EA034146B1 - Устройство и способ нагрева текучей среды в трубопроводе трехфазным током - Google Patents

Устройство и способ нагрева текучей среды в трубопроводе трехфазным током Download PDF

Info

Publication number
EA034146B1
EA034146B1 EA201692421A EA201692421A EA034146B1 EA 034146 B1 EA034146 B1 EA 034146B1 EA 201692421 A EA201692421 A EA 201692421A EA 201692421 A EA201692421 A EA 201692421A EA 034146 B1 EA034146 B1 EA 034146B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
fluid
link
pipeline
links
electrically conductive
Prior art date
Application number
EA201692421A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201692421A1 (ru
Inventor
Курт Эдер
Original Assignee
Линде Акциенгезелльшафт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Линде Акциенгезелльшафт filed Critical Линде Акциенгезелльшафт
Publication of EA201692421A1 publication Critical patent/EA201692421A1/ru
Publication of EA034146B1 publication Critical patent/EA034146B1/ru

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L53/00—Heating of pipes or pipe systems; Cooling of pipes or pipe systems
    • F16L53/30—Heating of pipes or pipe systems
    • F16L53/35—Ohmic-resistance heating
    • F16L53/37—Ohmic-resistance heating the heating current flowing directly through the pipe to be heated
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/40—Heating elements having the shape of rods or tubes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G9/00—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • C10G9/24—Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils by heating with electrical means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/10—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium
    • F24H1/101—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium using electric energy supply
    • F24H1/102—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium using electric energy supply with resistance
    • F24H1/105—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium using electric energy supply with resistance formed by the tube through which the fluid flows
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/0004—Devices wherein the heating current flows through the material to be heated
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/021—Heaters specially adapted for heating liquids
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/022—Heaters specially adapted for heating gaseous material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)
  • Pipe Accessories (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)
  • Control Of Resistance Heating (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Pipeline Systems (AREA)

Abstract

Изобретение касается устройства (1) для нагрева текучей среды (F), имеющего по меньшей мере один электропроводный трубопровод (100) для помещения текучей среды (F) и по меньшей мере один соединенный по меньшей мере с одним трубопроводом (100) источник (2) напряжения, при этом по меньшей мере один источник (2) напряжения выполнен для создания по меньшей мере в одном трубопроводе (100) электрического тока, который нагревает по меньшей мере один трубопровод (100) для нагрева текучей среды (F). В соответствии с изобретением предусмотрено, что по меньшей мере один источник (2) напряжения имеет M внешних проводов (L1, ..., LM), при этом M представляет собой натуральное число, большее или равное двум, и при этом по меньшей мере один источник (2) напряжения выполнен для предоставления на внешних проводах (L1, ..., LM) переменного напряжения, причем эти переменные напряжения сдвинуты друг относительно друга по фазе на 2π/M, и при этом внешние провода (L1, ..., LM) соединены электропроводящим соединением по меньшей мере с одним трубопроводом (100) с образованием схемы звезда.

