Объемный блок оборудования мобильной технологической установки
Владельцы патента RU 2639231:
Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" (RU)
Изобретение относится к строительству транспортабельных промышленных объектов с разновидностями технологического оборудования, технологические процессы в которых сопровождаются интенсивным выделением тепла в результате экзотермических реакций. Объемный блок оборудования мобильной технологической установки содержит металлический каркас в виде поперечных рам, соединенных между собой связями, обшивку днища, стен и крыши, снабженную теплоизоляцией и прикрепленную к металлическому каркасу, и размещенное в объемном блоке технологическое оборудование. Технологическое оборудование оснащено замкнутым контуром охлаждения и размещено в жесткой пространственной конструкции, соединенной с металлическим каркасом, которая снабжена воздухопроницаемыми межэтажными настилами. Объемный блок оборудован системой вентиляции с приемной решеткой, установленной на его наружной обшивке, последовательно установленными по ходу воздуха и связанными между собой с помощью трубопровода калорифером, вентилятором и горизонтально ориентированным вентиляционным коллектором, размещенным над днищем объемного блока вдоль внутреннего периметра его обшивки, и оснащенным равноотстоящими друг от друга по его длине раструбами, направленными горизонтально к середине днища объемного блока, на крыше которого установлены вытяжные вентиляционные дефлекторы. Калорифер системы вентиляции оснащен устройствами входа и выхода из него греющей среды, которыми калорифер встроен в замкнутый контур охлаждения технологического оборудования. В замкнутый контур охлаждения технологического оборудования перед калорифером системы вентиляции встроен регулятор расхода теплоносителя, а параллельно с указанными регулятором и калорифером - теплообменник отвода избыточного тепла, снабженный внешним контуром охлаждения. Изобретение позволяет обеспечивать полезное использование тепла, выделяемого при экзотермических реакциях в технологическом оборудовании объемного блока, для его обогрева, а также для обогрева вспомогательной инфраструктуры. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к строительству, а более конкретно к строительству транспортабельных промышленных объектов полной заводской готовности в нефтегазодобывающей и перерабатывающей отраслях, и может быть использовано при обустройстве месторождений нефти и газа в труднодоступных районах Крайнего Севера и Дальнего Востока для создания объектов с разновидностями технологического оборудования, технологические процессы в которых сопровождаются интенсивным выделением тепла в результате экзотермических реакций.
Известен объемный блок промышленного сооружения по авт. св. №1472595 от 15.04.89 г., бюл. №14 (прототип), включающий несущий металлический каркас в виде поперечных рам, соединенных между собой связями, обшивку днища, стен, крыши, прикрепленную к металлическому каркасу, направляющие полозья для транспортировки блока, технологическое оборудование, размещенное в объемном блоке. Направляющие полозья прикреплены к поперечным рамам через Г-образные опоры, полка каждой из которых торцом прикреплена к балке поперечной рамы.
Данный объемный блок эффективно решает задачу обустройства нефтегазовых месторождений в труднодоступных районах и эксплуатацию многих видов технологического оборудования. При этом объемный блок обладает следующим недостатком.
В известном техническом решении не предусмотрено использование для обогрева объемного блока тепловой энергии, выделяемой при протекании технологических процессов в результате экзотермических реакций в некоторых разновидностях нефтегазоперерабатывающего оборудования, устанавливаемого в объемном блоке. При этом не обеспечивается достижимый уровень энергоэффективности.
Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение полезного использования тепла, выделяемого при экзотермических реакциях в технологическом оборудовании объемного блока, для его обогрева, а также для обогрева вспомогательной инфраструктуры.
