RU178049U1 - Heater - Google Patents

Heater Download PDF

Info

Publication number
RU178049U1
RU178049U1 RU2017124462U RU2017124462U RU178049U1 RU 178049 U1 RU178049 U1 RU 178049U1 RU 2017124462 U RU2017124462 U RU 2017124462U RU 2017124462 U RU2017124462 U RU 2017124462U RU 178049 U1 RU178049 U1 RU 178049U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
flame tube
heater
convection chamber
pipes
coil
Prior art date
Application number
RU2017124462U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Яковлевич Печенегов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.)
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.)
Priority to RU2017124462U priority Critical patent/RU178049U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU178049U1 publication Critical patent/RU178049U1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B7/00Steam boilers of furnace-tube type, i.e. the combustion of fuel being performed inside one or more furnace tubes built-in in the boiler body

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к огневым нагревательным устройствам для текучих сред и может быть использована в нефтяной, химической и других отраслях промышленности для термической обработки жидкостей, имеющих ограничения по максимальной температуре нагрева.Техническая проблема, решаемая полезной моделью, состоит в упрощении конструкции, повышении эффективности и надежности работы подогревателя.Подогреватель, содержащий жаровую трубу с размещенными в ней кольцами-турбулизаторами, конвективную камеру, горелочное устройство, примыкающее к торцу жаровой трубы, газоотвод, примыкающий к другому торцу жаровой трубы, рубашку, в которую помещен промежуточный жидкий теплоноситель и секция продуктового змеевика, выполненного из последовательно соединенных между собой прямых труб, которая последовательно соединена с другой секцией продуктового змеевика, размещенного в конвективной камере и выполненного из последовательно соединенных между собой прямых труб, образующих пучок и имеющих на внешней поверхности спиральную проволочную навивку, отличающийся тем, что конвективная камера размещена в части жаровой трубы, примыкающей к газоотводу и противоположной горелочному устройству, в жаровой трубе под углом к горизонтали размещены трубки, которые закреплены в отверстиях в стенке жаровой трубы и открытыми концами входят в рубашку.Кроме того, подогреватель отличается тем, что кольца-турбулизаторы размещены с шагом t=0,4D и имеют высоту d=0,93D, где D - внутренний диаметр жаровой трубы, а выступы-турбулизаторы на продуктовых трубах имеют высоту h=0,015dи шаг t=10h, где d- эквивалентный диаметр пучка прямых продуктовых труб секции змеевика, размещенной в конвективной камере. 5 илл.The utility model relates to fire heating devices for fluids and can be used in the oil, chemical and other industries for heat treatment of liquids having limitations on the maximum heating temperature. The technical problem solved by the utility model is to simplify the design, increase efficiency and reliability heater operation. A heater containing a heat pipe with turbulent rings placed in it, a convection chamber, a burner device, adjoin it to the end of the flame tube, a gas outlet adjacent to the other end of the flame tube, a shirt in which an intermediate liquid coolant and a section of a food coil made of series-connected straight pipes are connected, which is connected in series with another section of a food coil placed in a convection chamber and made of straight pipes sequentially interconnected, forming a bundle and having a spiral wire winding on the outer surface, characterized in that it is convective The chamber is placed in the part of the flame tube adjacent to the gas outlet and opposite to the burner device, tubes are placed in the flame tube at an angle to the horizontal, which are fixed in the openings in the wall of the flame tube and open ends into the jacket. In addition, the heater is characterized in that the rings -turbulators are placed with a step t = 0.4D and have a height d = 0.93D, where D is the inner diameter of the flame tube, and the protrusions-turbulators on the product pipes have a height h = 0.015d and a step t = 10h, where d is the equivalent diameter beam of direct grocery pipes with ktsii coil disposed in the convection chamber. 5 ill.

Description

Полезная модель относится к огневым нагревательным устройствам для текучих сред и может быть использована в нефтяной, химической и других отраслях промышленности для термической обработки термолабильных и термически неустойчивых жидкостей, имеющих технологические и иные ограничения по максимальной температуре нагрева.The utility model relates to fire heating devices for fluids and can be used in the oil, chemical and other industries for the heat treatment of thermolabile and thermally unstable liquids having technological and other restrictions on the maximum heating temperature.