Description

Изобретение касается устройства для нагрева текучей среды, которая перемещается по меньшей мере в одном трубопроводе, а также соответствующего способа для нагрева текучей среды.
Такое устройство имеет по меньшей мере один электропроводный трубопровод для помещения текучей среды, а также по меньшей мере один соединенный с этим трубопроводом источник электрической энергии, например источник напряжения или источник тока, который выполнен для того, чтобы создавать в указанном по меньшей мере одном трубопроводе электрический ток, который нагревает этот трубопровод для нагрева текучей среды, при этом вследствие электрического сопротивления указанного по меньшей мере одного трубопровода в трубопроводе создается Джоулево тепло, которое пропорционально преобразуемой там электрической мощности и продолжительности времени, в течение которого течет ток. Такое устройство известно, например, из DE 2362628 C3.
Под текучей средой в данном случае понимается газообразная и/или жидкая среда.
Вместо вышеназванного прямого нагрева, при котором трубопровод состоит из электропроводного материала и по нему самому протекает ток, для разогрева текучих сред известна также установка нагревательных элементов, такие как, например, самолимитирующие нагревательные ленты, нагревательные ленты постоянной мощности или нагревательные кабели нерегулируемого сопротивления с минеральной изоляцией, на наружной стороне подлежащего нагреву трубопровода, в котором перемещается подлежащая нагреву текучая среда. При этом соответствующий трубопровод, имеющий нагревательные ленты, как правило, изолируется снаружи от потери тепла в окружающий воздух. Таким образом, посредством теплопроводности или теплоизлучения тепло может отдаваться от нагревательного кабеля трубопроводу, а от трубопровода находящейся в нем или, соответственно, текущей среде.
При вышеназванном прямом нагреве, в частности, важно предусмотреть по меньшей мере одну изоляцию, из соображений редундантности часто две изоляции, которые предотвращают параллельную цепь тока к трубопроводу, напрямую нагреваемому током.
В случае если среда в трубопроводе ухудшает эффективность изоляции, из соображений безопасности прямой нагрев должен отключаться. Параллельное протекание тока в совокупности всех частей установки осуществляется неконтролируемым образом. В непредсказуемом месте выделяется тепло, при этом при плохих электрических соединениях частей установки могут также возникать искры, которые, в частности, представляет собой значительный риск для безопасности во взрывоопасных установках.
Исходя из этого, в основе настоящего изобретения лежит задача, предоставить усовершенствованное устройство, а также усовершенствованный способ нагрева текучей среды, которое или, соответственно, который, в частности, позволит сократить количество обычно предусматриваемой изоляции (изоляций), не рискуя негативными последствиями параллельного тока.
Эта задача решается с помощью устройства с признаками п.1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления изобретения указаны, кроме того, в соответствующих зависимых пунктах формулы изобретения.
Соответственно по п.1 формулы изобретения в соответствии с изобретением предусмотрено несколько электропроводных трубопроводов для помещения текучей среды, а также несколько источников напряжения, при этом каждый трубопровод имеет по одному источнику напряжения, который соединен с соответствующим трубопроводом, при этом каждый источник напряжения выполнен для создания в соответствующем трубопроводе электрического тока, который нагревает соответствующий трубопровод для нагрева текучей среды, при этом источники напряжения имеют M внешних проводов L1-LM, при этом M представляет собой натуральное число, больше или равное двум, и при этом источники напряжения конфигурированы для предоставления на своих внешних проводах L1-LM переменного напряжения, причем эти переменные напряжения сдвинуты друг относительно друга по фазе на 2n/M, и при этом внешние провода L1-LM соединены электропроводящим соединением по меньшей мере с одним трубопроводом 100 с образованием схемы звезда, у которой каждый внешний провод по меньшей мере через часть соответствующего трубопровода электропроводящим соединением соединен с нулевой точкой схемы звезда.
Можно также выполнить несколько схем звезда, имеющих отдельные нулевые точки звезды. Так, например, для каждого трубопровода может выполняться отдельная схема звезда.
В принципе, изобретение может также применяться к одному отдельному трубопроводу, для которого тогда предназначен один источник напряжения.
По одному из предпочтительных вариантов осуществления изобретения трубопроводы выполнены в виде реакционных труб печи риформинга.
По одному из предпочтительных вариантов осуществления изобретения предусмотрено, что источники напряжения имеют по одному нейтральному проводу, при этом каждый источник напряжения выполнен для соответствующего предоставления переменного напряжения между внешними проводами и этим нейтральным проводом, причем эти переменные напряжения сдвинуты друг относительно друга по фазе на 2n/M. Предпочтительно каждый нейтральный провод электропроводящим соединением соединен с нулевой точкой звезды.
Под схемой звезда в данном случае понимается совместное соединение любого количества разъе
- 1 034146 мов (M разъемов, причем при необходимости имеющийся нейтральный провод также может быть соединен с нулевой точкой звезды), в каждом случае через сопротивление с одной общей точкой, которая называется нулевой точкой звезды.
Нулевая точка звезды при равномерной нагрузке M (например, M=3) внешних проводов предпочтительно не проводит ток (при неравномерной нагрузке только разницу токов или, соответственно, разность напряжений при высокоомном присоединении нейтрального провода к нулевой точке звезды указанного по меньшей мере одного трубопровода), так что можно обойтись без общепринятой обычно изоляции на впуске и на выпуске трубопровода.
Поэтому предпочтительно по меньшей мере один трубопровод или несколько трубопроводов конфигурированы так, что токи в нулевой точке звезды взаимно уничтожаются. Т.е., другими словами, предпочтительно созданные электропроводящие соединения (каждое из которых включает в себя часть трубопровода) между соответствующим внешним проводов по меньшей мере одного источника напряжения и нулевой точкой звезды имеют одно и то же омическое сопротивление, так что отдельные токи в нулевой точке звезды взаимно уничтожаются.
В отношении рабочего заземления, как правило, при наличии нейтрального провода (например, сеть TN (франц. terre neutre, с глухозаземленной нейтралью)) предусмотрено заземление нулевой точки звезды источника напряжения или, соответственно, N-разъема. При этом заземление может быть, например, выполнено жестким, низкоомным или же индуктивным. При трехпроводной сети или, соответственно, сети IT (франц. isole terre, с изолированной нейтралью), у которой нет нейтрального провода, это рабочее заземление отсутствует.
У двух вышеназванных типов сетей нулевая точка звезды упомянутой предлагаемой изобретением схемы звезда или, соответственно, указанного по меньшей мере одного трубопровода предпочтительно заземлена, в частности жестко заземлена. При энергоснабжении, имеющем нейтральный провод, (например, сеть TN), при котором нулевая точка звезды источника напряжения (N-разъем) жестко заземлена, по одному из вариантов осуществления заземление нулевой точки звезды упомянутой схемы звезда или, соответственно, указанного по меньшей мере одного трубопровода может также отсутствовать.
По меньшей мере один трубопровод или, соответственно, несколько трубопроводов могут представлять собой один взаимосвязанный трубопровод. Однако этот трубопровод может также иметь несколько участков, которые не находятся в гидравлическом соединении друг с другом и при необх. допускают возможность протекания по каждому из них одной подлежащей нагреву текучей среды отдельно друг от друга.
По одному из предпочтительных вариантов осуществления M=3, т.е. используется трехфазный переменный ток, который часто также называется трехфазным токов. При этом речь идет о многофазном переменном токе, который известным образом состоит из трех отдельных переменных токов или переменных напряжений одинаковой частоты
ULi=U0cos (ot),
UL2=U0cos (ot-120°),
UL3=U0cos (ot-240°), постоянно сдвинутых друг относительно друга по своему фазовому углу на 120°, т.е. 2π/3.
Переменные напряжения поочередно достигают своего максимального отклонения со сдвигом во времени на одну треть периода. Сдвиг во времени этих так называемых напряжений внешних проводов друг относительно друга описывается углом сдвига фаз. Эти три провода называются внешними проводами и обычно сокращаются как L1, L2 и L3. Нейтральный провод обозначается N.
По другому предпочтительному варианту осуществления предлагаемого изобретением устройства предусмотрено, что по меньшей мере один трубопровод или, соответственно, трубопроводы имеют по M звеньев (т.е., например, при M=3 первое, второе, а также третье звено), при этом каждое звено имеет первый и второй концевой участок, а также средний участок, соединяющий друг с другом эти два концевых участка гидравлическим, а также электропроводящим соединением.
Предпочтительно два концевых участка каждого звена соединены с нулевой точкой звезды, т.е. на каждом концевом участке или, соответственно, на двух соединенных друг с другом концевых участках двух соседних звеньев предусмотрен электрический контакт с нулевой точкой звезды.
Кроме того, предпочтительно предусмотрено, что каждый средний участок звеньев соединен электропроводящим соединением с предназначенным для него внешним проводом L1-LM (например, при M=3, L1, L2 или L3) по меньшей мере одного источника напряжения, т.е. на каждом среднем участке предусмотрен электрический контакт с предназначенным для него внешним проводом, при этом, в частности, в случае трехфазного тока (M=3) средний участок первого звена соединен с внешним проводом L1, средний участок второго звена - с внешним проводом L2, а средний участок третьего звена - с внешним проводом L3. Каждый внешний провод однозначно предназначен только для одного среднего участка одного звена.
Кроме того, по меньшей мере один трубопровод конфигурирован предпочтительно так, что при M звеньев второй концевой участок первого звена соединен с первым концевым участком второго звена
