RU2236649C1 - Hot-water boiler - Google Patents
Hot-water boiler Download PDFInfo
- Publication number
- RU2236649C1 RU2236649C1 RU2003132730/06A RU2003132730A RU2236649C1 RU 2236649 C1 RU2236649 C1 RU 2236649C1 RU 2003132730/06 A RU2003132730/06 A RU 2003132730/06A RU 2003132730 A RU2003132730 A RU 2003132730A RU 2236649 C1 RU2236649 C1 RU 2236649C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- housing
- chamber
- water
- furnace chamber
- tubes
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Предложение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к транспортированию нефти, и может быть использовано при подготовке нефти на промыслах для уменьшения вязкости продукции скважин при перекачке к пунктам назначения.The proposal relates to the oil industry, in particular to the transportation of oil, and can be used in the preparation of oil in the fields to reduce the viscosity of well products during pumping to destinations.
Известен водогрейный котел, содержащий корпус с размещенными в нем топкой, дымогарными трубами, сообщенными со стороны входа в них с топкой, и водяную камеру, причем дымогарные трубы и водяная камера объединены в два автономных блока - наружный и внутренний, соединенные между собой посредством фланцевого соединения, водяная камера выполнена в виде системы теплообменных труб, сообщенных между собой посредством системы тангенциально установленных криволинейных сопел, причем каждое сопло со стороны выхода из него воды выполнена в виде щелевого диффузорного канала, дымогарные трубы установлены внутри теплообменных труб, при этом дымогарные трубы наружного и внутреннего блоков сообщены между собой посредством выполненных в корпусе оборотных камер с формированием трехходовой системы тяги, со стороны наружной поверхности дымогарные трубы выполнены с винтовыми направляющими планками, а со стороны внутренней поверхности в дымогарных трубах выполнены двухходовая винтовая нарезка с формированием гребней переменной высоты с реверсивным направлением закрутки потока продуктов сгорания внутри дымогарных труб, при этом теплообменные трубы со стороны коллектора снабжены заглушками с просечками, посредством которых теплообменные трубы сообщены с коллектором [см. патент RU №2173433, кл. F 24 Н 1/00 от 03.11.2000, опубл. 10.09.2001].A well-known hot water boiler containing a housing with a fire chamber, smoke tubes communicated from the entrance to them with a fire chamber, and a water chamber, the smoke tubes and a water chamber being combined into two autonomous units, an external and an internal, interconnected by a flange connection , the water chamber is made in the form of a system of heat exchange tubes communicated with each other through a system of tangentially mounted curvilinear nozzles, with each nozzle on the outlet side of it being made in the form of a slot of the diffuser channel, smoke tubes are installed inside the heat exchanger tubes, while the smoke tubes of the outdoor and indoor units are interconnected by means of rotary chambers made in the housing with the formation of a three-way traction system, from the outer surface the smoke tubes are made with screw guide rails, and from the inner side the surfaces in the chimneys are made of two-way screw cutting with the formation of ridges of variable height with a reversible direction of swirling the product flow s combustion inside the fire tubes, wherein the heat exchange tubes from the reservoir caps are provided with embossments, by means of which the heat exchange tubes communicate with manifold [see. RU patent No. 2173433, class F 24 N 1/00 from 03.11.2000, publ. 09/10/2001].
Недостатками устройства являются сложность конструкции, ограниченность его использования, так как в случае использования на нефтепромыслах требуется дополнительное обустройство, например наличие теплообменников, дополнительных помещений и т.д.The disadvantages of the device are the complexity of the design, the limitations of its use, since in the case of use in the oil fields, additional arrangement is required, for example, the presence of heat exchangers, additional rooms, etc.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому водогрейному котлу является водогрейный котел, содержащий заключенный в герметичный корпус водяной объем, внутри которого помещена жаровая камера и дымогарные трубы, сообщенные входными участками с жаровой камерой, а выходными - с коллектором, связанным с дымовой трубой, при этом котел снабжен нагревательными элементами типа трубок Фильда, каждая наружная труба которых помещена с некоторым кольцевым зазором в дымогарную трубу, причем внутренние трубы впускными концами подключены с подводящему трубопроводу питательной воды, а открытые концы наружных труб - к водяному объему котла [см. патент RU №2116579, кл. F 24 Н 1/00 от 06.01.1997, опубл. 27.07.1998].The closest in technical essence and the achieved result to the proposed hot water boiler is a hot water boiler containing a water volume enclosed in a sealed enclosure, inside which there is a heat chamber and smoke tubes communicated by the inlet sections with the fire chamber and the outlet sections with a collector connected to the chimney moreover, the boiler is equipped with heating elements such as Field tubes, each outer pipe of which is placed with a certain annular gap in the smoke tube, the inner pipes being the starting ends are connected to the feed water supply pipe, and the open ends of the outer pipes are connected to the boiler water volume [see patent RU No. 2116579, class F 24 H 1/00 of 01/06/1997, publ. July 27, 1998].
