Подогреватель нефти

Авторы патента:

F22B7 - Жаротрубные паровые котлы, т.е. котлы, в которых горение происходит внутри одной или нескольких жаровых труб, составляющих единое целое с корпусом котла

Владельцы патента RU 2380611:

Открытое акционерное общество "Саратовский завод энергетического машиностроения" ОАО "САРЭНЕРГОМАШ" (RU)

Изобретение относится к подогревателям нефти и может быть использовано для нагрева нефти при их транспортировке и промысловой подготовке. Подогреватель нефти имеет горизонтально вытянутый цилиндрический корпус, заполненный промежуточным теплоносителем, горелочное устройство, дымовую трубу и расширительный бак. В корпусе размещены топочная камера U-образной формы, в которую введены поперечные переточные трубы, и расположенный над ней, по меньшей мере, один продуктовый трубчатый змеевик в виде ряда секций, смещенных относительно друг друга. Трубы продуктового змеевика плотно уложены в каждой из секций по типу двухзаходной спирали в виде ряда горизонтально вытянутых параллельных участков труб в направлении протяженности подогревателя с изогнутыми участками труб в местах поворота и перехода с уровня на уровень. При этом расстояние между соседними трубами в месте наибольшего изгиба на поворотном участке в 2.9÷3.1 раза больше, чем расстояние между соседними трубами продуктового змеевика на прямолинейном горизонтально вытянутом участке. В центре продуктового змеевика сформирован участок трубы из двух симметричных частей, зеркально отображенных относительно друг друга, образуя S-образное изогнутое цилиндрическое тело. Подогреватель нефти повышает уровень пожаробезопасности без понижения теплотехнических характеристик. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к подогревателям нефти и может быть использовано для нагрева нефти при их транспортировке и промысловой подготовке.

Известен трубчатый подогреватель [патент на изобретение RU №2224005], содержащий металлический теплоизолированный корпус в виде многоугольной горизонтальной призмы, внутри которого размещен вдоль стен продуктовый змеевик и расположена топка с горелочными устройствами, при этом корпус выполнен с одним выходом, который подключен к дымовой трубе, при этом он дополнительно содержит вторую дымовую трубу и коробчатый дымоход с двумя муфтами на торцах.

Известен также трубчатый подогреватель жидких или газообразных сред [авторское свидетельство на изобретение SU №1744406], содержащий заполненный жидким промежуточным теплоносителем корпус, расположенную в нем жаровую трубу и трубчатый змеевик для рабочей среды, размещенный между корпусом и жаровой трубой, при этом с целью интенсификации процесса теплообмена жаровая труба внутри имеет полую осимметрично расположенную вставку, сообщенную со стороны верхнего и нижнего торцов с полостью корпуса.

Известен также трубчатый подогреватель для нагрева жидких или газообразных сред [авторское свидетельство на изобретение SU №377604], содержащий заполненный жидким промежуточным теплоносителем корпус, расположенную внутри корпуса жаровую трубу и размещенный между корпусом и жаровой трубой трубчатый змеевик для пропуска нагреваемой среды, причем с целью интенсификации теплообмена жаровая труба выполнена в виде вертикального прямоугольного короба.

Известен также подогреватель жидких и газообразных сред [патент на изобретение RU №2182679], содержащий корпус, заполненный жидким промежуточным теплоносителем, и расположенные внутри него трубный пучок нагреваемого продукта, жаровую трубу, подключенную к горелочному устройству, и установленный над ней пучок дымогарных труб, соединенных с дымовой трубой, снабженный продуктовой камерой для ввода и вывода жидких и газообразных сред.

Известен также трубчатый подогреватель [патент на изобретение RU №2256846], который содержит корпус с размещенной в нем жаровой трубой, теплообменный элемент в виде ряда труб, прямые участки которых расположены параллельно продольной оси корпуса, промежуточный теплоноситель, газоповоротную камеру и расположенные со стороны, противоположной газоповоротной камере, горелочное устройство, газоотвод в виде дымовой трубы, конвективную камеру и рубашку вокруг жаровой трубы, в которую помещен промежуточный теплоноситель. Теплообменный элемент выполнен в виде продуктового змеевика, состоящего из двух последовательно соединенных секций, трубы которого ориентированы вокруг центральной продольной оси корпуса, причем одна секция продуктового змеевика помещена в рубашку жаровой трубы, а вторая - в конвективную камеру, образованную пространством между рубашкой и внутренней стенкой корпуса.