Известен подогреватель [1], где источником теплоты служат продукты сгорания топлива, перемещающиеся в горизонтальном газоходе по прямому и обратному ходам, а нагреваемый жидкий продукт подается в пучок продуктовых труб, размещенный над газоходом. Продуктовые трубы и газоход помещены в корпус, заполненный промежуточным жидким теплоносителем. Подогреватель содержит теплообменные трубки закрепленные концами в нижней и верхней плоских стенках газохода. Наличие большого количества теплообменных трубок усложняет и удорожает конструкцию подогревателя. Большое количество сварных швов, соединяющих теплообменные трубки со стенками газохода, снижает надежность подогревателя. Нижняя плоская стенка газохода может прогорать из-за образования устойчивой паровой пленки в локальных впадинах на стенке. Подогреватель имеет высокую металлоемкость и габариты. Известен также подогреватель жидкости [2], содержащий корпус, заполненный жидким промежуточным теплоносителем, погруженную в последний жаровую трубу и горизонтальную продуктовую трубу, выполненную, по крайней мере, с одним вертикальным каналом, стенки которого скреплены кромкой с трубой. Подогреватель сложен в изготовлении. При высоком давлении нагреваемого продукта стенки вертикальных каналов должны быть толстыми. Высоки удельные затраты металла на единицу передаваемой тепловой мощности.A known heater [1], where the source of heat is the products of fuel combustion, moving in a horizontal duct along the forward and reverse passages, and the heated liquid product is fed into a bundle of product pipes placed above the duct. Grocery pipes and a gas duct are placed in a housing filled with an intermediate liquid coolant. The heater contains heat exchange tubes fixed by the ends in the lower and upper flat walls of the duct. The presence of a large number of heat exchange tubes complicates and increases the cost of the heater design. A large number of welds connecting the heat exchange tubes with the walls of the duct reduces the reliability of the heater. The lower flat wall of the duct may burn out due to the formation of a stable vapor film in local depressions on the wall. The heater has a high metal consumption and dimensions. A liquid heater [2] is also known, comprising a housing filled with a liquid intermediate coolant immersed in the last heat pipe and a horizontal food pipe made with at least one vertical channel, the walls of which are fastened by an edge to the pipe. The heater is difficult to manufacture. At high pressure of the heated product, the walls of the vertical channels should be thick. High specific costs of metal per unit of transmitted heat capacity.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является подогреватель, содержащий жаровую трубу с размещенными в ней кольцами-турбулизаторами, конвективную камеру, горелочное устройство, примыкающее к торцу жаровой трубы, газоотвод, примыкающий к другому торцу жаровой трубы, рубашку, в которую помещен промежуточный жидкий теплоноситель и секция продуктового змеевика, выполненного из последовательно соединенных между собой прямых труб, которая последовательно соединена с другой секцией продуктового змеевика, размещенного в конвективной камере и выполненного из последовательно соединенных между собой прямых труб, образующих пучок и имеющих на внешней поверхности спиральную проволочную навивку, [3] - прототип.The closest in technical essence to the proposed utility model is a heater containing a flame tube with turbulent rings placed in it, a convection chamber, a burner device adjacent to the end of the flame tube, a gas outlet adjacent to the other end of the flame tube, a jacket in which the intermediate liquid coolant and a section of a food coil made of straight pipes connected in series to each other, which is connected in series with another section of a food coil placed in a convection chamber and made of straight pipes sequentially interconnected, forming a bundle and having a spiral wire winding on the outer surface, [3] - prototype.

В известном устройстве кольца-турбулизаторы в диаметральных сечениях жаровой трубы и выступы-турбулизаторы в виде проволочной навивки на трубах секции продуктового змеевика в конвективной камере позволяют интенсифицировать теплообмен продуктов сгорания топлива и тем самым улучшить массогабаритные показатели подогревателя. Недостатком подогревателя являются высокая температура стенки корпуса, что стимулирует увеличение потерь тепла в окружающую среду. При повышенных тепловых нагрузках в верхней части объема рубашки жаровой трубы может образовываться паровая "шапка" над промежуточным жидким теплоносителем из-за наличия внешнего теплоподвода через стенку рубашки, что приведет к резкому росту температуры стенки рубашки в районе "шапки" и возможному повреждению стенки по этой причине. В тяжелых температурных условиях работает также задняя торцовая стенка корпуса, так как на нее под прямым углом натекает высокотемпературный поток продуктов горения топлива и поступает поток теплоты излучением из объема жаровой трубы. Все это снижает эффективность и надежность работы подогревателя. Кроме того, подогреватель сложен в изготовлении, его трудно ремонтировать.In the known device, ring-turbulators in diametric sections of the flame tube and protrusions-turbulators in the form of wire winding on the pipes of the section of the product coil in the convection chamber can intensify the heat transfer of the combustion products of fuel and thereby improve the overall dimensions of the heater. The disadvantage of the heater is the high temperature of the housing wall, which stimulates an increase in heat loss to the environment. With increased heat loads, a steam “cap” above the intermediate liquid coolant may form in the upper part of the volume of the jacket of the heat pipe due to the presence of external heat supply through the wall of the shirt, which will lead to a sharp increase in the temperature of the wall of the shirt in the area of the “cap” and possible wall damage along this reason. In severe temperature conditions, the rear end wall of the casing also works, since a high-temperature flow of fuel combustion products flows at right angles to it and the heat flux comes from radiation from the volume of the flame tube. All this reduces the efficiency and reliability of the heater. In addition, the heater is difficult to manufacture and difficult to repair.