- 2 034146 гидравлическим, а также электропроводящим соединением и что (при M>2) второй концевой участок второго звена соединен с первым концевым участком третьего звена гидравлическим, а также электропроводящим соединением. Так это продолжается до тех пор, пока не будет достигнуто последнее (M-e) звено. M звеньев по меньшей мере одного трубопровода соединены друг с другом, в частности, так, что текущая в них текучая среда протекает по ним поочередно. Кроме того, предпочтительно первый концевой участок первого звена образует впуск для запитывания текучей среды по меньшей мере в один трубопровод, при этом второй концевой участок M-го звена предпочтительно образует выпуск для выпускания текучей среды по меньшей мере из одного трубопровода. Упомянутый выпуск может находиться в гидравлическом соединении с впуском другого трубопровода. Кроме того, упомянутый впуск по меньшей мере одного трубопровода может находиться в гидравлическом соединении с выпуском другого трубопровода (ср. ниже).
Соответственно в случае M=3 предпочтительно по меньшей мере один трубопровод конфигурирован так, что второй концевой участок первого звена соединен с первым концевым участком второго звена гидравлическим, а также электропроводящим соединением и что второй концевой участок второго звена соединен с первым концевым участком третьего звена гидравлическим, а также электропроводящим соединением, т.е. эти три звена по меньшей мере одного трубопровода соединены друг с другом, в частности, так, что текущая в них текучая среда поочередно протекает по ним. Кроме того, предпочтительно первый концевой участок первого звена образует впуск для запитывания текучие среды по меньшей мере в один трубопровод, при этом второй концевой участок третьего звена предпочтительно образует выпуск для выпускания текучей среды по меньшей мере из одного трубопровода. Упомянутый выпуск может находиться в гидравлическом соединении с впуском другого трубопровода. Кроме того, упомянутый впуск по меньшей мере одного трубопровода может находиться в гидравлическом соединении с выпуском другого трубопровода (ср. ниже).
Предпочтительно находящиеся друг с другом в гидравлическом и электрическом соединении концевые участки двух соседних звеньев посредством одного общего контакта электрически соединено с нулевой точкой звезды или, соответственно, нейтральным проводом, причем этот контакт может быть предусмотрен, например, на переходе этих двух соединенных друг с другом концевых участков.
Упомянутые звенья могут быть также, конечно, выполнены отдельно друг от друга и соответственно не находиться в гидравлическом соединении друг с другом. В этом случае независимо друг от друга через звенья направляются и нагреваются несколько потоков текучей среды. Концевые участки звеньев образуют тогда впуски и выпуски, через которые отдельные звенья могут отдельно наполняться текучей средой.
Упомянутые звенья, если они соединены друг с другом, предпочтительно цельно приделаны своими концевыми участками к соседним звеньям. Другие гидравлические и электропроводящие соединения также возможны. Кроме того, предусмотренный в каждом случае между двумя концевыми участками одного звена средний участок предпочтительно цельно приделан к предусмотренным с двух сторон концевым участкам. Другие гидравлические и электропроводящие соединения здесь также возможны. В принципе, звенья могут принимать все мыслимые формы или, соответственно, конфигурации.
Предпочтительно все звенья в отношении их размеров и геометрии или, соответственно, формы выполнены, по существу, идентично, так что они представляют собой, по существу, одинаковые омические потребители. При различно выполненных звеньях при необходимости могут дополнительно предусматриваться выравнивающие омические или емкостные, или, соответственно, индуктивные сопротивления.
По одному из особенно предпочтительных вариантов осуществления изобретения каждое звено выполнено в виде петли, при этом средний участок каждого звена образует конец соответствующей петли, который находится напротив двух предпочтительно расположенных рядом друг с другом концевых участков соответствующей петли, при этом, в частности, в области каждого конца с соответствующим звеном соединен электропроводящим соединением соответственно предназначенный для него внешний провод. При этом конец соответствующей петли или, соответственно, звена предпочтительно образован двойным изгибом соответствующего среднего участка, в котором текучая среда, протекающая в соответствующем звене или, соответственно, в соответствующей петле от первого концевого участка, изменяет свое направление и течет обратно ко второму концевому участку (или наоборот).
Предпочтительно звенья или, соответственно, петли по меньшей мере одного трубопровода распространяются каждое вдоль продольной оси, при этом звенья или, соответственно, петли имеют, в частности, одинаковую длину вдоль продольной оси (см. также выше).
Кроме того, предпочтительно предусмотрено, что концевые участки звеньев по меньшей мере одного трубопровода или, соответственно, трубопроводов, имеющих соответствующий электрический контакт с нулевой точкой звезды или, соответственно, нейтральным проводом, расположены в центральной области, откуда эти звенья распространяются в радиальном направлении наружу, и причем, в частности, к соответствующему концу или, соответственно, двойному изгибу, на котором предпочтительно предусмотрен соответствующий электрический контакт с предназначенным для него внешним проводом L1LM (или, соответственно, при M=3 L1, L2 или L3).
При звездообразном расположении трех звеньев трубопровода друг относительно друга продольные оси каждых двух соседних звеньев могут, например, заключать между собой угол 120°.
- 3 034146
В соответствии с изобретением предусмотрено несколько вышеописанных трубопроводов, а также, в частности, несколько источников напряжения, при этом каждый трубопровод имеет по одному источнику напряжения. Тогда внешние провода одного источника напряжения, в свою очередь, соединены с предназначенным для них трубопроводом так, что, в свою очередь, образуется схема звезда, у которой каждый внешний провод по меньшей мере через часть соответствующего трубопровода соединен электропроводящим соединением с нулевой точкой схемы звезда, при этом при необходимости имеющийся нейтральный провод каждого источника напряжения может быть соединен электропроводящим соединением с нулевой точкой звезды предназначенного для него трубопровода (см. выше).
Предпочтительно, в свою очередь, источники напряжения выполнены в виде трехфазных источников переменного напряжения (т.е. M=3), так что создаваемый в каждом трубопроводе ток для прямого Джоулева нагрева соответствующего трубопровода представляет собой трехфазный переменный ток.
Т.е. трубопроводы имеют, в свою очередь, предпочтительно по M звеньев или, соответственно, первое, второе, а также третье звено (при M=3), при этом каждое звено соответствующего трубопровода имеет первый и второй концевой участок, а также соединяющий эти два концевых участка друг с другом средний участок. Эти два концевых участка каждого звена соответствующего участка трубопровода предпочтительно, как описано выше, соединены электропроводящим соединением с нулевой точкой звезды соответствующего трубопровода или, соответственно, нейтральным проводом N предназначенного для него источника напряжения, в отличие от чего каждый средний участок каждого участка трубопровода предпочтительно соединены, как описано выше, с предназначенным для них внешним проводом (L1-LM или, соответственно, при M=3 L1, L2 или L3) предназначенного для него источника напряжения.
Отдельные звенья нескольких трубопроводов предпочтительно, как изложено выше, соединены друг с другом (или выполнены отдельно друг от друга) и также предпочтительно выполнены в виде петель, при этом, в свою очередь, средний участок каждого звена предпочтительно образует конец или, соответственно, двойной изгиб соответствующей петли (см. выше), при этом предпочтительно в области соответствующего конца или, соответственно, на соответствующем двойном изгибе предусмотрен электрический контакт с соответственно предназначенным для него внешним проводом (L1-LM или, соответственно, при M=3 L1, L2 или L3) (см. также выше).
Предпочтительно концевые участки звеньев каждого трубопровода, имеющие соответствующий при необходимости общий электрический контакт с нулевой точкой звезды или, соответственно, нейтральным проводом N, расположены в центральной области, откуда эти звенья трубопроводов распространяются в радиальном направлении наружу, при этом упомянутые концы или, соответственно, двойные изгибы, если смотреть в радиальном направлении, находятся в крайнем наружном положении (например, на воображаемой окружности вокруг центральной области).
При наличии нескольких трубопроводов несколько или же все эти трубопроводы могут находиться друг с другом в последовательном гидравлическом соединении, так что текучая среда протекает по ним поочередно.
Кроме того, существует также возможность параллельного соединения нескольких или всех трубопроводов, т.е. конфигурирования их так, чтобы текучая среда распределялась на несколько отдельных потоков, которые тогда параллельно протекают по отдельным предназначенным для них трубопроводам.
Конечно, возможна также любая конфигурация трубопроводов, соединенных последовательно или параллельно.
Кроме того, проблема изобретения решается с помощью способа нагрева по меньшей мере одной текучей среды с применением по меньшей мере одного предлагаемого изобретением устройства.
При этом текучая среда протекает предпочтительно по одному или нескольким трубопроводам предлагаемого изобретением устройства и нагревается в них, при этом по меньшей мере один трубопровод или, соответственно, несколько трубопроводов нагревается многофазным переменным током или, соответственно, трехфазным переменным током, текущим по меньшей мере в одном трубопроводе или в нескольких трубопроводах, так что по меньшей мере в одном трубопроводе или в нескольких трубопроводах создается Джоулево тепло, которое передается текучей среде, так что при протекании по меньшей мере по одному трубопроводу или нескольким трубопроводам эта текучая среда нагревается, и при этом в качестве текучей среды нагревается предварительно подогретая смесь из углеводородов и пара с целью разложения углеводородов.
По одному из вариантов предлагаемого изобретением способа предусмотрено, что в качестве текучей среды с помощью по меньшей мере одного предлагаемого изобретением устройства нагревается термически разлагаемый углеводород, в частности смесь из углеводородов.
