RU2366554C2

RU2366554C2 - Method to produce tubular heater for tanks

Info

Publication number: RU2366554C2
Application number: RU2007140535/02A
Authority: RU
Inventors: Павел Геннадьевич Николаев (RU); Павел Геннадьевич Николаев; Станислав Васильевич Рязанов (RU); Станислав Васильевич Рязанов
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Энергомаш (Холдинг)"
Priority date: 2007-10-31
Filing date: 2007-10-31
Publication date: 2009-09-10
Also published as: RU2007140535A

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: pipe straight sections are produced and their ends are bent back. Aforesaid pipes are attached on to the tank outer surface so that pipe bent-back ends come off the tank surface. Adjacent bent-back pipe ends are jointed with the help of U-shape bends to make a flat tubular coil.

EFFECT: high-efficiency heating or cooling.

2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к трубчатым подогревателям с промежуточным жидким теплоносителем, установленным на наружной поверхности цилиндрических горизонтальных емкостей, и может быть использовано в нефтяной, газовой, нефтеперерабатывающей, химической промышленности для подогрева или охлаждения находящихся в них жидких веществ.The invention relates to a power system, in particular, to tubular heaters with an intermediate liquid coolant mounted on the outer surface of cylindrical horizontal tanks, and can be used in the oil, gas, oil refining, and chemical industries for heating or cooling liquid substances contained therein.

Известен способ изготовления трубчатого подогревателя, включающий изготовление плоских трубчатых змеевиков с необходимыми геометрическими размерами, вальцовка по радиусу наружной поверхности емкости, размещение и закрепление трубчатых змеевиков посредством крепежных элементов на наружной поверхности емкости (патент RU № 2036122, C1, МПК B65D 88/74, от 06.11.91, опубл. 27.05.95).A known method of manufacturing a tubular heater, including the manufacture of flat tubular coils with the required geometric dimensions, rolling along the radius of the outer surface of the tank, placing and fixing the tubular coils by means of fasteners on the outer surface of the tank (RU patent No. 2036122, C1, IPC B65D 88/74, from November 6, 91, published May 27, 95).

Наиболее близким к заявляемому является способ изготовления подогревателя, включающий изготовление трубчатых змеевиков с необходимыми геометрическими размерами, вальцовка по радиусу емкости, размещение и закрепление змеевиков на наружной поверхности корпуса емкости (Альбом типовых конструкций «Устройства теплообменные наружные и внутренние сосудов и аппаратов», конструкция, размеры и общие технические требования, АТК 24.218.07-90, Акционерное общество «Центральное конструкторское бюро нефтеаппаратуры», от 25.12.90, с. 20-21, рис.6, лист 1, 2).Closest to the claimed is a method of manufacturing a heater, including the manufacture of tubular coils with the necessary geometric dimensions, rolling along the radius of the tank, placing and securing the coils on the outer surface of the tank body (Album of typical designs "Heat exchanging devices for external and internal vessels and apparatuses", design, dimensions and general technical requirements, ATK 24.218.07-90, Joint-Stock Company Central Design Bureau of Oil Equipment, 12.25.90, pp. 20-21, Fig. 6, sheet 1, 2).

Недостатками известных способов является то, что вначале изготавливают плоские трубчатые змеевики с необходимыми геометрическими размерами, которые затем подвергают вальцовке, радиус которой примерно должен быть равен радиусу наружной поверхности емкости. При этом для обеспечения операции вальцовки уже готовых плоских трубчатых змеевиков требуются дополнительные материалы, в качестве которых используют подкладные листы с размерами, равными габаритам змеевиков, а также дополнительные приспособления, что приводит к увеличению сроков изготовления подогревателя и его стоимости. Однако за счет того, что вальцовке подвергается уже готовый змеевик, невозможно достичь требуемой точности изготовления и повторения радиуса емкости, в результате чего плотного прилегания змеевика к поверхности емкости не обеспечивается, что приводит к снижению эффективности подогревателя.The disadvantages of the known methods is that first they produce flat tubular coils with the necessary geometric dimensions, which are then subjected to rolling, the radius of which should approximately equal the radius of the outer surface of the tank. At the same time, to ensure the rolling operation of the finished flat tubular coils, additional materials are required, which are used as backing sheets with dimensions equal to the dimensions of the coils, as well as additional devices, which leads to an increase in the manufacturing time of the heater and its cost. However, due to the fact that a ready-made coil is subjected to rolling, it is impossible to achieve the required manufacturing accuracy and repetition of the radius of the container, as a result of which the snug fit of the coil to the surface of the container is not ensured, which leads to a decrease in the efficiency of the heater.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности подогрева или охлаждения жидких веществ в емкостных аппаратах, исключение необходимости использования дополнительных материалов, уменьшение стоимости и сокращение сроков изготовления подогревателя.The technical task of the invention is to increase the efficiency of heating or cooling liquid substances in capacitive apparatuses, eliminating the need to use additional materials, reducing costs and shortening the manufacturing time of the heater.