Техническая проблема, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, состоит в упрощении конструкции, повышении эффективности и надежности работы подогревателя.The technical problem to which the proposed utility model is aimed is to simplify the design, increase the efficiency and reliability of the heater.

Сущность полезной модели заключается в том, что в подогревателе, содержащем жаровую трубу с размещенными в ней кольцами-турбулизаторами, конвективную камеру, горелочное устройство, примыкающее к торцу жаровой трубы, газоотвод, примыкающий к другому торцу жаровой трубы, рубашку, в которую помещен промежуточный жидкий теплоноситель и секция продуктового змеевика, выполненного из последовательно соединенных между собой прямых труб, которая последовательно соединена с другой секцией продуктового змеевика, размещенного в конвективной камере и выполненного из последовательно соединенных между собой прямых труб, образующих пучок и имеющих на внешней поверхности спиральную проволочную навивку, конвективная камера размещена в части жаровой трубы, примыкающей к газоотводу и противоположной горелочному устройству, в жаровой трубе под углом к горизонтали размещены трубки, которые закреплены в отверстиях в стенке жаровой трубы и открытыми концами входят в рубашку. Подогреватель выполнен так, что кольца-турбулизаторы размещены с шагом tк=0,4D и имеют высоту d=0,93D, где D - внутренний диаметр жаровой трубы, а выступы-турбулизаторы на продуктовых трубах имеют высоту h=0,015экв и шаг спирали tв=10h, где dэкв - эквивалентный диаметр пучка прямых продуктовых труб секции змеевика, размещенной в конвективной камере.The essence of the utility model consists in the fact that in a heater containing a flame tube with turbulent rings placed in it, a convection chamber, a burner device adjacent to the end of the flame tube, a gas outlet adjacent to the other end of the flame tube, a jacket in which the intermediate liquid is placed the coolant and the section of the food coil made of straight pipes connected in series to each other, which is connected in series with another section of the food coil placed in the convection chamber Here, made of sequentially connected straight pipes forming a bundle and having a spiral wire winding on the outer surface, the convection chamber is placed in the part of the flame tube adjacent to the gas outlet and opposite to the burner device, tubes which are fixed at an angle to the horizontal are placed in the flame tube in the holes in the wall of the flame tube and open ends enter the shirt. The heater is made so that the turbulator rings are placed with a step t to = 0.4D and have a height d = 0.93D, where D is the inner diameter of the flame tube, and the protrusions on the product tubes have a height h = 0.015 eq and a spiral pitch t in = 10h, where deq is the equivalent diameter of the direct product tube bundle of the coil section located in the convection chamber.

В отличие от известного устройства, размещение конвективной камеры в части жаровой трубы, примыкающей к газоотводу и противоположной горелочному устройству, позволяет уменьшить гидравлическое сопротивление потоку продуктов сгорания топлива, так как отсутствует поворот потока на 180°. При этом рубашка с промежуточным теплоносителем становится наружным элементом подогревателя, что способствует снижению потери тепла в окружающую среду. Размещение в жаровой трубе под углом к горизонтали трубок, которые закреплены в отверстиях в стенке жаровой трубы и открытыми концами входят в рубашку, увеличивает площадь поверхности теплопередачи от продуктов сгорания топлива к промежуточному жидкому теплоносителю, который, находясь в трубках, имеет возможность перемещаться снизу вверх при нагреве. Кроме того, трубки служат защитой для продуктовых труб секции змеевика, расположенной в конвективной камере, от жесткого теплового излучения факела пламени. Вследствии этого уменьшается вероятность локального перегрева элементов подогревателя.In contrast to the known device, the placement of the convection chamber in the part of the flame tube adjacent to the gas outlet and opposite to the burner device allows to reduce the hydraulic resistance to the flow of fuel combustion products, since there is no 180 ° flow rotation. At the same time, a shirt with an intermediate coolant becomes the outer element of the heater, which helps to reduce heat loss to the environment. Placement in the flame tube at an angle to the horizontal of the tubes, which are fixed in the holes in the wall of the flame tube and open ends enter the jacket, increases the surface area of the heat transfer from the combustion products of the fuel to the intermediate liquid coolant, which, being in the tubes, has the ability to move from bottom to top when heating up. In addition, the tubes serve as protection for the product pipes of the coil section located in the convection chamber from the hard heat radiation of the flame plume. As a result, the likelihood of local overheating of the heater elements is reduced.