Устройство, по сравнению с аналогом является менее простым.The device, in comparison with the analogue is less simple.
Недостатками устройства являются ограниченность использования за счет материальных затрат при использовании на нефтепромыслах, сложность конструкции при изготовлении, эксплуатации и ремонте за счет засорения дымогарных труб продуктами горения при использовании попутного сероводородсодержащего газа.The disadvantages of the device are the limited use due to material costs when used in the oil field, the complexity of the design in the manufacture, operation and repair due to clogging of smoke pipes by combustion products when using associated hydrogen sulfide gas.
Решаемая техническая задача состоит в расширении функциональных возможностей водогрейного котла за счет использования его на нефтепромыслах с целью уменьшения вязкости при перекачке продукции скважин, например, на установки подготовки нефти, а также упрощении конструкции, позволяющей работать на попутном газе низкого и среднего давления, в том числе и сероводородсодержащем, снижении межремонтного периода за счет устранения засорения дымогарных труб продуктами горения.The technical task to be solved is to expand the functionality of the boiler by using it in oil fields to reduce viscosity during pumping of well products, for example, to oil treatment plants, as well as simplifying the design that allows working with associated gas of low and medium pressure, including and hydrogen sulfide-containing, reducing the overhaul period by eliminating the clogging of chimney pipes with combustion products.
Поставленная задача решается описываемым водогрейным котлом, содержащим заключенный в корпус водяной объем, жаровую камеру, коллектор с дымовой трубой, дымогарные трубы, входные участки которых соединены с жаровой камерой, а выходные - с коллектором дымовой трубы.The problem is solved by the described hot water boiler containing a water volume enclosed in a housing, a fire chamber, a chimney collector, smoke pipes, the inlet sections of which are connected to the fire chamber, and the weekend sections - to the chimney collector.
Новым является то, что корпус дополнительно снабжен устройством для циркуляции транспортируемой среды, выполненным в виде змеевика, а жаровая камера расположена снаружи корпуса и жестко соединена с ним со стороны входных участков дымогарных труб и снабжена горелочным устройством, размещенным в ее центральной торцевой части, при этом жаровая камера выполнена по принципу “труба в трубе”, снабжена внутри циркуляционными трубками, расположенными по трубе ступенчато для циркуляции воды из жаровой камеры в корпус с заключенным водяным объемом и жестко соединена с корпусом котла, кроме того, жаровая камера снабжена воздушным кожухом, соединенным с патрубком подачи воздуха в горелку низкого и среднего давления через вентилятор.New is that the casing is additionally equipped with a device for circulating the transported medium, made in the form of a coil, and the heat chamber is located outside the casing and is rigidly connected to it from the side of the inlet sections of the smoke tubes and is equipped with a burner device located in its central end part, the fire chamber is made according to the “pipe in pipe” principle, is equipped inside with circulation tubes arranged stepwise along the pipe to circulate water from the flame chamber to a housing with enclosed water volume IOM and rigidly connected to the body of the boiler, in addition, the flame chamber is provided with an air shroud coupled to the air supply nozzle in the burner of low and medium pressure through the fan.
Новым является также то, что длина устройства для циркуляции транспортируемой среды составляет 120-154 м при диаметре труб 114 мм и находится в прямой зависимости от объема водогрейного котла.Also new is the fact that the length of the device for circulating the transported medium is 120-154 m with a pipe diameter of 114 mm and is directly dependent on the volume of the boiler.
Совокупность отличительных признаков позволяет расширить функциональные возможности водогрейного котла за счет работы на попутном газе низкого и среднего давления, снизить межремонтный период, так как в дымогарных трубах не оседают на стенки продукты сгорания попутного (сероводородсодержащего) газа, а сразу выносятся струей воздуха или пара в атмосферу, снизить материальные затраты, так как для эффективной работы устройства используется попутный газ, нагрев продукции скважины происходит не специальными средствами, а за счет охлаждения наружной поверхности жаровой камеры.The combination of distinctive features allows you to expand the functionality of the boiler by operating on associated gas of low and medium pressure, to reduce the overhaul period, since the products of combustion of the associated (hydrogen sulfide-containing) gas do not settle on the walls of the smoke pipes, but are immediately carried out by an air or steam stream into the atmosphere to reduce material costs, since for the effective operation of the device associated gas is used, the heating of the well’s production is not by special means, but due to cooling ia the outer surface of the combustion chamber.