Для решения поставленной задачи предложен способ изготовления трубчатого подогревателя для емкостных аппаратов, включающего изготовление трубчатого змеевика с необходимыми геометрическими размерами, размещение его на наружной поверхности корпуса емкости, согласно изобретению перед сборкой подогревателя производят нарезание прямых участков труб, затем концы труб отгибают, трубы закрепляют на наружной поверхности корпуса емкости, причем отогнутые участки располагают в противоположную сторону от поверхности корпуса емкости, затем отогнутые концы соседних труб последовательно соединяют U-образными коленами.To solve this problem, a method for manufacturing a tubular heater for capacitive apparatuses is proposed, including manufacturing a tubular coil with the necessary geometric dimensions, placing it on the outer surface of the tank body, according to the invention, straight sections of pipes are cut before assembly, then the pipe ends are unbent, the pipes are fixed to the outer the surface of the container body, and the bent sections are located in the opposite direction from the surface of the container body, then tognutye ends of adjacent tubes connected in series U-shaped bends.

При этом концы труб отгибают на угол 3-5° для обеспечения прилегания прямых участков труб.At the same time, the ends of the pipes are bent at an angle of 3-5 ° to ensure the fit of straight pipe sections.

Нарезание прямых участков труб перед сборкой подогревателя обеспечивает плотное прилегание труб при закреплении их на наружной поверхности корпуса емкости, что способствует повышению эффективности подогрева или охлаждения жидких веществ.Cutting straight sections of pipes before assembling the heater provides a snug fit of the pipes when fixing them on the outer surface of the tank body, which improves the efficiency of heating or cooling liquid substances.

Отгибание концов прямых участков труб на угол 3-5° и расположение отогнутых частей в противоположную сторону от поверхности корпуса емкости исключает необходимость использования дополнительных материалов, в качестве которых используют подкладные листы, а также приспособлений, что приводит к упрощению процесса приварки к соседним трубам U-образных колен, а следовательно, и сокращению сроков изготовления и уменьшению его стоимости.The bending of the ends of the straight pipe sections by an angle of 3-5 ° and the location of the bent parts to the opposite side from the surface of the tank body eliminates the need for additional materials, which are used as backing sheets, as well as fixtures, which simplifies the process of welding to adjacent pipes U- shaped knees, and consequently, shortening the production time and reducing its cost.

Соединение последовательно отогнутых концов соседних труб U-образными коленами приводит к образованию трубчатого змеевика, внутри которого обеспечивается возможность протекания теплоносителя для разогрева или охлаждения веществ в емкости. Сборка подогревателя непосредственно на корпусе емкости обеспечивает плотное прилегание труб к обогреваемой поверхности, что приводит к повышению эффективности подогрева или охлаждения жидких веществ в емкостных аппаратах.The connection of successively bent ends of adjacent pipes by U-shaped bends leads to the formation of a tubular coil, inside of which the heat carrier can flow to heat or cool substances in the tank. The assembly of the heater directly on the tank body ensures a snug fit of the pipes to the heated surface, which leads to an increase in the efficiency of heating or cooling liquid substances in capacitive apparatuses.

На фиг.1 представлен закрепленный на наружной поверхности емкости трубчатый подогреватель, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1, показан угол отгиба U-образных колен для обеспечения прилегания прямых участков труб.Figure 1 presents a tubular heater mounted on the outer surface of the tank, a General view; figure 2 - section aa in figure 1, shows the bending angle of the U-shaped elbows to ensure fit straight sections of pipes.

Для сборки трубчатого подогревателя нарезают прямые участки труб 1. Затем концы труб отгибают на угол в 3-5°. Далее трубы 1 прикладывают с заданным шагом снаружи к поверхности корпуса емкости 2 в нижней ее части, при этом отогнутые концы труб располагают в противоположную сторону от поверхности емкости, и закрепляют их планками 3. В качестве емкостных аппаратов используют цилиндрические горизонтальные сосуды, в которых может находиться содержимое в виде загустевающих и твердеющих при низких температурах жидкостей, например нефть, мазут. Отогнутые концы соседних труб 1 приваривают U-образными коленами 4 с образованием трубчатого змеевика. К концам трубчатого змеевика присоединяют фланцы 5. Фланцы 5 подсоединяют к трубопроводу подачи теплоносителя и слива отработанного теплоносителя (не показаны). В качестве теплоносителя используют горячую жидкость или пар, которые протекают по змеевику. Пропускаемый через подогреватель поток нагретой текучей среды обеспечивает эффективный нагрев содержимого емкости с сопутствующим уменьшением его вязкости, ускоряя при этом его слив через выпускной клапан (не показан).To assemble the tubular heater, straight sections of pipes 1 are cut. Then, the ends of the pipes are bent at an angle of 3-5 °. Next, the pipes 1 are applied at a predetermined pitch from the outside to the surface of the container body 2 in its lower part, while the bent ends of the pipes are placed in the opposite direction from the surface of the container and fixed with straps 3. As cylindrical vessels, horizontal cylindrical vessels may be used, in which contents in the form of thickening and hardening liquids at low temperatures, for example oil, fuel oil. The bent ends of adjacent pipes 1 are welded by U-shaped bends 4 with the formation of a tubular coil. Flanges 5 are attached to the ends of the tubular coil. Flanges 5 are connected to the coolant supply pipe and the waste coolant drain (not shown). As a coolant, use hot liquid or steam that flows through the coil. The heated fluid stream passed through the heater provides efficient heating of the contents of the container with a concomitant decrease in its viscosity, while accelerating its discharge through an outlet valve (not shown).