Это достигается тем, что технологическое оборудование оснащено замкнутым контуром охлаждения и размещено в жесткой пространственной конструкции, соединенной с металлическим каркасом, которая снабжена воздухопроницаемыми межэтажными настилами, при этом объемный блок оборудован системой вентиляции с приемной решеткой, установленной на его наружной обшивке, последовательно установленными по ходу воздуха и связанными между собой с помощью трубопровода калорифером, вентилятором и горизонтально ориентированным вентиляционным коллектором, размещенным над днищем объемного блока вдоль внутреннего периметра его обшивки, и оснащенным равноотстоящими друг от друга по его длине раструбами, направленными горизонтально к середине днища объемного блока, на крыше которого установлены вытяжные вентиляционные дефлекторы, причем калорифер системы вентиляции оснащен устройствами входа и выхода из него греющей среды, которыми калорифер встроен в замкнутый контур охлаждения технологического оборудования.
В замкнутый контур охлаждения технологического оборудования, перед калорифером системы вентиляции встроен регулятор расхода теплоносителя, а параллельно с указанными регулятором и калорифером - теплообменник отвода избыточного тепла, снабженный внешним контуром охлаждения.
Оснащение технологического оборудования замкнутым контуром охлаждения и размещение его в жесткой пространственной конструкции, соединенной с металлическим каркасом, которая снабжена воздухопроницаемыми межэтажными настилами, при том, что объемный блок оборудован системой вентиляции с приемной решеткой, установленной на его наружной обшивке, последовательно установленными по ходу воздуха и связанными между собой с помощью трубопровода калорифером, вентилятором и горизонтально ориентированным вентиляционным коллектором, размещенным над днищем объемного блока вдоль внутреннего периметра его обшивки, и оснащенным равноотстоящими друг от друга по его длине раструбами, направленными горизонтально к середине днища объемного блока, на крыше которого установлены вытяжные вентиляционные дефлекторы, при том, что калорифер системы вентиляции оснащен устройствами входа и выхода из него греющей среды, которыми калорифер встроен в замкнутый контур охлаждения технологического оборудования, обеспечивает полезное использование тепла, выделяемого при экзотермических реакциях в технологическом оборудовании, путем его отвода из указанного оборудования посредством системы охлаждения, энергообмена в калорифере системы вентиляции, распределения посредством вентиляционного коллектора с раструбами и организации восходящих конвективных потоков воздуха от вентиляционного коллектора в районе днища объемного блока к дефлекторам на его крыше через плоскости проницаемых настилов.
Встраивание в замкнутый контур охлаждения технологического оборудования перед калорифером системы вентиляции регулятора расхода теплоносителя, а параллельно с указанными регулятором и калорифером - теплообменника отвода избыточного тепла, снабженного внешним контуром охлаждения, обеспечивает подачу требуемого количества тепла на калорифер для обогрева объемного блока и отвод избыточного количества тепла через теплообменник избыточного тепла для утилизации при обогреве объектов вспомогательной инфраструктуры.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 схематично показан объемный блок (вид сбоку), а на фиг. 2 показано сечение А-А на фиг. 1, на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1, вентиляционный коллектор, на фиг. 4 - структурная схема систем объемного блока.
Объемный блок оборудования мобильной технологической установки содержит металлический каркас 1 в виде поперечных рам 2, соединенных продольными связями 3 и вертикальными связями 4, обшивку днища, стен и крыши 5, прикрепленную к металлическому каркасу 1 и снабженную теплоизоляцией 6. Внутри объемного блока предусмотрена жесткая пространственная конструкция 7, прикрепленная к металлическому каркасу 1, в которой размещено технологическое оборудование 8. Жесткая пространственная конструкция 7 снабжена воздухопроницаемыми межэтажными настилами 9. Технологическое оборудование 8 оснащено замкнутым контуром охлаждения 10. Объемный блок оборудован системой вентиляции с приемной решеткой 11, установленной на его наружной обшивке 5. Система вентиляции оснащена также последовательно установленными по ходу воздуха и связанными между собой с помощью трубопровода вентиляции 12 калорифером 13, вентилятором 14 и горизонтально ориентированным вентиляционным коллектором 15, размещенным над днищем объемного блока вдоль внутреннего его периметра. Вентиляционный коллектор 15 оснащен равноотстоящими друг от друга по его длине раструбами 16 (фиг. 2, 3, 4), направленными горизонтально к середине днища объемного блока. На крыше объемного блока установлены вытяжные вентиляционные дефлекторы 17 (фиг. 1, 2). Калорифер 13 системы вентиляции оснащен устройствами входа 18 и выхода 19 из него греющей среды, которыми он встроен в замкнутый контур охлаждения 10 технологического оборудования 8. В замкнутый контур охлаждения 10 технологического оборудования 8, перед калорифером 13 системы вентиляции встроен регулятор расхода теплоносителя 20, а параллельно с указанными регулятором 20 и калорифером 13 - теплообменник отвода избыточного тепла 21 (фиг. 4), снабженный внешним контуром охлаждения 22.
