RU2520133C1 - Устройство для подогрева воды в резервуаре - Google Patents
Устройство для подогрева воды в резервуаре Download PDFInfo
- Publication number
- RU2520133C1 RU2520133C1 RU2013110593/06A RU2013110593A RU2520133C1 RU 2520133 C1 RU2520133 C1 RU 2520133C1 RU 2013110593/06 A RU2013110593/06 A RU 2013110593/06A RU 2013110593 A RU2013110593 A RU 2013110593A RU 2520133 C1 RU2520133 C1 RU 2520133C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flame tube
- reservoir
- heating
- tank
- shelter
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Abstract
Изобретение относится к теплообменным устройствам для нагрева жидкостей и может быть использовано в нефтегазовой и других отраслях промышленности для подогрева воды в резервуарах, например, с целью недопущения ее замерзания при отрицательных температурах атмосферного воздуха. Устройство для подогрева воды в резервуарах, состоящее из горелочного блока, размещенной в резервуаре U-образной жаровой трубы, дымовой трубы, основание которой расположено в непосредственной близости к горелочному блоку снаружи резервуара, имеет внутри жаровой трубы кольца-турбулизаторы, дополнительно установлено примыкающее к резервуару укрытие, в котором размещены горелочный блок и основание дымовой трубы, через крышу укрытия проходит труба, образующая с наружной поверхностью стенки дымовой трубы кольцевой канал, по сторонам жаровой трубы установлены вертикальные пластины с окнами в нижней части для прохода воды. 3 ил.
Description
Изобретение относится к теплообменным устройствам для нагрева жидкостей и может быть использовано в нефтегазовой и других отраслях промышленности для подогрева воды в резервуарах, например, с целью недопущения ее замерзания при отрицательных температурах атмосферного воздуха.
Известны системы электрического подогрева воды в резервуарах с размещением обогревающих кабелей снаружи на стенке резервуара [1, 2] или с размещением нагревательных элементов внутри резервуара непосредственно в жидкости [3]. Электронагрев больших количеств воды в резервуарах в условиях нефтяных и газовых промыслов часто связан с преодолением значительных технических трудностей. Недостатком таких систем является также дороговизна электронагрева.
Известны устройства в виде змеевика, размещаемого снаружи [4] или внутри [5] резервуара. По змеевику циркулирует греющий теплоноситель - вода или водяной пар. Такие устройства могут работать только при наличии внешнего источника греющего теплоносителя - котельной установки, тепловой сети.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство, состоящее из горелочного блока, размещенной в резервуаре U-образной жаровой трубы, дымовой трубы, основание которой расположено в непосредственной близости к горелочному блоку снаружи резервуара [6] - прототип.
В известном устройстве в качестве греющего теплоносителя используются высокотемпературные продукты сгорания газового или жидкого топлива, что экономически выгоднее, чем применение электроэнергии для нагрева жидкости в резервуаре. Недостатком устройства является сравнительно низкая интенсивность теплообмена продуктов сгорания в жаровой трубе, что приводит к необходимости выполнять ее с большой площадью поверхности теплопередачи, а следовательно длинной и металлоемкой. Недостатком является и низкое тепловое КПД из-за высокой температуры продуктов сгорания на выходе из дымовой трубы.
Задача настоящего изобретения - повышение интенсивности теплообмена продуктов сгорания в жаровой трубе, уменьшение ее габаритов и металлоемкости, а также повышение теплового КПД.
Поставленная задача решается тем, что устройство для подогрева воды в резервуаре, состоящее из горелочного блока, размещенной в резервуаре U-образной жаровой трубы, дымовой трубы, основание которой расположено в непосредственной близости к горелочному блоку снаружи резервуара, имеет внутри жаровой трубы кольца-турбулизаторы, дополнительно установлено примыкающее к резервуару укрытие, в котором размещены горелочный блок и основание дымовой трубы, через крышу укрытия проходит труба, образующая с наружной поверхностью стенки дымовой трубы кольцевой канал, по сторонам жаровой трубы установлены вертикальные пластины с окнами в нижней части для прохода воды.
В отличие от известного устройства наличие колец-турбулизаторов внутри жаровой трубы интенсифицирует теплообмен продуктов сгорания со стенкой жаровой трубы и за счет этого уменьшаются ее габариты и металлоемкость. Наличие укрытия и трубы, проходящей через крышу укрытия и образующей со стенкой дымовой трубы кольцевой канал, обеспечивают при прохождении через этот канал атмосферного воздуха его подогрев за счет теплоты уходящих через дымовую трубу продуктов сгорания топлива. Поступивший в укрытие подогретый воздух направляется в горелочный блок для сжигания топлива. При этом снижается температура уходящих продуктов сгорания, уменьшается расход потребляемого топлива, обеспечиваются необходимые температурные условия в укрытии для работы горелочного блока и средств управления и автоматизации. Все это приводит к повышению теплового КПД и надежности работы устройства. Наличие установленных по сторонам жаровой трубы вертикальных пластин с окнами в нижней части для прохода жидкости обеспечивает устойчивую циркуляцию жидкости по всему ее объему в резервуаре, в том числе и в придонном слое с пониженной температурой и повышенной плотностью. Это дополнительно повышает тепловую эффективность устройства и устраняет опасность льдообразования на дне резервуара.