Размещение в жаровой трубе колец-турбулизаторов с шагом tк=0,4D и высотой d=0,93D, а на прямых продуктовых трубах секции змеевика, размещенной в конвективной камере, - выступов-турбулизаторов высотой h=0,015dэкв и шагом спирали tв=10h, обеспечивает наилучшее соответствие между ростом достигаемой при этом интенсивности теплообмена и увеличением гидравлического сопротивления потока продуктов сгорания топлива [4].Placement in the flame tube of turbulizer rings with a step of t k = 0.4D and a height of d = 0.93D, and on direct product pipes of a coil section placed in a convection chamber, of turbulence protrusions of height h = 0.015d equiv and a spiral pitch of t in = 10h, provides the best match between the increase in the heat transfer intensity achieved with this and the increase in hydraulic resistance of the flow of fuel combustion products [4].

Все это в совокупности приводит к упрощению конструкции, повышению эффективности и надежности работы подогревателя. Подогреватель получается технологичнее в изготовлении. Легкость разборки и осмотра элементов обеспечивают высокую ремонтнопригодность подогревателя.All this together leads to a simplification of the design, increasing the efficiency and reliability of the heater. The heater is more technologically advanced in manufacture. Ease of disassembling and inspection of the elements ensures high maintainability of the heater.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показывает, что заявляемое устройство соответствует критерию "новизна".A comparative analysis of the proposed technical solution with the prototype shows that the claimed device meets the criterion of "novelty."

Известные подогреватели [1, 2] имеют повышенные металлоемкость и габариты, так как процессы теплообмена в них имеют невысокую интенсивность. Конструктивная сложность данных подогревателей и наличие большого числа сварочных швов отрицательно влияет на технологичность их изготовления и снижает надежность.Known heaters [1, 2] have increased metal consumption and dimensions, since the heat exchange processes in them have a low intensity. The structural complexity of these heaters and the presence of a large number of welds adversely affects the manufacturability of their manufacture and reduces reliability.

Все это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "существенные отличия".All this allows us to conclude that the claimed technical solution meets the criterion of "significant differences".

На фиг. 1 приведен продольный разрез предлагаемого подогревателя; на фиг. 2 - поперечный разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - поперечный разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - выносной элемент I на фиг. 1; на фиг.5 - выносной элемент II на фиг. 1.In FIG. 1 shows a longitudinal section of the proposed heater; in FIG. 2 is a cross section AA in FIG. one; in FIG. 3 is a transverse section bB in FIG. one; in FIG. 4 - remote element I in FIG. one; in Fig.5 - remote element II in Fig. one.

Подогреватель содержит жаровую трубу 1, внутри которой на части ее длины расположена конвективная камера 2. В отверстиях жаровой трубы 1 закреплены под углом к горизонтали трубки 3, которые открытыми концами соединены с рубашкой 4, заполненной промежуточным жидким теплоносителем. К жаровой трубе 1 примыкает горелочное устройство 5. На всей длине жаровой трубы 1 размещены кольца-турбулизаторы 6. Со стороны противоположной горелочному устройству 5, к части жаровой трубы 1, в которой размещена конвективная камера 2, примыкает газоотвод 7 для выхода продуктов горения топлива. В рубашке 4 размещена секция 8 продуктового змеевика. Секция 8 фланцевым отводом 9 соединена с другой секцией 10 продуктового змеевика, которая размещена в конвективной камере 2. Секции 8 и 10 змеевика выполняются преимущественно двухпоточными по нагреваемому продукту. Трубы секции 10 продуктового змеевика имеют выступы-турбулизаторы 11, которые преимущественно выполняются в виде наплавленных ребер с профилем сечения приближенным к полукругу.The heater contains a flame tube 1, inside which a convection chamber 2 is located on part of its length 2. In the holes of the flame tube 1 are fixed at an angle to the horizontal of the tube 3, which are connected with open ends to a jacket 4 filled with an intermediate liquid coolant. A burner device 5 is adjacent to the flame tube 1. Turbulent rings 6 are placed along the entire length of the flame tube 1. From the side opposite to the burner device 5, a gas outlet 7 is adjacent to the portion of the flame tube 1 in which the convection chamber 2 is located. In the shirt 4 there is a section 8 of the grocery coil. Section 8 with a flange outlet 9 is connected to another section 10 of the food coil, which is located in the convection chamber 2. Sections 8 and 10 of the coil are predominantly double-threaded for the heated product. The pipes of the section 10 of the product coil have turbulent protrusions 11, which are mainly made in the form of weld ribs with a section profile close to a semicircle.