Наиболее близким аналогом является трубчатый подогреватель [патент на изобретение RU №2219218], содержащий металлическую цилиндрическую емкость, внутри которой в ее нижней части размещена топка с горелочным устройством, жидкий промежуточный теплоноситель и две секции продуктового змеевика, расположенные внутри емкости в ее верхней части, причем топка имеет по крайней мере один выход, который подключен к дымовой трубе, а металлическая цилиндрическая емкость с жидким теплоносителем установлена горизонтально.

Недостатком наиболее близкого аналога является недостаточная эффективность по причине неиспользования всех возможностей процесса теплообмена.

Задачей заявляемого изобретения является повышение уровня пожаробезопасности без понижения теплотехнических характеристик.

Сущность изобретения. Заявляемый подогреватель нефти характеризуется тем, что имеет горизонтально вытянутый цилиндрический корпус, заполненный промежуточным теплоносителем, в среде которого размещены прикрепленные к корпусу с помощью фланцев топочная камера U-образной формы, в которую введены поперечные переточные трубы, и расположенный над ней, по меньшей мере, один продуктовый трубчатый змеевик в виде ряда секций, смещенных относительно друг друга, горелочное устройство, дымовую трубу и расширительный бак, при этом трубы продуктового змеевика плотно уложены в каждой из секций по типу двухзаходной спирали в виде ряда горизонтально вытянутых параллельных участков труб в направлении протяженности подогревателя с изогнутыми участками труб в местах поворота и перехода с уровня на уровень, причем расстояние между соседними трубами подчинено соотношению:

h≈(2,9÷3,1)·l,

где h - расстояние между соседними трубами в месте наибольшего изгиба на поворотном участке, l - расстояние между соседними трубами продуктового змеевика на прямолинейном горизонтально вытянутом участке, и в центре продуктового змеевика сформирован участок из двух симметричных частей, зеркально отображенных относительно друг друга и сдвинутых по высоте, образуя S-образное изогнутое цилиндрическое тело.

Технический результат заявляемого изобретения. Решение проблемы повышения уровня пожаробезопасности без понижения теплотехнических характеристик выражается такими техническими результатами, как вваривание поперечных переточных труб для интенсификации теплообмена и турбулизации потоков дымовых газов. Тем самым обеспечивается равномерный нагрев всего объема промежуточного теплоносителя. Также для интенсификации теплообмена секции змеевика смещены относительно друг друга, например, порядка 75 мм для труб диаметра 108 мм. Важным техническим результатом является также то, что продуктовый змеевик выполнен в виде двухзаходной плоской спирали, что позволяет наиболее эффективно использовать полезный объем внутри подогревателя, создавая наибольшую поверхность теплообмена змеевика. В данной конструкции по роликам, установленным в корпусе блока нагрева, топочная камера и продуктовый змеевик свободно выкатываются, что делает подогреватель максимально доступным для осмотра и технического обслуживания.

Заявляемое изобретение поясняется с помощью фиг.1-3, на которых представлены: на фиг.1 - продольный разрез подогревателя нефти, на фиг.2 - продуктовый змеевик, на фиг.3 - расположение труб в секциях, где позициями 1-13 обозначены:

1 - продуктовый змеевик;

2 - топочная камера;

3 - расширитель;

4 - дыхательный клапан;

5 - штуцер для заливки теплоносителя;

6 - труба для отвода дымовых газов;

7 - горелочное устройство;

8 - фланцы;

9 - поперечные переточные трубы;

10 - корпус блока нагрева;

11 - ролики, установленные в корпусе блока нагрева;

12 - выходной патрубок для нефти с фланцами;

13 - входной патрубок для нефти с фланцами.