Объемный блок функционирует следующим образом. Тепло, выделяемое при экзотермических реакциях в технологическом оборудовании 8, отводится теплоносителем посредством замкнутого контура охлаждения 10. При этом часть теплоносителя подводится к калориферу 13 системы вентиляции, а другая (избыточная) часть теплоносителя отводится в теплообменник избыточного тепла 21. Дозирование подачи теплоносителя, подаваемого в калорифер 13 системы вентиляции, обеспечивается регулятором 20. Система регулирования обеспечивает текущее положение запорного органа регулятора 20 в зависимости от температуры воздуха внутри объемного блока. Далее тепло из теплообменника избыточного тепла 21 отводится посредством внешнего контура охлаждения 22.
В свою очередь отвод тепла из калорифера 13 обеспечивается воздухом, подаваемым через приемную решетку 11 и трубопровод 12 системы вентиляции посредством вентилятора 14 далее в вентиляционный коллектор 15. Из вентиляционного коллектора 15 подогретый в калорифере 13 воздух распределяется через раструбы 16 по всей днищевой поверхности объемного блока. При этом, в связи с нагревом нижней части объемного блока возникают равномерные восходящие конвективные потоки подогретого воздуха от днища объемного блока через воздухопроницаемые межэтажные настилы 9 к дефлекторам 17, установленным на крыше объемного блока. Далее воздух выбрасывается во внешнюю среду.
Такое построение системы позволяет обеспечить постоянный расход воздуха через систему вентиляции и постоянную кратность вентиляции в самом широком диапазоне температур наружного воздуха, что необходимо для безопасной работы взрывоопасного оборудования.
Предлагаемый по заявке объемный блок оборудования мобильной технологической установки предусматривает обеспечение полезного использования тепла, выделяемого при экзотермических реакциях в технологическом оборудовании объемного блока, для его обогрева, а также для обогрева вспомогательной инфраструктуры, что выгодно отличает его от прототипа.
1. Объемный блок оборудования мобильной технологической установки, содержащий металлический каркас в виде поперечных рам, соединенных между собой связями, обшивку днища, стен и крыши, снабженную теплоизоляцией и прикрепленную к металлическому каркасу, и размещенное в объемном блоке технологическое оборудование, отличающийся тем, что технологическое оборудование оснащено замкнутым контуром охлаждения и размещено в жесткой пространственной конструкции, соединенной с металлическим каркасом, которая снабжена воздухопроницаемыми межэтажными настилами, при этом объемный блок оборудован системой вентиляции с приемной решеткой, установленной на его наружной обшивке, последовательно установленными по ходу воздуха и связанными между собой с помощью трубопровода калорифером, вентилятором и горизонтально ориентированным вентиляционным коллектором, размещенным над днищем объемного блока вдоль внутреннего периметра его обшивки, и оснащенным равноотстоящими друг от друга по его длине раструбами, направленными горизонтально к середине днища объемного блока, на крыше которого установлены вытяжные вентиляционные дефлекторы, причем калорифер системы вентиляции оснащен устройствами входа и выхода из него греющей среды, которыми калорифер встроен в замкнутый контур охлаждения технологического оборудования.
2. Объемный блок оборудования мобильной технологической установки по п. 1, отличающийся тем, что в замкнутый контур охлаждения технологического оборудования, перед калорифером системы вентиляции встроен регулятор расхода теплоносителя, а параллельно с указанными регулятором и калорифером - теплообменник отвода избыточного тепла, снабженный внешним контуром охлаждения.