Анализ известных аналогичных решений из патентной и научно-технической литературы позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с отличительными признаками в заявляемом объекте, т.е. о соответствии заявляемого решения критерию изобретения “изобретательский уровень”.An analysis of known similar solutions from the patent and scientific and technical literature allows us to conclude that there are no signs in them that are similar to the distinctive signs in the claimed object, i.e. on the compliance of the proposed solutions to the criteria of the invention “inventive step”.
На фиг.1 показан общий вид водогрейного котла с фронтальным сечением; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - сечение В-В на фиг.2.Figure 1 shows a General view of the boiler with a frontal section; figure 2 is a section aa in figure 1; figure 3 - section bb in figure 2.
Устройство содержит (см. Фиг.1, Фиг.2) корпус 1 с заключенным водяным объемом 2, жаровую камеру 3, коллектор с дымовой трубой 4, дымогарные трубы 5, входные участки 6 которых соединены с жаровой камерой 3, а выходные 7 - с коллектором дымовой трубы 4. Корпус 1 дополнительно снабжен устройством 8 для циркуляции транспортируемой среды 9, выполненным в виде змеевика.The device contains (see Fig. 1, Fig. 2) a housing 1 with a enclosed water volume 2, a fire chamber 3, a collector with a chimney 4,
Жаровая камера 3 расположена снаружи корпуса 1 и жестко соединена с ним со стороны входных участков 6 дымогарных труб 5 и снабжена горелочным устройством 10, размещенным в ее центральной торцевой части, при этом жаровая камера 3 выполнена по принципу “труба в трубе”, снабжена внутри циркуляционными трубками 11, расположенными по длине ступенчато для циркуляции воды из жаровой камеры 3 в корпус 1 с заключенным водяным объемом 2 и жестко соединена с корпусом котла. Кроме того, жаровая камера 3 снабжена воздушным кожухом 12, соединенным с патрубком подачи воздуха 13 в горелку 10 низкого и среднего давления через вентилятор 14. Длина устройства 8 для циркуляции транспортируемой среды 9 составляет 120-154 м при диаметре труб 114 мм и находится в прямой зависимости от объема водогрейного котла.The fire chamber 3 is located outside the housing 1 and is rigidly connected to it from the side of the inlet sections 6 of the
Водогрейный котел работает следующим образом.The hot water boiler operates as follows.
Попутный сероводородсодержащий газ с содержанием сероводорода 3,1% под давлением 0,07 атм поступает последовательно сначала в камеру сгорания горелки 10, перемешивается с воздухом, поступающим из патрубка подачи воздуха 13 через вентилятор 14, затем в жаровую камеру 3, где полностью сгорает, а образуемое при этом тепло поступает через входные участки 6 дымогарных труб 5, направляется через их выходные 7 участки в коллектор с дымовой трубой 4, при этом дымогарные трубы 5 не засоряются продуктами сгорания попутного сероводородсодержащего газа, что существенно снижает межремонтный период. Тепло через дымогарные трубы последовательно передается водяному объему 2, заключенному в корпус 1, и устройству 8 для циркуляции транспортируемой среды 9 (нефти), выполненному в виде змеевика.Associated hydrogen sulfide-containing gas with a hydrogen sulfide content of 3.1% under a pressure of 0.07 atm enters sequentially first into the combustion chamber of the burner 10, mixes with air coming from the air supply pipe 13 through the fan 14, then into the heat chamber 3, where it completely burns, and the heat generated in this case enters through the inlet sections 6 of the
Проведенные исследования показали, что змеевик 9, по которому движется нефть, должен быть длиной 120-154 м при диаметре труб 114 мм. При длине змеевика меньше 120 м наблюдается некачественный нагрев нефти со всеми вытекающими отсюда последствиями, увеличение длины змеевика больше 154 м приводит к увеличению сопротивления в нем, возникает необходимость увеличения габаритов котла, что связано с дополнительными материальными затратами. Расположение жаровой камеры 3 снаружи корпуса 1 и размещение ее со стороны входных участков 6 дымогарных труб 5, снабжение ее горелочным устройством 10, размещенным в ее центральной торцевой части, выполнение ее по принципу “труба в трубе”, установление внутри циркуляционных трубок 11, расположенных по длине ступенчато (см. фиг.3), обеспечивает в совокупности равномерность нагрева воды за счет равномерного охлаждения наружной поверхности жаровой камеры 3 и дополнительной площади нагрева, а также исключает процессы застоя воды в жаровой камере. Снабжение жаровой камеры 3 воздушным кожухом 12 и соединение его с патрубком подачи воздуха 13 в горелку 10 через вентилятор 14 позволяет полнее охладить наружную поверхность жаровой трубы 3 и увеличить теплотворную способность горелки 10, т.