Подогреватель нефти выполнен в виде горизонтально расположенного корпуса 10, заполненного промежуточным теплоносителем. К верхней части корпуса приварен расширитель 3, снабженный штуцером для заливки теплоносителя 5 и дыхательным клапаном 4. Топочная камера 2 размещена в нижней части корпуса 10 и имеет U-образную форму. Для интенсификации теплообмена и увеличения поверхности нагрева в топочной камере 2 установлены поперечные переточные трубы 9. На одном из фланцев 8 топочной камеры 2 установлено горелочное устройство 7, а на другом - труба для отвода дымовых газов 6. Над топочной камерой 2 расположен продуктовый змеевик 1, который выполнен в виде пакета соединенных между собой секций, представляющих собой двухзаходные плоские спирали, позволяющие наиболее эффективно использовать полезный объем корпуса 10, размещая в нем продуктовый змеевик 1 с наибольшей поверхностью теплообмена. Это позволяет изготавливать оптимально компактные подогреватели нефти и нефтяной эмульсии. Для интенсификации теплообмена, секции смещены относительно друг друга. Продуктовый змеевик 1 закреплен в трубных досках, имеет входной 13 и выходной 12 патрубки с фланцами 8, оснащен строповыми устройствами. К корпусу 10 топочная камера 2 и продуктовый змеевик 1 крепятся с помощью фланцев 8. По роликам 11, установленным в корпусе 10 блока нагрева, топочная камера 2 и продуктовый змеевик 1 свободно выкатываются, что делает подогреватели максимально доступными для осмотра и технического обслуживания.

Подогреватель нефти работает следующим образом.

Нефть из промысловой сети через штуцер для заливки теплоносителя 5 поступает в продуктовый змеевик 1 подогревателя, нагревается от промежуточного теплоносителя, после чего выводится из подогревателя. Топливо сжигается в топочной камере 2 подогревателя, отдавая тепло промежуточному теплоносителю. Охлажденные продукты сгорания при помощи дымовой трубы 6 выводятся из топочной камеры 2 подогревателя в атмосферу. Блок нагрева предназначен для передачи тепла от продуктов сгорания нагреваемому продукту.

Пример

Описанный подогреватель нефти и нефтяной эмульсии является апробируемым устройством организации - заявителя, надежно зарекомендовавшим себя во время испытаний. Габаритные размеры подогревателя нефти: длина - 10512 мм, ширина - 3764 мм, высота - 15040 мм. Вес изделия при данных габаритах может быть, например, 17470 кг.

1. Подогреватель нефти, характеризующийся тем, что он имеет горизонтально вытянутый цилиндрический корпус, заполненный промежуточным теплоносителем, в среде которого размещены прикрепленные к корпусу с помощью фланцев топочная камера U-образной формы, в которую введены поперечные переточные трубы, и расположенный над ней, по меньшей мере, один продуктовый трубчатый змеевик в виде ряда секций, смещенных относительно друг друга, горелочное устройство, дымовую трубу и расширительный бак, при этом трубы продуктового змеевика плотно уложены в каждой из секций по типу двухзаходной спирали в виде ряда горизонтально вытянутых параллельных участков труб в направлении протяженности подогревателя с изогнутыми участками труб в местах поворота и перехода с уровня на уровень, причем расстояние между соседними трубами подчинено соотношению:
h≈(2,9÷3,1)-l,
где h - расстояние между соседними трубами в месте наибольшего изгиба на поворотном участке, l - расстояние между соседними трубами продуктового змеевика на прямолинейном горизонтально вытянутом участке, а в центре продуктового змеевика сформирован участок трубы из двух симметричных частей, зеркально отображенных относительно друг друга, образуя S-образное изогнутое цилиндрическое тело.

2. Подогреватель нефти п.1, характеризующийся тем, что в каждом следующем ряду по высоте продуктового змеевика внутри секции трубы размещены в пространстве над зазором, образованным между трубами предыдущего ряда.

Похожие патенты:

Паровой котел // 2373455

Водогрейный котел // 2347976

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к водогрейным котлам, и может быть использовано в системах отопления и горячего водоснабжения жилых и общественных зданий.

Трехходовой жаротрубный котел // 2336460

Изобретение относится к котлам, а более конкретно к трехходовым жаротрубным котлам. .

