Устройство для обогрева трубопровода

 

Сущность изобретения: в теплоизоляционном кожухе параллельно с основным трубопроводом (ТП) проложен греющий ТП, Между кожухом и стенками ТП образован канал для циркуляции теплоносителя. В качестве теплоносителя канал частично заполнен жидкостью, температура кипения которой равна температуре транспортировки среды. В канале выполнены перегородки вдоль ТП и в его поперечном сечении, образующие герметичные камеры. Канал частично заполнен изопентаном. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s22s F 16 L 53/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) -Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4910559/29 (22) 10.12.90 (46) 07,03.93. Бюл. N 9 (71) Донецкий политехничеСкий институт и

Государственный научно-исследовательский и проектно-изыскательский институт

"Южниигипрогаз" . (72) Г.Г,Пятышкин, В,И.Илющенко, А,Д,Маркин, А.Е.Сахно, В.cD, Иващенко, И.М.Машкович, Ю,А.Кузьменко и M,Ë,Øêàäðoí (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 339944661199, кл. F 16 53/00, 1973.

Изобретение относится к транспортировке застывающей среды по трубопроводу, может применяться в газовой, металлургической промышленности, химическом производстве и других отраслях, для транспорта воды, нефтепродуктов, расплавленных материалов и других сред.

Целью предлагаемого изобретения является получение равномерного поля температуры поверхности основного трубопровода, повышение надежности транспортировки среды при температурах окружающей среды . нижетемпературы застываниятранспортируемой среды и, кроме того, получение экономии электроэнергии.

Сущность предложенного устройства для подогрева трубопровода поясняется с помощью чертежа.

На чертеже показано поперечное сечение трубопровода.

Устройство для подогрева трубопровода содержит основной трубопровод 1, дополнительный трубопровод 2, теплоизолированный

„„5U„„ 1800205 Al (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБОГРЕВА ТРУБОПРОВОДА (57) Сущность изобретения: в теплоизоляционном кожухе параллельно с основным трубопроводом (ТП) проложен греющий ТП, Между кожухом и стенками ТП образован канал для циркуляции теплоносителя. В качестве теплоносителя канал частично заполнен жидкостью, температура кипения которой равна температуре транспортировки среды, В канале выполнены перегородки вдоль ТП и в его поперечном сечении, образующие герметичные камеры. Канал частично заполнен изопентаном. 1 з,п,ф-лы, 1 ил, кожух 3, герметичный канал 4, повторяющий профиль системы трубопроводов, в нижней части которого находится жидкость

5, Для удобства выполнения конструктивных работ канал снабжен перегородками 6, как по сечению трубопровода, так и по его дли.не.

Энергия для поддержания работоспособности основного трубопровода 1 подается в дополнительный трубопровод 2, стенки которого разогреваются, Из-за того, что они контактируют с жидкостью 5, она нагревается и закипает. Пары жидкости заполняют пространство герметичного канала и конденсируются на поверхностях герметичного канала, премыкающих к стенкам основного трубопровода и внутренним стенкам теплоизолированного кожуха. При конденсировании паров жидкости на стенках выделяется скрытая теплота парообразования, которая в основном поддерживает равномерное распределение температуры по поверхностям основного трубопровода. Таким образом осуществляется подогрев транспортируемой среды.

1800205

Пример конкретного выполнения.

Предложим, что транспортируемая среда вода. Температура транспортировки +28 С.

Температура наружного воздуха+О С. Максимально возможная температура греющего трубопровода +70 С. Диаметр основного трубопровода 0> = 100 мм, а диаметр греющего дополнительного Ог - 34 мм, Рассмотрим наихудший случай, когда . транспортируемая среда покоится, т.е. ее скорость равна нулю, Теплофизические свойства воды в пределах от 0 — 28 С будем считать постоянными величинами о = 1004 кг/мэ; Cp = 4,1869 КДж/кг град.

Зададимся временем разогрева трубопровода т= 1800 с, тогда тепловой поток, переносимый парами жидкости внутри системы

q = = 10,044 КДж/с, t

Кроме того, q = mr, где г — скрытая теплота изообразования для иэопентана, r = 343; ож = 613 кг/мэ; р, = 3,07;

1к = 28 С; Сзади = 160 С; Срп = 2,03;

Срж =4,82;

m — массовая скорость паров жидкости; участвующая в подводе тепла к основному трубопроводу, m = = 0,0294. кг/с.

Но с другой стороны в=,о. V-S, если учесть, что при площади Я поперечного сечения S = 0,4 м и скорости движения паров

m 0,0294

Я 3,07 0,4 0,024 м/с.

При среднем линейном размере системы L = 0,1 м, время одного "цикла"; испарение — по конденсации — испарение составит

„е Е 01

Ч 0,024 4,2 с, 10 а потребное минимальное количество жикости (изопентана) для осуществления теплообмена

G-m т =0,0294 4,2=0,123 кг, Таким образом чтобы подогреть за 0,5 ч трубопровод с водой, масса которой составит 7,85 кг, потребуется -0,2 кг изо. пентана при температуре греющего трубопровода 28 С, Формула изобретения

1, Устройство для обогрева трубопровода, транспортирующего застывающую среду, включающее теплоиэоляционный кожух, в котором параллельно с основным трубопроводом проложен дополнительный греющий трубопровод, а между теплоиэолированным кожухом и стенками основного и дополнительного трубопроводов образован канал для циркуляции теплоносителя, о т л и ч а ю щ е е;

35 с я тем, что в качестве теплоносителя канал частично заполнен жидкостью, температура кипения которой равна температуре транспортировки среды, при этом в канале выполнены перегородки вдоль трубопровода и в его поперечном сечении, образующие герметичные камеры.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что канал частично заполнен изопентаном.

1800205

Составитель Г. Пятышкин . Техред М,Моргентал Корректор М, Куль

Редактор А. Савина

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. УжгороД, ул.Гагарина, 101

Заказ 1153 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5