е. увеличить ее КПД, особенно в холодное время года, что в целом стабилизирует процессы нагрева транспортируемой среды (нефти) и перекачки ее в пункты назначения.The studies showed that the coil 9, along which the oil moves, should be 120-154 m long with a pipe diameter of 114 mm. With a coil length of less than 120 m, poor-quality heating of oil is observed with all the ensuing consequences, an increase in the coil length of more than 154 m leads to an increase in resistance in it, there is a need to increase the dimensions of the boiler, which is associated with additional material costs. The location of the fire chamber 3 outside the housing 1 and its placement on the side of the inlet sections 6 of the
Технико-экономическая эффективность предлагаемого водогрейного котла складывается за счет расширения функциональных возможностей - работы на попутном газе низкого и среднего давления в любое время года, упрощения конструкции, как в изготовлении, так при эксплуатации и ремонте, а также снижения материальных затрат, так как нагрев транспортируемой продукции происходит за счет охлаждения наружной поверхности жаровой камеры, а не специальными средствами при оптимальной работе водогрейного котла.The technical and economic efficiency of the proposed hot water boiler is due to the expansion of functional capabilities - work with associated gas of low and medium pressure at any time of the year, simplifying the design, both in manufacturing and during operation and repair, as well as reducing material costs, since the heating is transported production occurs due to the cooling of the outer surface of the heat chamber, and not by special means with optimal operation of the boiler.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003132730/06A RU2236649C1 (en) | 2003-11-10 | 2003-11-10 | Hot-water boiler |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003132730/06A RU2236649C1 (en) | 2003-11-10 | 2003-11-10 | Hot-water boiler |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2236649C1 true RU2236649C1 (en) | 2004-09-20 |
Family
ID=33434165
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003132730/06A RU2236649C1 (en) | 2003-11-10 | 2003-11-10 | Hot-water boiler |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2236649C1 (en) |
-
2003
- 2003-11-10 RU RU2003132730/06A patent/RU2236649C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2494309C2 (en) | Recuperator for radiant tubular burner | |
CN103900255B (en) | Gas furnace and heat exchanger assemblies thereof | |
CN102721071B (en) | Waste gas incinerator | |
RU2418246C1 (en) | Hot-water boiler | |
CN105333449B (en) | Low-carbon type smoke backflow formula steam boiler low oxygen combustion system | |
RU2236649C1 (en) | Hot-water boiler | |
CN105757689A (en) | Self-preheating incinerator | |
CN205579594U (en) | Burn burning furnace from preheating | |
CN102434881B (en) | Multi-section self-preheating burner | |
CN2929610Y (en) | Direct heat exchange type coal burning hot blast stove | |
CN209026788U (en) | A kind of energy-saving module steam oven | |
CN209622750U (en) | A kind of steam generation mould group | |
CN205137872U (en) | Energy -concerving and environment -protective type boiler | |
RU2069779C1 (en) | Gas-turbine engine | |
RU141423U1 (en) | UNIT AIR-HEATING | |
RU2199701C1 (en) | Hot-water boiler | |
RU2296921C2 (en) | Liquid or gas heater | |
RU2247286C1 (en) | Hot-water boiler | |
CN109084290A (en) | A kind of energy-saving module steam oven | |
CN217236506U (en) | Vertical low-carbon condensation energy-saving device | |
CN215176057U (en) | Integrated heat exchanger water channel | |
CN2414301Y (en) | Hot blast furnace with board type smoke heat exchanger | |
RU2236648C1 (en) | Hot-water boiler | |
CN216954084U (en) | Automatic waste heat recovery device of efficient energy-saving natural gas heating furnace | |
RU2173433C1 (en) | Hot-water boiler |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20051111 |