По другому варианту предлагаемого изобретением способа альтернативно или дополнительно предусмотрено, что в качестве текучей среды с помощью по меньшей мере одного предлагаемого изобретением устройства нагревается вода или, соответственно, водяной пар, причем этот водяной пар нагревается, в частности, до температуры входа в реактор в пределах от 550 до 700°C и, в частности, добавляется в указанный или, соответственно, указанные разлагаемые углеводороды.
По другому варианту осуществления предлагаемого изобретением способа альтернативно или дополнительно предусмотрено, что в качестве текучей среды с помощью по меньшей мере одного предла
- 4 034146 гаемого изобретением устройства нагревается предварительно подогретая смесь углеводородов и пара с целью разложения углеводородов. Т.е. предлагаемое изобретением устройство применяется для ввода тепла в реакторную часть реакционной печи для разложения предварительно подогретой смеси углеводородов и пара. Это сильно эндотермическая реакция, при которой образующийся газ выходит из реакторной части с температурами обычно 800-880°C.
В частности, разлагаемая смесь, которая называется также исходным газом печи риформинга и содержит водяной пар, а также один или, соответственно, разные углеводороды (например, от CH4 до нафты), а также при необходимости водород и другие компоненты, такие как, например, N2, Ar, He, CO, CO2, и/или MeOH, предлагаемым изобретением способом может доводиться или, соответственно, перегреваться до температуры входа в печь риформинга, которая предпочтительно лежит в пределах температуры от 250 до 730°C, предпочтительно от 320 до 650°C, в частности при давлении исходного газа в пределах от 10 до 50 бар, предпочтительно от 15 до 40 бар.
Кроме того, посредством предлагаемого изобретением способа в качестве текучей среды может предварительно подогреваться необходимый для сжигания воздух печи риформинга, причем, в частности, до температуры в пределах от 200 до 800°C, предпочтительно от 400 до 700°C.
В частности, также посредством предлагаемого изобретением способа может обогреваться по меньшей мере одна реакционная труба или, соответственно, реакционные трубы печи риформинга или, соответственно, текущая в ней текучая среда (по меньшей мере один трубопровод предлагаемого изобретением устройства может быть, таким образом, выполнен в виде реакционной трубы печи риформинга). Т.е. здесь посредством предлагаемого изобретением способа путем прямого обогрева осуществляется ввод тепла в наполненные кристаллизатором реакционные трубы печи риформинга. При этом образующийся газ, состоящий из основных компонентов H2, CO, CO2, CH4, H2O и инертных дополнительно во время прямого обогрева может также параллельно нагреваться с помощью горелки в зоне излучения печи риформинга. Эта реакция является эндотермической. Реформированный газ выходит из зоны излучения печи риформинга, как правило, с температурой в пределах от 780 до 1050°C, предпочтительно от 820 до 950°C. Область давления этого газа лежит предпочтительно в пределах от 10 до 50 бар, предпочтительно от 15 до 40 бар.
В частности, также посредством предлагаемого изобретением способа в качестве текучей среды разлагаемый, сухой исходный газ (т.е., в частности, перед смешиванием с водяным паром), который содержит по меньшей мере один или, соответственно, разные углеводороды (например, от CH4 до нафты), а также при необходимости водяной пар и другие компоненты, такие как, например, N2, Ar, He, CO, CO2, и/или MeOH, может нагреваться для каталитической предварительной очистки, в частности до температуры в пределах от 100 до 500°C, предпочтительно от 200 до 400°C, причем при давлении газа в пределах предпочтительно от 10 до 50 бар, предпочтительно от 15 до 45 бар.
Кроме того, предлагаемый изобретением способ может вообще применяться для нагрева в качестве текучей среды нагревать воды, например, с целью выработки технологического пара во всех возможных процессах.
Ниже излагаются другие предметы изобретения (пп.1 и 16), а также варианты осуществления предмета по п.1 формулы изобретения (пп.2-15 формулы изобретения). Указанные в скобках ссылочные обозначения относятся к фигурам.
П. 1 формулы изобретения: устройство для нагрева текучей среды, имеющее по меньшей мере один электропроводный трубопровод (100) для помещения текучей среды (F), и по меньшей мере один соединенный по меньшей мере с одним трубопроводом (100) источник (2) напряжения, при этом по меньшей мере один источник (2) напряжения выполнен для создания по меньшей мере в одном трубопроводе (100) электрического тока, который нагревает по меньшей мере один трубопровод (100) для нагрева текучей среды (F), при этом по меньшей мере один источник (2) напряжения имеет по меньшей мере M внешних проводов (L1, ..., LM), при этом M представляет собой натуральное число, больше или равное двум, и при этом по меньшей мере один источник (2) напряжения выполнен для предоставления на внешних проводах (L1, ..., LM) переменного напряжения, причем эти переменные напряжения сдвинуты друг относительно друга по фазе на 2n/M, и при этом внешние провода (L1, ..., LM) соединены электропроводящим соединением по меньшей мере с одним трубопроводом (100) с образованием схемы звезда, у которой каждый внешний провод (L1, ..., LM) по меньшей мере через часть по меньшей мере одного трубопровода (100) электропроводящим соединением соединен с нулевой точкой (S) звезды схемы звезда.
П.2 формулы изобретения: устройство по п.1, при этом источник (2) напряжения имеет нейтральный провод (N), причем, в частности, этот нейтральный провод (N) электропроводящим соединением соединен с нулевой точкой (S) звезды.
П.3 формулы изобретения: устройство по одному из предыдущих пунктов, при этом M равно трем.
П.4 формулы изобретения: устройство по одному из предыдущих пунктов, при этом по меньшей мере один трубопровод (100) имеет M звеньев (101), при этом каждое звено (101) имеет первый и второй концевой участок (101a, 101c), а также средний участок (101b), который соединяет друг с другом два концевых участка (101a, 101c) гидравлическим, а также электропроводящим соединением.
- 5 034146
П.5 формулы изобретения: устройство по п.4, при этом оба концевых участка (101a, 101c, 102a, 102c, 103a, 103c) каждого звена (101, 102, 103) электропроводящим соединением соединены с нулевой точкой (S) звезды.
П.6 формулы изобретения: устройство по одному из пп.4, 5, при этом каждый средний участок (101b, 102b, 103b) звеньев (101, 102, 103) электропроводящим соединением соединен с предназначенным для них внешним проводом (L1, L2, L3) по меньшей мере одного источника (2) напряжения.
П.7 формулы изобретения: устройство по п.3 формулы изобретения или одному из пп.4-6 формулы изобретения, в объеме ссылки на п.3 формулы изобретения, при этом второй концевой участок (101c) первого звена (101) соединен с первым концевым участком (102a) второго звена (102) гидравлическим, а также электропроводящим соединением, в частности цельно приделан к нему, и при этом второй концевой участок (102c) второго звена (102) соединен с первым концевым участком (103a) третьего звена (103) гидравлическим, а также электропроводящим соединением, в частности цельно приделан к нему, при этом, в частности, первый концевой участок (101a) первого звена (101) образует впуск (3) для запитывания текучей среды (F) по меньшей мере в один трубопровод (100), при этом, в частности, второй концевой участок (103c) третьего звена (103) образует выпуск (4) для выпускания текучей среды (F) по меньшей мере из одного трубопровода (100).
П.8 формулы изобретения: устройство по одному из пп.4-6, при этом звенья (101, 102, 103) не находятся в гидравлическом соединении друг с другом и выполнены для отдельного друг от друга проведения по одной подлежащей нагреву текучей среды (F, F', F).
П.9 формулы изобретения: устройство по одному из пп.4-8, при этом каждое звено (101, 102, 103) выполнено в виде петли, при этом средний участок (101b, 102b, 103b) каждого звена (101, 102, 103) образует конец соответствующей петли (101, 102, 103), при этом, в частности, в области каждого конца с соответствующим звеном (101, 102, 103) электропроводящим соединением соединен соответственно предназначенный для него внешний провод (L1, L2, L3).
П.10 формулы изобретения: устройство по одному из пп.4-9, при этом каждое звено (101, 102, 103) распространяются вдоль продольной оси (A), при этом, в частности, звенья (101, 102, 103), в частности, вдоль соответствующей продольной оси (A) имеют одинаковую длину.
П.11 формулы изобретения: устройство по одному из пп.4-10, при этом концевые участки (101a, 101c; 102a, 102c; 103a, 103c) звеньев (101, 102, 103) по меньшей мере одного трубопровода (100) расположены в центральной области (B), откуда эти звенья (101, 102, 103) распространяются в радиальном направлении (R) наружу.
П.12 формулы изобретения: устройство по п.10 или 11, при этом продольные оси (A) каждых двух соседних звеньев (101, 102; 102, 103; 103, 101) заключают между собой угол 120°.
П.13 формулы изобретения: устройство по одному из предыдущих пунктов, при этом предусмотрено несколько трубопроводов (100), а также, в частности, несколько источников (2) напряжения, при этом, в частности, для каждого трубопровода (100) предназначено по одному источнику (2) напряжения.
П.14 формулы изобретения: устройство по п.13, при этом несколько или все трубопроводы (100) находятся друг с другом в последовательном гидравлическом соединении с поочередным протеканием по ним текучей среды (F).
П.15 формулы изобретения: устройство по п.13 или 14, при этом несколько или все трубопроводы (100) конфигурированы параллельно с распределением текучей среды (F) по этим параллельно конфигурированным трубопроводам (100).
П.16 формулы изобретения: способ нагрева текучей среды (F) с применением устройства по одному из пп.1-15.
Другие признаки и преимущества изобретения будут пояснены при описании примеров осуществления с помощью фигур.
Фиг. 1 - схематичное изображение трубопровода устройства, предлагаемого изобретением;
фиг. 2 - другая модификация варианта осуществления, показанного на фиг. 1;
фиг. 3 - другое схематичное изображение трубопровода устройства, предлагаемого изобретением; фиг. 4 - изображение системы нескольких трубопроводов устройства, предлагаемого изобретением; фиг. 5 - схематичное изображение схемы соединений внешних проводов и нейтрального провода в сети TN; и фиг. 6 - схематичное изображение схемы соединений внешних проводов и нейтрального провода в сети IT.