Для того, чтобы обеспечить высокий уровень интенсификации конвективного теплообмена и умеренный рост гидравлического сопротивления потока продуктов сгорания топлива по отношению к трубам с гладкой поверхностью, кольца-турбулизаторы 6 в жаровой трубе 1 размещены с шагом tк=0,4D и имеют высоту d=0,93D, где D - внутренний диаметр жаровой трубы, а выступы - турбулизаторы 11 на продуктовых трубах 10 имеют высоту h=0,015dэкв и шаг tв=10h, где dэкв - эквивалентный диаметр пучка прямых продуктовых труб секции змеевика, размещенной в конвективной камере.In order to ensure a high level of intensification of convective heat transfer and a moderate increase in the hydraulic resistance of the flow of fuel combustion products with respect to pipes with a smooth surface, turbulent rings 6 in the flame tube 1 are placed with a step t to = 0.4D and have a height d = 0 , 93D, where D is the inner diameter of the flame tube, and the protrusions - turbulators 11 on the product pipes 10 have a height h = 0.015d equiv and a step t in = 10h, where d equiv is the equivalent diameter of the straight product pipe bundle of the coil section located in the convection the camera.

Корпусные цилиндрические элементы подогревателя выполнены разъемными для возможности извлечения секций 8 и 10 продуктового змеевика и удобства проведения ремонтных работ. В конструкции подогревателя минимизировано количество сварных швов и широко используются стандартные и унифицированные изделия.Housing cylindrical elements of the heater are made detachable for the possibility of extracting sections 8 and 10 of the food coil and the convenience of repair work. In the design of the heater, the number of welds is minimized and standard and standardized products are widely used.

Трубчатый подогреватель работает следующим образом. Образующиеся при сжигании топлива в горелочном устройстве 5 продукты горения поступают в жаровую трубу 1, где охлаждаются, отдавая теплоту путем радиации и конвекции через стенку жаровой трубы промежуточному жидкому теплоносителю, находящемуся в рубашке 4. От промежуточного теплоносителя теплота затем через стенки труб - шпилек секции 8 продуктового змеевика передается нагреваемому продукту. Наличие колец-турбулизаторов 6 в жаровой трубе 1 приводит к образованию микровихрей в пристенной зоне потока продуктов горения и тем самым интенсифицирует конвективный теплообмен. Часть своей теплоты продукты горения отдают промежуточному жидкому теплоносителю также через стенки поперечно обтекаемых трубок 3. Наклонное, по отношению к горизонтали, расположения трубок 3 обеспечивает устойчивую циркуляцию промежуточного жидкого теплоносителя в системе рубашка - трубки и надежное охлаждение их стенок. Затем продукты горения поступают в конвективную камеру 2, где отдают теплоту нагреваемому продукту через стенки труб секции 10 продуктового змеевика, а также через стенку части жаровой трубы, окружающей конвективную камеру 2, в рубашку 4 с промежуточным жидким теплоносителем. Наличие выступов-турбулизаторов 11 на трубах секции 8 продуктового змеевика позволяет существенно интенсифицировать конвективный теплообмен продуктов горения со стенками труб. Из конвективной камеры 2 продукты горения поступают в газоотвод 7, откуда удаляются в атмосферу.The tubular heater operates as follows. The combustion products resulting from the combustion of fuel in the burner device 5 enter the flame tube 1, where they are cooled by transferring heat by radiation and convection through the wall of the flame tube to the intermediate liquid heat carrier located in the jacket 4. Heat is transferred from the intermediate heat carrier through the walls of the pipe - studs of section 8 the product coil is transferred to the heated product. The presence of turbulizer rings 6 in the flame tube 1 leads to the formation of microvortices in the near-wall zone of the flow of combustion products and thereby intensifies convective heat transfer. The combustion products also give part of their heat to the intermediate liquid coolant through the walls of the transversely streamlined tubes 3. The inclined (relative to the horizontal) arrangement of the tubes 3 provides a stable circulation of the intermediate liquid coolant in the shirt-tube system and reliable cooling of their walls. Then, the combustion products enter the convection chamber 2, where heat is transferred to the heated product through the pipe walls of the product coil section 10, and also through the wall of the portion of the flame tube surrounding the convection chamber 2, into the jacket 4 with an intermediate liquid coolant. The presence of protrusions-turbulators 11 on the pipes of section 8 of the food coil can significantly intensify the convective heat transfer of combustion products with the walls of the pipes. From the convection chamber 2, the combustion products enter the gas outlet 7, from where they are removed to the atmosphere.

