lƣợng hệ thống và tối ƣu húa về dầu tƣ thiết bị.
d. Thiết bị lọc
Nhƣ đĩ đề cập, trong quỏ trỡnh hoạt động sản sinh nhiều tạp chất cơ học trong nƣớc làm mỏt cần phải đƣợc loại bỏ để trỏnh ảnh hƣởng tới cỏc thiết bị trao đổi nhiệt. Trong sơ đồ cụng nghệ, một thiết bị lọc đƣợc lắp đặt để lọc một phần nƣớc làm mỏt và tuần hồn lại bể chứa.
e. Mạng lƣới phõn phối
Cũngg giống nhƣ phƣơng phỏp làm mỏt bằng nƣớc biển, nƣớc làm mỏt đƣợc phõn phối tới cỏc hộ tiờu thụ bằng mạng lƣới đƣờng ống trải rộng trờn mặt bằng nhà mỏy. Nƣớc làm mỏt sẽ phõn chia thành cỏc đƣờng ống chớnh sau đú đƣợc phõn nhỏnh vào từng phõn xƣởng rồi chia nhỏ vào từng thiết bị trao đổi nhiệt. Nƣớc sau khi làm mỏt đƣợc thu gom lại hệ thống đƣờng ống rồi đƣa về thỏp bay hơi. Nguyờn tắc của hệ thống phõn phối nƣớc làm mỏt là hạn chế tối đa sử dụng nƣớc làm mỏt một lần khụng thu hồi.
3.6.3. Cỏc hộ tiờu thụ chớnh và chất lƣợng nƣớc làm mỏt
Cỏc hộ tiờu thụ nƣớc làm mỏt chớnh trong Nhà mỏy lọc húa dầu là cỏc thiết bị trao đổi nhiệt (cỏc thiết bị làm mỏt), cỏc thiết bị ngƣng tụ của cỏc tuốc bin hơi, cỏc mỏy nộn cú cụng suất lớn. Đối với thiết bị ngƣng tụ cho cỏc tuốc bin hơI, ngoại trừ một số dạng thiết bị ngƣng tụ trong phõn xƣởng phỏt điện và mỏy nộn khớ thƣờng sử dụng làm mỏt trực tiếp bằng nƣớc biển (trong sơ đồ nƣớc làm mỏt bằng nƣớc biển) cỏc thiết bị khỏc đều sử dụng chất tải nhiệt là nƣớc ngọt. Chất lƣợng nƣớc làm mỏt khụng chỉ ảnh hƣởng tới hiệu quả làm việc của cỏc thiết bị trao đổi nhiệt mà cũn ảnh hƣởng tới tuổi thọ và chu kỳ bảo dƣỡng thiết bị, vỡ vậy, chất lƣợng nƣớc làm mỏt cần phải đƣợc kiểm súat chặt chẽ. Cỏc thụng số chất lƣợng của nƣớc làm mỏt cần phải đƣợc kiểm súat chớnh bao gồm:
- Nhiệt độ nƣớc làm mỏt tới cỏc hộ tiờu thụ;
- Nhiệt độ nƣớc làm mỏt sau thiết bị trao đổi nhiệt; - Giỏ trị PH;
- Độ dẫn điện
- Hàm lƣợng Ca ( tớnh theo CaCO3);
- Hàm lƣợng SiO2;
Căn cứ vào điều kiện cụ thể và cỏc tiờu chuẩn thiết kế mà ngƣời ta quy định cụ thể giỏ trị của cỏc thụng số chất lƣợng của nƣớc làm mỏt.
3.7. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP
1. Húy cho biết lý do tại sao trong cỏc nhà mỏy lọc dầu thƣờng xõy dựng một phõn xƣởng phỏt điện riờng? Việc xõy dựng một phõn xƣởng phỏt điện riờng trong Nhà mỏy cú ƣu điểm gỡ?
2. Húy cho biết tại sao phõn xƣởng phỏt điện trong Nhà mỏy lọc húa dầu thƣờng sử dụng kiểu tuốc bin hơi?
3. Trỡnh bày cỏc nguồn nhiệt và phƣơng thức tận dụng trong cỏc Nhà mỏy lọc húa dầu.
4.Trỡnh bày vai trũ của hệ thống khớ nộn trong nhà mỏy chế biến dầu khớ; 5. Trỡnh bày sơ đồ cụng nghệ và nguyờn lý hoạt động của hệ thống khớ nộn; 6. Nờu cỏc loại mỏy nộn thƣờng đƣợc sử dụng trong hệ thống sản xuất khớ nộn trong nhà mỏy chế biến dầu khớ, ƣu nhƣợc điểm của mỏy nộn kiểu trục vớt; 7.Trỡnh bày vai trũ của khớ Ni-tơ trong hoạt động nhà mỏy chế biến dầu khớ; 8.Trỡnh bày cấu tạo hệ thống sản xuất Ni-tơ, chức năng của cỏc thiết bị trong hệ thống
9. Vai trũ Hệ thống nhiờn liệu trong Nhà mỏy lọc húa dầu.
10. Trong hai nguồn nhiờn liệu (nhiờn liệu khớ và nhiờn liệu lỏng), nguồn nào ƣu tiờn sử dụng trƣớc? Tại sao một số lũ đốt cú cụng suất lớn cần phải đƣợc thiết kế để sử dụng đƣợc cả khớ và dầu nhiờn liệu?
11. Vai trũ nƣớc làm mỏt trong Nhà mỏy lọc húa dầu? Tại sao nƣớc làm mỏt
(chất tải nhiệt) sử dụng trong cỏc phõn xƣởng cụng nghệ thƣờng phải dựng nƣớc ngọt?
12. Trỡnh bày nguyờn lý hoạt động chung của hệ thống nƣớc làm mỏt. Hiện tại cú mấy sơ đồ nƣớc làm mỏt chớnh, ƣu điểm của sơ đồ làm mỏt bằng nƣớc biển.
BÀI 4. SỒ ĐỒ VÀ HOẠT ĐỘNG HỆ THỐNG CễNG TRèNH NGOẠI VI Mĩ bài: HD M4
Giới thiệu
Cũngg nhƣ hệ thống năng lƣợng phụ trợ, hệ thống cụng trỡnh ngoại vi cú một vai trũ quan trọng và cú mối quan hệ hữu cơ với cỏc phõn xƣởng cụng nghệ trong quỏ trỡnh hoạt động của nhà mỏy lọc húa dầu. Để cú kỹ năng vận hành nhà mỏy tốt, cần phải hiểu biết vững vàng về hệ thống cỏc cụng trỡnh ngoại vi. Trong phạm vi của bài học này chỉ đề cập đến cỏc hạng mục cụng trỡnh chớnh và những nột cơ bản của từng hạng mục, đặc biệt là mối quan hệ của cỏc hạng mục này với quỏ trỡnh hoạt động chung tồn bộ nhà mỏy.
Mục tiờu thực hiện
Học xong mụ đun này học viờn cú đủ năng lực:
- Mụ tả đƣợc sơ đồ cỏc hạng mục cụng trỡnh ngoại vi.
- Mụ tả đƣợc chức năng, nguyờn lý hoạt động của từng hệ thống.
- Mụ tả đƣợc hoạt động của từng hệ thống.
Nội dung chớnh
- Khu bể chứa sản phẩm.
- Khu bể chứa trung gian.
- Hệ thống pha trộn và xuất sản phẩm
- Hệ thống xử lý nƣớc thải.