Ниже для простоты сначала представлены варианты осуществления изобретения применительно к одному трубопроводу 100. При этом приемы, изложенные применительно к одному трубопроводу, могут, конечно, применяться к нескольким трубопроводам 100.
В соответствии с фиг. 1 при прямом нагреве трехфазным током трубопровода 100 в предлагаемом изобретением устройстве 1 для нагрева текучей среды F может создаваться нулевая точка S звезды. При этом три фазы L1, L2 и L3 системы трехфазного тока или, соответственно, источника 2 трехфазного напряжения (ср. фиг. 5) подключаются к звеньям 101, 102, 103 трубопровода 100, а предпочтительно Nпровод (нейтральный провод), если он имеется, к нулевой точке S звезды. При обычном в энергоснабже
- 6 034146 нии жестком или, соответственно, низкоомном заземлении N-разъема или, соответственно, нулевой точки S' звезды источника 2 напряжения с землей (PE) и подключении нейтрального провода N к нулевой точке S звезды трубопровода 100 можно обойтись без заземления нулевой точки S звезды на трубопроводе 100.
В соответствии с фиг. 5 и 6 изобретение может применяться как в рамках сети, имеющей (предпочтительно три) внешних провода и нейтральный провод (например, сеть TN), а также у сети без нейтрального провода (например, сеть IT).
На фиг. 5 показаны три внешних провода L1, L2, L3, а также нейтральный провод N источника 2 напряжения, которые имеются, например, у сети TN. При этом нулевая точка S' звезды источника 2 напряжения, с которым электропроводящим соединением соединен нейтральный провод N, заземлена посредством сопротивления RN, при этом, в частности, RN может быть =0 (жесткое заземление) или, например, низкоомным. Z1, Z2, Z3 представляют собой нагрузки или, соответственно, полные сопротивления, которые образуются указанным по меньшей мере одним трубопроводом 100 или, соответственно, его звеньями 101, 102, 103. В нулевой точке S звезды нагрузки или, соответственно, трубопровода 100 они соединены вместе, при этом нейтральный провод N соединен электропроводящим соединением с нулевой точкой S звезды. При жестком рабочем заземлении нулевой точки S' звезды источника 2 напряжения (Rn=0) заземление нулевой точки S звезды может отсутствовать, но предпочтительно имеется.
На фиг. 6 показана трехпроводная сеть (например, сеть IT), у которой нет нейтрального провода N. Здесь нулевая точка S звезды, которая образуется путем соединения вместе полных сопротивлений Z1, Z2, Z3, предпочтительно жестко заземлена.
Ниже без ограничения исходим из общего случая трех внешних проводов L1, L2, L3, а также нейтрального провода N. Однако можно обойтись без нейтрального провода N (см. выше), или число внешних проводов может варьироваться (см. выше).
В частности, первое звено 101 трубопровода 100 распространяется, начинаясь от первого концевого участка 101a или, соответственно, впуска 3, через который в трубопровод 100 запитывается текучая среда F, по продольной оси A к двойному изгибу среднего участка 101b первого звена 101, от которого средний участок 101b первого звена 10 распространяется обратно ко второму концевому участку 101c, расположенному рядом с первым концевым участком 101a в центральной области В. Второй концевой участок 101c первого звена 101 переходит в первый концевой участок 102a второго звена 102, который аналогичным образом через двойной изгиб своего среднего участка 102b распространяется ко второму концевому участку 102c второго звена 102, переходящего, в свою очередь, в первый концевой участок 103a третьего звена 103, который аналогичным образом через двойной изгиб своего среднего участка 103b распространяется ко второму концевому участку 103c, на котором предусмотрен выпуск 4 для выпускания (нагретой) текучей среды F из трубопровода 100. Три продольные оси A петлеобразно выполненных звеньев 101, 102, 103 в соответствии с фиг. 1 предпочтительно расположены звездой, т.е. по два соседних звена 101, 102; 102, 103; 103, 101 заключают между собой угол 120°.
В настоящем случае на каждом двойном изгибе среднего участка 101b, 102b, 103b петли 101, 102, 103 предусмотрен контакт K с внешним проводом L1, L2 или, соответственно, L3 источника 2 трехфазного тока, при этом концевые участки 101a, 101c, 102a, 102c, 103a, 103c через контакты Q соединены с нулевой точкой S звезды. При этом предпочтительно соединенные друг с другом концевые участки 101c, 102a; 102c, 103a звеньев 101, 102, 103 через один общий контакт Q в переходе соответствующих концевых участков соединены с нулевой точкой S звезды или, соответственно, с нейтральным проводом N.
Система в соответствии с фиг. 1 может также, конечно, применяться для любых M фаз, при этом M представляет собой натуральное число, больше или равное двум. Тогда предусматриваются соответственно M звеньев и соединяются по схеме, которая описана выше.
Кроме того, в соответствии с фиг. 2 при системе в соответствии с фиг. 1 звенья 101, 102, 103 могут быть выполнены отдельно друг от друга, так чтобы они допускали независимое друг от друга протекание по ним отдельных потоков F, F', F текучей среды 101a, 102a, 103a текучей среды. Первые концевые участки 101a, 102a, 103a могут быть при этом выполнены в виде впусков для этих потоков F, F', F текучей среды, а вторые концевые участки 101c, 102c, 103c - в виде выпусков для этих потоков текучей среды. При этом концевые участки 101a, 102a, 103a или, соответственно, 101c, 102c, 103c, в свою очередь, соединены с нулевой точкой S звезды.
На фиг. 3 показан вариант прохождения звеньев 101, 102, 103, причем теперь они, в отличие от фиг. 1, проходят рядом друг с другом.
Эта конфигурация принципиально позволяет расположить несколько трубопроводов 100, как на фиг. 3, рядом друг с другом, как показано на фиг. 4, причем здесь отдельные звенья 101, 102, 103 проходят каждое наружу в радиальном направлении R, начинаясь от центральной области B, в которой расположены отдельные концевые участки, и там соединены с нулевой точкой S звезды. Двойные изгибы отдельных, петлеобразно выполненных звеньев 101, 102, 103 теперь находятся в радиальном направлении R дальше снаружи на воображаемой окружности и соединены каждое с одной фазой L1, L2 или, соответственно, L3 источника 2 трехфазного тока.
При этом для каждого трубопровода 100 предназначен источник 2 трехфазного тока, который пред
- 7 034146 почтительно расположен над звеньями и расположен радиально дальше внутри, чем двойные изгибы. Благодаря этому могут минимизируются подводы к S (или, соответственно, N), а также L1, L2, L3. Трубопроводы 100 имеют по три петлеобразных звена 101, 102, 103, двойные изгибы которых соединены каждый с одной из фаз L1, L2 или, соответственно, L3 внешних проводов предназначенного для них источника 2 напряжения.
Для наглядности на фиг. 4 обозначен только один трубопровод 100. Участки 100 трубопровода в соответствии с фиг. 4 могут быть, как показано, расположены последовательно, так чтобы по ним поочередно могла протекать текучая среда F. Однако можно также предусмотреть в центральной области B распределитель, который распределяет текучую среду F по отдельным трубопроводам 100, имеющим по три звена 101, 102, 103, так чтобы по ним параллельно протекала текучая среда F. После этого (нагретая) текучая среда F может снова объединяться и передаваться к месту ее дальнейшего использования.
В описанных выше примерах трехфазный ток в звеньях 101, 102, 103 вследствие электрического сопротивления этих звеньев 101, 102, 103 создает в каждом из них Джоулево тепло, которое передается текущей в звеньях 101, 102, 103 текучей среде F, при этом текучая среда нагревается.
Конечно, система в соответствии с фиг. 3 и 4 может также применяться для общего случая M фаз (M больше или равно двум).
Однако показанная на фиг. 1-4 конфигурация прямого нагрева трехфазным током или, соответственно, показанное там звездообразная система отдельных звеньев 101, 102, 103 не является, однако, обязательно необходимой. Возможна вообще любая геометрическая система трубопроводов 100 или, соответственно, звеньев 101, 102, 103. Предлагаемый изобретением способ или, соответственно, предлагаемое изобретением устройство 1 принципиально применимо при всех давлениях, температурах, размерах и пр.
В техническом исполнении из-за более высокого удельного сопротивления нержавеющие стали для трубопроводов 100 предпочитаются углеродистым сталям. Кроме того, предпочтительно подвод многофазного или, соответственно, трехфазного переменного тока выполняется со значительно более низким сопротивлением, чем проводящий текучую среду F трубопровод, с целью минимизации выделения тепла этим подводом, так как оно, как правило, нежелательно.
Предлагаемое изобретением решение предпочтительно применимо, в частности, при нагреве сред, который вызывают уменьшение эффективности изоляции (например, коксование в реакционных печах). В настоящем случае существует сравнительно низкий риск нежелательного протекания тока, так что при необходимости можно даже обойтись без вышеупомянутого отключающего устройства.
Кроме того, существует возможность управления нагревом в каждом из трех звеньев 101, 102, 103, при этом соответственно регулируется протекание тока каждой из фаз L1, L2, L3 (это справедливо также для M фаз, где M больше или равно двум).
В принципе, предлагаемый изобретением нагрев текучей среды может применяться при всех средах в электропроводных трубопроводах. При очень хорошо проводящих жидкостях (по сравнению с электрической проводимостью трубопровода) этот факт при необходимости должен учитываться при расчете протекания тока. Геометрическая конфигурация трубопроводов или, соответственно, участков трубопроводов является предпочтительно гибкой и может адаптироваться к соответствующим требованиям. Кроме того, материал трубопровода может адаптироваться к требованиям технологического процесса. Токи, напряжения и частота могут выбираться соответственно геометрии и не подлежат принципиальному лимитированию. Максимально достижимая температура ограничивается применяемым материалом трубопровода.
Список ссылочных обозначений
- Устройство;
- источник трехфазного тока;
- впуск;
- выпуск;
100 - трубопровод;
101, 102, 103 - звено;
101a, 102a, 103a - первый концевой участок;
101b, 102b, 103b - средний концевой участок;
101c, 102c, 103c - второй концевой участок;
L1, L2, L3 - внешний провод;
B - центральная область;
N - нейтральный провод;
K, Q - электрические контакты;
F, F', F - текучая среда;
A - продольная ось;
R - радиальное направление;
- нулевая точка звезды;
S' - нулевая точка звезды источника напряжения.