Способ изготовления гофрированной трубы, предпочтительно жаровой, технологический комплекс для изготовления гофрированных труб, предпочтительно жаровых, стан для гофрирования трубчатых заготовок, предпочтительно при изготовлении жаровых труб, устройство для локального разогрева токами высокой частоты трубы при прокатке ее гофр, гофрированная труба, предпочтительно жаровая // 2330743

Изобретение относится к обработке металлов давлением и касается способа изготовления гофрированной трубы, предпочтительно жаровой, и устройств для выполнения кольцевых гофр на трубчатых заготовках (обечайках) жаровых труб котлоагрегатов.

Технологический нагреватель преимущественно для стабилизации природного газа в газообразном состоянии и радиационная газовая горелка инфракрасного излучения // 2315905

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта и предназначено для обеспечения стабильного режима транспортировки в газообразном состоянии углеводородов, оно может быть использовано для подогрева жидких нефтепродуктов, газообразных и жидких сред, контакт которых с пламенем и горячими продуктами горения не желателен.

Технологический нагреватель приемущественно для стабилизации природного газа в газообразном состоянии // 2310122

Изобретение относится к области трубопроводного транспорта и предназначено для обеспечения стабильного режима транспортировки в газообразном состоянии углеводородов, и может быть использовано для подогрева жидких нефтепродуктов, газообразных и жидких сред, контакт которых с пламенем и горячими продуктами горения не желателен.

Устройство для подогрева жидких и газообразных сред // 2306493

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для нагрева жидких и газообразных продуктов, пожароопасных и чувствительных к перегреву. .

Теплогенерирующая установка // 2306480

Изобретение относится к устройствам для сжигания топлива, предпочтительно твердого, и может быть использовано для генерирования пара. .

Подогреватель жидких и газообразных сред // 2300701

Жаротрубно-дымогарный котел // 2267696

Котел жидкостного подогревателя // 2406925

Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к устройствам для подогрева дизельных двигателей и двигателей внутреннего сгорания при подготовке к работе в условиях низких температур, а также для обогрева салонов транспортных средств, в том числе автомобилей, вертолетов, жилых и производственных помещений

Нагревательное устройство // 2482388

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в нагревательных устройствах для нагрева жидкости

Водогрейный жаротрубный котел // 2499187

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано при производстве водогрейных котлов для отопления и горячего водоснабжения. Цель изобретения - при существующей тепловой производительности котла уменьшить его габаритные размеры и вес, повысить эффективность использования поверхностей котла для процесса теплообмена, снизить трудоемкость изготовления и сборки котла. Сущность изобретения в том что, в водогрейном жаротрубном котле, содержащем корпус, закрытый спереди днищем с отверстием и горловиной под установку горелки, сзади - трубной доской, внутри которого размещены жаровая труба, имеющая переднее и заднее днища, и расположенные по концентрическим окружностям соосно с жаровой трубой дымогарные трубы, выходные концы которых закреплены в отверстиях трубной доски, несущей снаружи газовый короб, соединенный с дымовой трубой, входные концы дымогарных труб изогнуты и закреплены в отверстиях переднего днища и (или) отверстиях, расположенных по периметру жаровой трубы. За счет такого выполнения в конструкции котла по ходу продуктов сгорания отсутствуют поверхности, не участвующие в передаче тепла нагреваемой воде, в частности поворотная камера, а разворот газов происходит непосредственно в дымогарных трубах. 1 ил.

Жаротрубный многоходовый котел // 2597355

Настоящее изобретение относится к теплотехнике, а именно к устройствам, предназначенным для нагревания воды. Жаротрубный многоходовый котел содержит корпус с крышкой на входе и патрубок отвода уходящих газов на выходе. В котле размещены жаровая топочная труба и жаровые трубы продуктов сгорания, охватывающие жаровую топочную трубу. На стенке корпуса расположены патрубки подвода и вывода воды. Жаровые трубы со стороны патрубка отводящих газов включены в трубную доску и ею соединены с корпусом перед упомянутым патрубком, а с другой стороны они соединены другой трубной доской с фланцем и им закреплены в корпусе. Со стороны фланцевого крепления жаровых труб с корпусом жаровая топочная труба соединена с передней крышкой с возможностью разъединения. Крышка выполнена водоохлаждаемой за одно целое с жаровой топочной трубой, образуя с ней единую водоохлаждаемую конструкцию. Данная конструкция закреплена в корпусе котла с возможностью независимого извлечения из него жаровых труб, закрепленных в корпусе котла независимо от жаровой топочной трубы. Крышка соединена с фланцем корпуса котла через термостойкую герметизирующую прокладку, обеспечивающую температурные изменения жаровой топочной трубы и жаровых труб в независимых друг от друга деталях котла. При использовании изобретения обеспечивается упрощение конструкции и надежность в эксплуатации, а также удобство работ при чистке и ремонте как жаровой топочной трубы, так и жаровых труб. 2 ил.