Для практического осуществления способа в производственных условиях была произведена сборка подогревателя и закрепление его на цилиндрическом корпусе отбойника конденсата длиной 700 см и диаметром 280 см. Производили подогрев конденсата водяного пара. Нарезали прямые участки труб диаметром 38 мм, длиной 400 см в количестве 22 штук. Затем концы труб отогнули на угол в 5°. Трубы равномерно распределили по поверхности емкости в нижней ее части, расстояние между осями составило 180 см. Отогнутые концы труб расположили в противоположную сторону от поверхности емкости. Трубы закрепили тремя планками шириной 50 см. Отдельно изготовили U-образные колена, диаметр которых равен диаметру труб, а радиус изгиба которых равен расстоянию между осями труб. К отогнутым концам соседних труб приварили U-образные колена. К концам полученного трубчатого змеевика приварили фланцы 5. Фланцы 5 подсоединили к трубопроводу подачи горячей воды, температура которой составила 110°, и слива уже отработанной охлажденной воды. Подогрев конденсата производили начиная с температуры 4°С в течение 5 часов. При протекании через змеевик вода нагревала трубы, которые при соприкосновении с нижней частью емкости нагревали и ее корпус. По истечении 5 часов измерили температуру конденсата, она составила 15°С, т.е. повысилась на 11°С. Тепло от нагретого корпуса привело к нагреванию нижних слоев конденсата, что позволило предотвратить замерзание конденсата.For the practical implementation of the method in a production environment, the heater was assembled and fixed on a cylindrical body of a condensate chipper 700 cm long and 280 cm in diameter. Water condensate was heated. Straight sections of pipes with a diameter of 38 mm and a length of 400 cm were cut in an amount of 22 pieces. Then the ends of the pipes were bent at an angle of 5 °. The pipes were evenly distributed over the surface of the tank in its lower part, the distance between the axes was 180 cm. The bent ends of the pipes were placed in the opposite direction from the surface of the tank. The pipes were fixed with three strips with a width of 50 cm. U-shaped bends were made separately, the diameter of which is equal to the diameter of the pipes, and the bending radius of which is equal to the distance between the axes of the pipes. U-shaped bends were welded to the bent ends of adjacent pipes. Flanges 5 were welded to the ends of the obtained tubular coil. Flanges 5 were connected to the hot water supply pipe, the temperature of which was 110 °, and the discharge of the already cooled chilled water. The condensate was heated starting from a temperature of 4 ° C for 5 hours. When flowing through the coil, the water heated the pipes, which, when in contact with the lower part of the tank, heated its body. After 5 hours, the condensate temperature was measured, it was 15 ° C, i.e. increased by 11 ° C. The heat from the heated case led to the heating of the lower layers of condensate, which prevented the condensate from freezing.

Таким образом, сборка подогревателя «по месту» обеспечивает более полное прилегание теплообменных труб к обогреваемой поверхности, что приводит к повышению эффективности подогрева жидких веществ в емкости. Кроме того, данный способ изготовления не требует использования дополнительных приспособлений и материалов, что значительно упрощает технологию процесса сборки подогревателя. Технико-экономический эффект заключается в уменьшении стоимости и сокращении сроков его изготовления.Thus, the assembly of the heater “in place” provides a more complete fit of the heat exchange pipes to the heated surface, which leads to an increase in the efficiency of heating liquid substances in the tank. In addition, this manufacturing method does not require the use of additional devices and materials, which greatly simplifies the technology of the heater assembly process. The technical and economic effect is to reduce the cost and reduce the time of its manufacture.

Claims

1. A method of manufacturing a tubular heater on the outer surface of a cylindrical container, characterized in that they cut straight sections of pipes and bending the ends of the latter, fix the pipes on the outer surface of the tank body with the location of the bent pipe ends to the opposite side from the surface of the tank body and connect the bent pipes in series the ends of adjacent pipes with U-shaped bends to form a flat tubular coil.

2. A method of manufacturing a heater according to claim 1, characterized in that the ends of the pipes are bent at an angle of 3 ° -5 °.