Claims (17)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Способ нагрева текучей среды (F) с использованием устройства, имеющего по меньшей мере один электропроводный трубопровод (100) для помещения текучей среды (F), и по меньшей мере один источник (2) напряжения, который соединен по меньшей мере с одним трубопроводом (100), при этом по меньшей мере один источник (2) напряжения выполнен для создания по меньшей мере в одном трубопроводе (100) электрического тока, который нагревает по меньшей мере один трубопровод (100) для нагрева текучей среды (F), при этом по меньшей мере один источник (2) напряжения имеет по меньшей мере M внешних проводов (L1, ..., LM), при этом M представляет собой натуральное число, больше или равное двум, и при этом по меньшей мере один источник (2) напряжения выполнен для предоставления на своих внешних проводах (L1, ..., LM) переменного напряжения, причем эти переменные напряжения сдвинуты друг относительно друга по фазе на 2n/M, и при этом внешние провода (L1, ..., LM) соединены электропроводящим соединением по меньшей мере с одним трубопроводом (100) с образованием схемы звезда, у которой каждый внешний провод (L1, ..., LM) по меньшей мере через часть по меньшей мере одного трубопровода (100) электропроводящим соединением соединен с нулевой точкой (S) схемы звезда, причем текучая среда протекает по трубопроводам устройства и нагревается в указанных трубопроводах многофазным переменным током, текущим в этих трубопроводах, так что в трубопроводах создается Джоулево тепло, которое передается текучей среде, так что при протекании по трубопроводам эта текучая среда нагревается, причем в качестве текучей среды нагревают предварительно подогретую смесь из углеводородов и пара для разложения углеводородов, или трубопроводы (100) выполнены в виде реакционных труб печи риформинга.
  2. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что источники (2) напряжения имеют по нейтральному проводу (N), при этом, в частности, каждый нейтральный провод (N) электропроводящим соединением соединен с нулевой точкой (S) звезды.
  3. 3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что M равно трем.
  4. 4. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что трубопроводы (100) имеют M звеньев (101), при этом каждое звено (101) имеет первый и второй концевой участок (101a, 101c), а также средний участок (101b), который соединяет друг с другом два концевых участка (101a, 101c) гидравлическим, а также электропроводящим соединением.
  5. 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что оба концевых участка (101a, 101c, 102a, 102c, 103a, 103c) соответствующего звена (101, 102, 103) электропроводящим соединением соединены с нулевой точкой (S).
  6. 6. Способ по одному из пп.4, 5, отличающийся тем, что средние участки (101b, 102b, 103b) звеньев (101, 102, 103) электропроводящим соединением соединены соответственно с предназначенным для них внешним проводом (L1, L2, L3) соответствующего источника (2) напряжения.
  7. 7. Способ по п.3 или одному из пп.4-6 в объеме ссылки на п.3, отличающийся тем, что второй концевой участок (101с) первого звена (101) соединен с первым концевым участком (102а) второго звена (102) гидравлическим, а также электропроводящим соединением, в частности цельно приделан к нему, причем второй концевой участок (102c) второго звена (102) соединен с первым концевым участком (103a) третьего звена (103) гидравлическим, а также электропроводящим соединением, в частности цельно приделан к нему, при этом, в частности, первый концевой участок (101a) первого звена (101) образует впуск (3) для запитывания текучей среды (F) в соответствующий трубопровод (100), при этом, в частности, второй концевой участок (103c) третьего звена (103) образует выпуск (4) для выпускания текучей среды (F) из соответствующего трубопровода (100).
  8. 8. Способ по одному из пп.4-6, отличающийся тем, что звенья (101, 102, 103) не находятся друг с другом в гидравлическом соединении и выполнены для проведения отдельно друг от друга по одной подлежащей нагреву текучей среде (F, F', F).
  9. 9. Способ по одному из пп.4-8, отличающийся тем, что каждое звено (101, 102, 103) выполнено в виде петли, при этом средний участок (101b, 102b, 103b) соответствующего звена (101, 102, 103) образует конец соответствующей петли (101, 102, 103), при этом, в частности, в области соответствующего конца с соответствующим звеном (101, 102, 103) электропроводящим соединением соединен соответственно предназначенный для него внешний провод (L1, L2, L3).
  10. 10. Способ по одному из пп.4-9, отличающийся тем, что каждое звено (101, 102, 103) распространяется вдоль продольной оси (A), при этом, в частности, звенья (101, 102, 103), в частности, вдоль соответствующей продольной оси (A) имеют одинаковую длину.
  11. 11. Способ по одному из пп.4-10, отличающийся тем, что концевые участки (101a, 101c; 102a, 102c; 103a, 103c) звеньев (101, 102, 103) соответствующего трубопровода (100) расположены в центральной области (B), откуда эти звенья (101, 102, 103) распространяются в радиальном направлении (R) наружу.
  12. 12. Способ по п.10 или 11, отличающийся тем, что продольные оси (A) каждых двух соседних звеньев (101, 102; 102, 103; 103, 101) заключают между собой угол 120°.
    - 9 034146
  13. 13. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что несколько или все трубопроводы (100) находятся друг с другом в последовательном гидравлическом соединении, так что текучая среда (F) может протекать по ним поочередно.
  14. 14. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что несколько или все трубопроводы (100) конфигурированы параллельно, так что текучая среда (F) может быть распределена по этим параллельно конфигурированным трубопроводам (100).
  15. 15. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что смесь из термически разлагаемых углеводородов нагревают с использованием устройства (1).
  16. 16. Способ по любому из пп.1-14, отличающийся тем, что воду или водяной пар нагревают с использованием устройства (1), при этом этот водяной пар нагревают, в частности, до температуры входа в реактор в пределах от 550 до 700°C и, в частности, добавляют в указанный или, соответственно, указанные разлагаемые углеводороды.
  17. 17. Способ по любому из пп.1-14, отличающийся тем, что необходимый для сжигания воздух печи риформинга предварительно подогревают с использованием устройства (1), а именно, в частности, до температуры в пределах от 200 до 800°C, предпочтительно от 400 до 700°C.
EA201692421A 2014-06-26 2015-06-18 Устройство и способ нагрева текучей среды в трубопроводе трехфазным током EA034146B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP14002193 2014-06-26
PCT/EP2015/001237 WO2015197181A1 (de) 2014-06-26 2015-06-18 Einrichtung und verfahren zum heizen eines fluides in einer rohrleitung mit drehstrom