Подогреватель жидких и газообразных сред // 2600194

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано для нагрева жидких и газообразных продуктов. Подогреватель жидких и газообразных сред содержит корпус, заполненный жидким промежуточным теплоносителем, жаровую трубу, расположенную на оси корпуса и представляющую собой три цилиндрические обечайки, установленные коаксиально и образующие кольцевые полости для прохода продуктов сгорания, при этом во входной части жаровой трубы расположено горелочное устройство, представляющее собой кольцевой коллектор, на котором, равномерно по окружности, расположены атмосферные горелки с запальным устройством, а в выходной части жаровой трубы расположена дымовая труба, теплообменник, выполненный в виде змеевика, состоящего из двух последовательно соединенных секций, трубы которого расположены параллельно оси корпуса, причем одна секция змеевика помещена во внутреннюю полость жаровой трубы, а вторая - в кольцевую полость, образованную внутренней поверхностью корпуса и наружной поверхностью жаровой трубы. 2 ил.

Устройство и способ работы путевого подогревателя нефти // 2613008

Изобретение относится к области подготовки нефти на нефтепромыслах и нефтеперерабатывающих предприятиях к дальнейшей транспортировке ее или переработке. Устройство содержит корпус, содержащий герметично закрытую полость. В нижней части полости расположен первый трубчатый теплообменник, предназначенный для прохождения дымовых газов, входной и выходной штуцеры которого расположены на корпусе. В полости расположен второй трубчатый теплообменник, предназначенный для нагрева нефти, подключенный к патрубкам ввода и вывода нефти, закрепленным на корпусе. В нижней части полости находится жидкий теплоноситель. Изобретение направлено на упрощение конструкции, уменьшение ее материалоемкости, а также упрощение технологии изготовления и использования. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Канал конвективного теплообмена // 2643374

Изобретение относится к каналу конвективного теплообмена котла. Техническим результатом является предотвращение отложения золы на конвективных поверхностях нагрева. Котел содержит управляемый канал конвективного теплообмена с мультинаправленным потоком, способный препятствовать отложению золы, а также препятствовать образованию конденсата и отслеживать нагрузку, при этом канал включает в себя стенку канала, а также группы конвективных поверхностей нагрева, расположенные внутри стенки канала, при этом канал включает в себя один или более сегментов канала, вертикально продолжающихся друг с другом, при этом каждый сегмент канала имеет вход для газа и выход для газа, расположенные в верхней концевой поверхности и нижней концевой поверхности каждого сегмента канала соответственно, при этом, по меньшей мере, регулируемые в диапазоне до 90 градусов заслонки расположены как на входе для газа, так и на выходе для газа каждого сегмента канала для регулировки положений действительных областей вхождения и покидания газа входа для газа и выхода для газа, так что положения действительных областей вхождения и покидания газа расположены в вертикальном направлении в шахматном порядке относительно друг друга, и таким образом извилистая траектория движения газа образуется в случае множества сегментов канала; при этом каждый слой заслонок включает в себя множество заслонок; при этом рама, несущая заслонки посредством множества поворотных валов, закреплена на внутренней стороне или наружной стороне стенки канала. При этом соответствующая заслонка установлена на соответствующем поворотном вале, соединенном с исполнительным механизмом, позволяющим поворотному валу поворачиваться, по меньшей мере, на 90 градусов, так что когда заслонки на входе для газа и выходе для газа каждого сегмента канала регулярно переключаются в открытое и закрытое состояние, газ перемещается в каждом сегменте канала с регулярным изменением направления перемещения между направлением перемещения влево и направлением перемещения вправо. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.