Направление движения нагреваемого продукта по трубам секций продуктового змеевика может быть различным. Преимущественный вариант направления движения для продукта типа нефти, могущего образовывать коксовые отложения на теплообменной поверхности, показан стрелками на фиг. 1. Нагреваемый продукт поступает сначала в секцию 8 продуктового змеевика, где идет его нагрев в условиях "мягкого" температурного режима. Затем продукт поступает в секцию 10 продуктового змеевика, где догревается до заданной конечной температуры. В секции 10 при повышенной температуре продукта его вязкость снижается, что способствует повышению интенсивности теплообмена потока продукта со стенками труб. Это позволяет поддерживать температуру стенки труб секции 10 продуктового змеевика ниже величины, допустимой по условиям минимизации коксовых отложений на теплообменной поверхности.The direction of movement of the heated product through the pipes of the sections of the product coil can be different. An advantageous variant of the direction of movement for a product such as oil, which can form coke deposits on the heat exchange surface, is shown by arrows in FIG. 1. The heated product enters first into section 8 of the food coil, where it is heated under conditions of a “soft” temperature regime. Then the product enters the section 10 of the grocery coil, where it is heated to a given final temperature. In section 10, at an elevated temperature of the product, its viscosity decreases, which contributes to an increase in the heat exchange intensity of the product stream with the pipe walls. This allows you to maintain the wall temperature of the pipes of section 10 of the food coil below a value acceptable under the conditions of minimizing coke deposits on the heat exchange surface.

Преимуществами предлагаемого подогревателя являются:The advantages of the proposed heater are:

- конструктивная простота, более простые технологии изготовления и ремонта;- structural simplicity, simpler manufacturing and repair technologies;

- малое число комплектующих изделий в конструкции, при этом комплектующие являются преимущественно унифицированными и стандартными изделиями;- a small number of components in the design, while the components are predominantly unified and standard products;

- меньшая металлоемкость, что обусловлено использованием приемов и средств интенсификации теплообмена продуктов горения топлива с теплопередающими поверхностями;- less metal, which is due to the use of techniques and means of intensification of heat transfer of the combustion products of fuel with heat transfer surfaces;

- меньшее гидравлическое сопротивление по тракту продуктов горения, так как отсутствуют повороты, изменяющие направление движения потока;- less hydraulic resistance along the path of combustion products, since there are no turns that change the direction of flow;

- меньшие потери тепла в окружающую среду от поверхности подогревателя;- less heat loss to the environment from the surface of the heater;

- меньшие удельные капитальные и эксплуатационные затраты, что обусловлено простотой конструкции подогревателя и рекомендованными оптимальными размерами турбулизаторов, размещенных на поверхностях теплообмена;- lower specific capital and operating costs, due to the simplicity of the heater design and the recommended optimal sizes of turbulators located on the heat exchange surfaces;

- высокая надежность из-за относительно низких рабочих температур конструктивных элементов подогревателя и отсутствия в них высоких термических напряжений.- high reliability due to the relatively low operating temperatures of the structural elements of the heater and the lack of high thermal stresses in them.

Например, подогреватель тепловой мощностью 2 МВт, предназначенный для нагрева водо - нефтяной эмульсии до температуры 90°С, имеет диаметр жаровой трубы 630 мм и ее длину 11300 мм. Тепловой КПД составляет 90% при номинальной тепловой мощности. В качестве промежуточного теплоносителя используется вода. По сравнению с известными, выпускаемыми промышленностью аналогами, предлагаемый подогреватель имеет в среднем в четыре раза большую величину отношения номинальной тепловой мощности к полному его весу.For example, a heater with a thermal power of 2 MW, designed to heat a water - oil emulsion to a temperature of 90 ° C, has a diameter of the flame tube of 630 mm and its length of 11,300 mm. Thermal efficiency is 90% at rated thermal power. Water is used as an intermediate heat carrier. Compared with the known analogues manufactured by the industry, the proposed heater has an average of four times the magnitude of the ratio of the nominal thermal power to its total weight.