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201692421A1 EA201692421A1 (ru) 2017-03-31
EA034146B1 true EA034146B1 (ru) 2020-01-09

Family

ID=51022726

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201692421A EA034146B1 (ru) 2014-06-26 2015-06-18 Устройство и способ нагрева текучей среды в трубопроводе трехфазным током

Country Status (15)

Country Link
US (1) US10774969B2 (ru)
EP (2) EP3661322B1 (ru)
JP (1) JP6654153B2 (ru)
KR (1) KR102134244B1 (ru)
CN (1) CN107079535B (ru)
AU (1) AU2015281348B2 (ru)
CA (1) CA2952694C (ru)
EA (1) EA034146B1 (ru)
ES (2) ES2937688T3 (ru)
HU (2) HUE060784T2 (ru)
MY (1) MY186020A (ru)
PH (1) PH12016502577B1 (ru)
TW (1) TWI669471B (ru)
WO (1) WO2015197181A1 (ru)
ZA (1) ZA201608815B (ru)

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016209172A1 (de) 2016-05-25 2017-11-30 Linde Aktiengesellschaft Emissionsreduziertes Verfahren zur Herstellung von Olefinen
GB2566984B (en) * 2017-09-29 2022-04-27 Heat Trace Ltd Electrically heated conduit
US10969048B2 (en) * 2018-04-20 2021-04-06 Dekoron Unitherm LLC Electrically heated tubing bundle
HUE060056T2 (hu) * 2018-08-16 2023-01-28 Basf Se Berendezés és eljárás egy fluid közeg fûtésére egy csõvezetékben egyenárammal
WO2020035574A1 (de) 2018-08-16 2020-02-20 Basf Se Vorrichtung und verfahren zum erhitzen eines fluides in einer rohrleitung
CA3156694A1 (en) * 2019-11-01 2021-05-06 Ethan Dinauer Three phase medium voltage heater
EP3862076A1 (de) 2020-02-10 2021-08-11 Linde GmbH Reaktor und verfahren zur durchführung einer chemischen reaktion
US20230098601A1 (en) 2020-02-14 2023-03-30 Basf Se Device and method for heating a fluid in a pipeline with single-phase alternating current
EP3878546A1 (de) 2020-03-13 2021-09-15 Linde GmbH Reaktor und verfahren zur durchführung einer chemischen reaktion
EP3878547A1 (de) 2020-03-13 2021-09-15 Linde GmbH Reaktor und verfahren zur durchführung einer chemischen reaktion
EP3900818A1 (de) 2020-04-23 2021-10-27 Linde GmbH Reaktor und verfahren zur durchführung einer chemischen reaktion
EP3900817A1 (de) 2020-04-23 2021-10-27 Linde GmbH Reaktor und verfahren zur durchführung einer chemischen reaktion
WO2021223307A1 (zh) * 2020-05-08 2021-11-11 香港中文大学（深圳） 离子导体的电致发热方法、电发热装置和应用
WO2022008052A1 (en) 2020-07-09 2022-01-13 Basf Antwerpen N.V. Method for steam cracking
US20230133789A1 (en) 2020-07-09 2023-05-04 Basf Antwerpen N.V. Method for steam cracking
HUE061649T2 (hu) 2020-08-07 2023-08-28 Linde Gmbh Reaktor és eljárás kémiai reakció végrehajtásához
EP3974055B1 (de) 2020-09-28 2023-04-19 Linde GmbH Vorrichtung zur durchführung einer chemischen reaktion in einem prozessfluid in einer produktionsanlage
EP3974051A1 (de) 2020-09-28 2022-03-30 Linde GmbH Vorrichtung und verfahren zur regelbaren durchführung einer chemischen reaktion
CN116323867A (zh) 2020-10-02 2023-06-23 巴斯夫欧洲公司 可电加热的反应器的热集成
CA3197693A1 (en) 2020-10-02 2022-04-07 Basf Se Efficient indirect electrical heating
ES2951414T3 (es) 2020-11-06 2023-10-20 Linde Gmbh Reactor para realizar una reacción química
EP4043100A1 (de) 2021-02-11 2022-08-17 Linde GmbH Reaktor zur durchführung einer chemischen reaktion in einem prozessfluid und verfahren
EP4056892A1 (en) 2021-03-10 2022-09-14 Linde GmbH Method and system for steamcracking
EP4056894A1 (en) 2021-03-10 2022-09-14 Linde GmbH Method and system for steamcracking
EP4056893A1 (en) 2021-03-10 2022-09-14 Linde GmbH Method and system for steamcracking
WO2023046943A1 (de) 2021-09-27 2023-03-30 Basf Se Mehrfachzylinder
EP4166629A1 (en) 2021-10-14 2023-04-19 Technip Energies France SAS Ethylene plant, comprising an electrically-powered pyrolysis reactor and a feed-effluent heat exchanger
US11697099B2 (en) 2021-11-22 2023-07-11 Schneider Electric Systems Usa, Inc. Direct electrical heating of catalytic reactive system
WO2023152162A1 (de) 2022-02-09 2023-08-17 Basf Se Rückgewinnung der energie
US20230337332A1 (en) * 2022-04-13 2023-10-19 Watlow Electric Manufacturing Company Medium voltage bus system for electric circulation heaters
EP4353351A1 (en) 2022-10-11 2024-04-17 Technip Energies France Electrical reforming reactor for reforming a feed gas comprising hydrocarbons
WO2024084254A1 (en) * 2022-10-17 2024-04-25 Dow Global Technologies Llc Process for directly heating electric tubes for hydrocarbon upgrading

