На современных нефтеперерабатывающих заводах (НПЗ) при производстве различных видов нефтепродуктов (НП) одним из наиболее ответственных технологических процессов является их охлаждение [1–4]. Это объясняется тем, что НП на завершающих производственных стадиях находятся в горячем состоянии, и их температура изменяется в широком диапазоне, достигая 200°С в зависимости от:
– вида НП (бензин, керосин, дизельное топливо и т. п.);
– особенностей технологического режима на предприятии;
– климатических факторов в течение года и времени суток.
Поэтому на завершающих этапах производственных циклов НПЗ требуется охлаждение нефти и НП до определенной заданной по технологии температуры, которая определяется видом производимой продукции и характером дальнейшей ее переработки. В этой связи процесс охлаждения нефти и НП относится к важнейшим технологическим процессам, обеспечивая точность поддержания заданной температуры конечного НП, непрерывность, высокую надежность, уровень автоматизации, а также требования пожаро- и взрывобезопасности. Все эти функции, как правило, возлагаются на аппараты воздушного охлаждения (АВО) нефти и нефтепродуктов [5–8].
Конструктивно установки АВО нефти и нефтепродуктов представляют собой трубчатые теплообменники (холодильники), где низкопотенциальное тепло от НП отводится благодаря обдуву окружающим воздухом, и состоят из следующих основных частей:
– несущей конструкции характерного вида;
– трубной решетки, выполненной в виде нескольких секций, расположенных друг относительно друга с определенным шагом;
– одного или нескольких вентиляторных агрегатов, каждый из которых содержит вентилятор и приводной асинхронный короткозамкнутый двигатель (АД).
Исходный горячий нефтепродукт, являющийся теплоносителем воздушного холодильника, прокачивается насосами по трубам секций трубной решетки, которые соединяются попарно параллельно в виде «шалаша» (реже горизонтально). В результате отвод тепла от НП производится окружающим воздухом, повышенная интенсивность теплообмена с которым обеспечивается принудительной вентиляцией межтрубного пространства АВО средствами электропривода вентиляторов.