Источники информацииInformation sources

1. Авторское свидетельство СССР №1561612, М. кл. F22B 7/00 от 05.10.1987.1. USSR copyright certificate No. 1561612, M. cl. F22B 7/00 of 10/05/1987.

2. Авторское свидетельство СССР №1668827, М. кл. F24P 1/14 от 10.05.1989.2. USSR author's certificate No. 1668827, M. cl. F24P 1/14 dated 05/10/1989.

3. Патент на изобретение PU №2256846, М. кл. F22B 7/00 от 01.03.2004. Опубликовано 20.07.2005, бюл. №20.3. Patent for the invention of PU No. 2256846, M. cl. F22B 7/00 of 03/01/2004. Published July 20, 2005, bull. No. 20.

4. Калинин Э.К., Дрейцер Г.А., Ярхо С.А. Интенсификация теплообмена в каналах. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1990. с. 193-196.4. Kalinin E.K., Dreitzer G.A., Yarkho S.A. Intensification of heat transfer in the channels. 3rd ed., Revised. and add. M .: Mechanical Engineering, 1990.p. 193-196.

Claims (2)

1. Подогреватель, содержащий жаровую трубу с размещенными в ней кольцами-турбулизаторами, конвективную камеру, горелочное устройство, примыкающее к торцу жаровой трубы, газоотвод, примыкающий к другому торцу жаровой трубы, рубашку, в которую помещен промежуточный жидкий теплоноситель и секция продуктового змеевика, выполненного из последовательно соединенных между собой прямых труб, которая последовательно соединена с другой секцией продуктового змеевика, размещенного в конвективной камере и выполненного из последовательно соединенных между собой прямых труб, образующих пучок и имеющих на внешней поверхности спиральную проволочную навивку, отличающийся тем, что конвективная камера размещена в части жаровой трубы, примыкающей к газоотводу и противоположной горелочному устройству, в жаровой трубе под углом к горизонтали размещены трубки, которые закреплены в отверстиях в стенке жаровой трубы и открытыми концами входят в рубашку.1. A heater containing a flame tube with turbulent rings placed in it, a convection chamber, a burner adjacent to the end of the flame tube, a gas outlet adjacent to the other end of the flame tube, a jacket in which an intermediate liquid coolant and a food coil section are made from straight pipes connected in series to each other, which is connected in series with another section of the food coil placed in the convection chamber and made of connected in series interconnected straight pipes forming a bundle and having a spiral wire winding on the outer surface, characterized in that the convection chamber is placed in the part of the flame tube adjacent to the gas outlet and opposite to the burner device, in the flame tube placed tubes that are fixed in holes in the wall of the flame tube and open ends enter the shirt. 2. Подогреватель по п. 1, отличающийся тем, что кольца-турбулизаторы размещены с шагом tк=0,4D и имеют высоту d=0,93D, где D - внутренний диаметр жаровой трубы, а выступы-турбулизаторы на продуктовых трубах имеют высоту h=0,015dэкв и шаг tв=10h, где dэкв - эквивалентный диаметр пучка прямых продуктовых труб секции змеевика, размещенной в конвективной камере.. 2. The heater according to claim 1, characterized in that the baffle-ring has a step to t = 0,4D and have a height d = 0,93D, where D - internal diameter of the flame tube and the baffle, the protrusions on the product pipes have a height h = 0.015d eq and step t in = 10h, where d eq is the equivalent diameter of the direct product tube bundle of the coil section located in the convection chamber.
RU2017124462U 2017-07-10 2017-07-10 Heater RU178049U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017124462U RU178049U1 (en) 2017-07-10 2017-07-10 Heater

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017124462U RU178049U1 (en) 2017-07-10 2017-07-10 Heater

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU178049U1 true RU178049U1 (en) 2018-03-21

Family

ID=61703686

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017124462U RU178049U1 (en) 2017-07-10 2017-07-10 Heater

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU178049U1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU186676U1 (en) * 2018-07-13 2019-01-29 Общество с ограниченной ответственностью "Бантер Групп" LIQUID AND GAS HEATER
RU2696160C1 (en) * 2018-10-25 2019-07-31 Общество с ограниченной ответственностью "Бантер Групп" Heater for liquid and gaseous media
RU2696159C1 (en) * 2018-10-25 2019-07-31 Общество с ограниченной ответственностью "Бантер Групп" Heater for liquid and gaseous media
RU2696522C1 (en) * 2018-08-10 2019-08-02 Акционерное общество "Ангарскнефтехимпроект" (АО "АНХП") Heater for track heater
RU2786853C1 (en) * 2022-01-31 2022-12-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" Oil heater using associated petroleum gas with a high content of hydrogen sulfide