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE710187C (de) * 1935-10-01 1941-09-06 Siemens Schuckertwerke Akt Ges Elektrischer Hochdruckdampferzeuger oder -dampfueberhitzer
DE2362628A1 (de) * 1973-12-17 1975-06-19 Linde Ag Rohrofen
EP2537579A2 (de) * 2011-06-22 2012-12-26 Wacker Chemie AG Vorrichtung und Verfahren zur Temperaturbehandlung von korrosiven Gasen

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1234882B (de) * 1959-11-19 1967-02-23 Licentia Gmbh Elektrisch beheizter Durchlauferhitzer
US3293407A (en) * 1962-11-17 1966-12-20 Chisso Corp Apparatus for maintaining liquid being transported in a pipe line at an elevated temperature
JPS57144840A (en) * 1981-03-04 1982-09-07 Chisso Eng Kk Direct energization fluid heating pipe device
DE3334334A1 (de) 1983-09-22 1985-04-11 Hucke, Hans, Pratteln, Basel Heizvorrichtung fuer das aufheizen eines in einem elektrisch betriebenen durchstroemelement enthaltenen waermetraegers
US7932480B2 (en) * 2006-04-05 2011-04-26 Mks Instruments, Inc. Multiple heater control system with expandable modular functionality
TW200840888A (en) * 2007-04-04 2008-10-16 Univ Nat Cheng Kung Carbon fiber of high thermal conduction and continuous gaseous growth and its manufacturing method and application
CN101150894A (zh) * 2007-10-29 2008-03-26 上海晨光共创高分子材料有限公司 一种用于气体加热的管式电加热器
EP2166637A1 (en) * 2008-09-19 2010-03-24 Siemens Aktiengesellschaft Power supply arrangement for direct electrical heating of a pipeline system
CN101794979A (zh) * 2010-03-08 2010-08-04 赵天喜 星形接法三相电加热电路断相保护装置
FR2967752B1 (fr) * 2010-11-18 2013-07-05 Itp Sa Conduit isole et chauffe realise par des troncons double enveloppe et procede de pose du conduit
US9347596B2 (en) * 2013-02-27 2016-05-24 Basf Se Apparatus for heating a pipeline
CN104061673A (zh) * 2014-06-17 2014-09-24 中科华核电技术研究院有限公司 蛇形管道的流体预热装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE710187C (de) * 1935-10-01 1941-09-06 Siemens Schuckertwerke Akt Ges Elektrischer Hochdruckdampferzeuger oder -dampfueberhitzer
DE2362628A1 (de) * 1973-12-17 1975-06-19 Linde Ag Rohrofen
EP2537579A2 (de) * 2011-06-22 2012-12-26 Wacker Chemie AG Vorrichtung und Verfahren zur Temperaturbehandlung von korrosiven Gasen

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170021882A (ko) 2017-02-28
TWI669471B (zh) 2019-08-21
ES2779526T3 (es) 2020-08-18
ZA201608815B (en) 2019-10-30
TW201621240A (zh) 2016-06-16
CN107079535B (zh) 2021-12-28
WO2015197181A1 (de) 2015-12-30
JP6654153B2 (ja) 2020-02-26
EA201692421A1 (ru) 2017-03-31
AU2015281348A1 (en) 2017-01-05
PH12016502577A1 (en) 2017-04-24
PH12016502577B1 (en) 2017-04-24
KR102134244B1 (ko) 2020-07-15
EP3661322A1 (de) 2020-06-03
AU2015281348B2 (en) 2020-05-14
CA2952694A1 (en) 2015-12-30
EP3661322B1 (de) 2022-12-14
ES2937688T3 (es) 2023-03-30
CA2952694C (en) 2023-08-22
US20170130887A1 (en) 2017-05-11
HUE060784T2 (hu) 2023-04-28
US10774969B2 (en) 2020-09-15
JP2017532712A (ja) 2017-11-02
EP3162165A1 (de) 2017-05-03
CN107079535A (zh) 2017-08-18
MY186020A (en) 2021-06-14
EP3162165B1 (de) 2020-02-12
HUE048853T2 (hu) 2020-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA034146B1 (ru) Устройство и способ нагрева текучей среды в трубопроводе трехфазным током
CA2921466C (en) Furnace with reactor tubes heatable electrically and by means of combustion fuel for steam reforming a feedstock containing hydrocarbon
JP2021534548A (ja) 直流電流によりパイプライン内の流体を加熱するためのデバイスおよび方法
JP7371088B2 (ja) パイプライン内の流体を加熱するための装置と方法
KR20220139368A (ko) 단상 교류로 파이프라인 내의 유체를 가열하기 위한 디바이스 및 방법
US20230285929A1 (en) Reactor and Method for Carrying Out a Chemical Reaction
JP2023547332A (ja) 電気加熱反応器の熱統合
CN115315309A (zh) 用于进行化学反应的反应器和方法
JP2023522147A (ja) 化学反応を実行するための反応器および方法
EA041693B1 (ru) Устройство и способ нагрева текучей среды в трубопроводе постоянным током
WO2024084253A1 (en) Systems for directly heating electric tubes for hydrocarbon upgrading
WO2024084254A1 (en) Process for directly heating electric tubes for hydrocarbon upgrading
JP2023547564A (ja) 生産設備で処理流体内の化学反応を実施するための機器
KR20230159307A (ko) 유체 가열 장치

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KG TJ TM