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5385120A (en) * 1993-08-12 1995-01-31 Gas Research Institute Fluid heater
RU2219218C2 (en) * 2001-02-21 2003-12-20 Открытое акционерное общество "Завод Нефтегазмаш" Tubular preheater
RU37988U1 (en) * 2004-03-01 2004-05-20 Агабабян Размик Енокович DEVICE FOR HEATING FIRE HAZARDOUS LIQUIDS
RU2256846C1 (en) * 2004-03-01 2005-07-20 ООО "Завод Газпроммаш" Piping heater
CN203980250U (en) * 2014-07-22 2014-12-03 江苏双良锅炉有限公司 Be built in the parallel finned tube steam superheater of multitubular boiler front smoke box

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5385120A (en) * 1993-08-12 1995-01-31 Gas Research Institute Fluid heater
RU2219218C2 (en) * 2001-02-21 2003-12-20 Открытое акционерное общество "Завод Нефтегазмаш" Tubular preheater
RU37988U1 (en) * 2004-03-01 2004-05-20 Агабабян Размик Енокович DEVICE FOR HEATING FIRE HAZARDOUS LIQUIDS
RU2256846C1 (en) * 2004-03-01 2005-07-20 ООО "Завод Газпроммаш" Piping heater
CN203980250U (en) * 2014-07-22 2014-12-03 江苏双良锅炉有限公司 Be built in the parallel finned tube steam superheater of multitubular boiler front smoke box

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU186676U1 (en) * 2018-07-13 2019-01-29 Общество с ограниченной ответственностью "Бантер Групп" LIQUID AND GAS HEATER
RU2696522C1 (en) * 2018-08-10 2019-08-02 Акционерное общество "Ангарскнефтехимпроект" (АО "АНХП") Heater for track heater
RU2696160C1 (en) * 2018-10-25 2019-07-31 Общество с ограниченной ответственностью "Бантер Групп" Heater for liquid and gaseous media
RU2696159C1 (en) * 2018-10-25 2019-07-31 Общество с ограниченной ответственностью "Бантер Групп" Heater for liquid and gaseous media
EA035892B1 (en) * 2018-10-25 2020-08-27 Общество с ограниченной ответственностью "Бантер Групп" Heater for liquid and gaseous medium
EA035889B1 (en) * 2018-10-25 2020-08-27 Общество с ограниченной ответственностью "Бантер Групп" Heater for liquid and gaseous medium
RU2786853C1 (en) * 2022-01-31 2022-12-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" Oil heater using associated petroleum gas with a high content of hydrogen sulfide

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU178049U1 (en) Heater
US9074792B2 (en) Multiple-ring heat exchanger
RU2655096C1 (en) Tubular heater
US20120145373A1 (en) Firetube having thermal conducting passageways
EA006357B1 (en) Heating system for liquids
RU2327084C1 (en) Hot water boiler
SE440947B (en) CYLINDRISK PANEL WITH RING TUBES, WHICH DISTANCE AND CROSS SECTION VARY IN THE DIRECTION OF THE LENGTH SHAFT
RU127431U1 (en) LIQUID AND GAS HEATER
CN105972617A (en) Thermal afterburning installation
RU69198U1 (en) HEATER
RU2256846C1 (en) Piping heater
RU2662018C1 (en) Tubular heater
WO2011064804A2 (en) Double tubing condensation exchanger for heating water and/or for producing sanitary hot water
CN214664322U (en) Heat exchange device and hot water boiler and steam generation equipment thereof
CN214664323U (en) Steam generator
RU2760544C1 (en) Spiral boiler
RU151351U1 (en) FIRE BOILER
RU2686357C1 (en) Gaseous medium heater
RU2696522C1 (en) Heater for track heater
KR100363719B1 (en) Spiral Wound Heat Transferring Equipment on the Single Passage for the Super-heater
JP5739229B2 (en) Superheated steam generator
US6296480B1 (en) Circulating oil heater
RU37988U1 (en) DEVICE FOR HEATING FIRE HAZARDOUS LIQUIDS
RU2327083C1 (en) Hot water boiler
RU53410U1 (en) DEVICE FOR GAS AND OIL HEATING