Таким образом, отличительные признаки предлагаемого изобретения позволяют решить поставленную задачу.
Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показывает, что заявляемое устройство соответствует критерию изобретения «новизна».
В известных устройствах [1-5] отсутствуют отличительные признаки заявляемого устройства. Следовательно, можно сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию изобретения «существенные отличия».
На фиг.1 показан разрез Б-Б на фиг.2; фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; фиг.3 - выносной элемент I на фиг.2.
Устройство для подогрева воды в резервуаре состоит из U-образной жаровой трубы 1, на входе в которую установлен горелочный блок 2, а к выходу примыкает дымовая труба 3. Основание 4 дымовой трубы 3 и горелочный блок 2 размещены в укрытии 5. Через крышу 6 укрытия 5 проходит труба 7. Между трубой 7 и дымовой трубой 3 имеется кольцевой канал 8. Жаровая труба 1 находится в заполненной жидкостью полости резервуара 9, соединена с ним с помощью фланцевого разъема 10 и фиксируется в пространстве с использованием рамной конструкции, опирающейся на дно резервуара 9 и состоящей из горизонтальных перемычек 11 и вертикальных стоек-опор 12. С заданным шагом по длине жаровой трубы 1 на внутренней ее поверхности установлены кольца-турбулизаторы 13. По сторонам жаровой трубы 1 установлены вертикальные пластины 14 с окнами 15 в нижней части для прохода воды.
Устройство для подогрева воды в резервуаре работает следующим образом.
При работе горелочного блока 2, включающего в себя горелку и вентилятор, осуществляется процесс сжигания топлива. Образующиеся высокотемпературные газообразные продукты сгорания поступают в жаровую трубу 1 и, перемещаясь в направлении к дымовой трубе 3, отдают теплоту через стенку жаровой трубы 1 окружающей ее жидкости, которая заполняет полость резервуара 9. Кольца-турбулизаторы 13 интенсифицируют процесс теплообмена между стенкой жаровой трубы 1 и потоком продуктов сгорания. Данный процесс является лимитирующим, в значительной степени определяющим совокупный процесс теплопередачи от продуктов сгорания к воде. Поэтому интенсификация теплообмена потока газов приводит к повышению интенсивности теплопередачи и, как следствие, к уменьшению габаритов и металлоемкости жаровой трубы. Горячая жидкость в пространстве между вертикальными пластинами 14 имеет пониженную плотность и под действием архимедовой силы поднимается вверх, уступая место поступающей через окна 15 холодной жидкости из придонного слоя с большей плотностью. Таким образом, создается два замкнутых контура естественной циркуляции жидкости в полости резервуара с общим центральным восходящим потоком между пластинами 14. При этом температура жидкости по всему объему резервуара 9 выравнивается, исключается опасность переохлаждения и замерзания придонного слоя.
Укрытие 5 выполняется газоплотным. Поэтому всасываемый вентилятором горелочного блока 2 атмосферный воздух проходит через кольцевой канал 8, где он подогревается. Тем самым создаются необходимые температурные условия для работы горелочного блока 2 и размещенного в укрытии 5 оборудования, используемого для управления работой устройства. Тепло на нагрев атмосферного воздуха в кольцевом канале 8 поступает через стенку дымовой трубы 3 от уходящих продуктов сгорания.
Предлагаемое устройство для подогрева воды в резервуаре имеет следующие преимущества:
- высокая температурная однородность объема нагреваемой жидкости;
- уменьшенные габариты и металлоемкость за счет интенсификации теплообмена продуктов сгорания в жаровой трубе;
- повышенная надежность работы горелочного блока и систем управления устройством, размещенных в укрытии и защищенных от атмосферных воздействий;
- повышенный тепловой КПД за счет рекуперации тепла уходящих продуктов сгорания.
Источники информации
1. Интернет-ресурс: http://www.promsektor.ru.
2. Интернет-ресурс: Sistemy-Obogreva.ru>…podogrev-obogrev…rezervuara.
3. Интернет-ресурс: x-therm.ru>podogrev-emkostey-i-rezervuarov.
4. Патент RU №2381423, кл. F24H 1/18, опубл. 10.02.2010.
5. Интернет-ресурс: insnet.ru>fair_rez/index.html.
6. Медведев В.Ф. Сбор и подготовка нефти и воды. - М.: Недра, 1986. с.178, рис.76.
Claims (1)
- Устройство для подогрева воды в резервуарах, состоящее из горелочного блока, размещенной в резервуаре U-образной жаровой трубы, дымовой трубы, основание которой расположено в непосредственной близости к горелочному блоку снаружи резервуара, отличающееся тем, что внутри жаровой трубы имеются кольца-турбулизаторы, дополнительно установлено примыкающее к резервуару укрытие, в котором размещены горелочный блок и основание дымовой трубы, через крышу укрытия проходит труба, образующая с наружной поверхностью стенки дымовой трубы кольцевой канал, по сторонам жаровой трубы установлены вертикальные пластины с окнами в нижней части для прохода воды.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013110593/06A RU2520133C1 (ru) | 2013-03-11 | 2013-03-11 | Устройство для подогрева воды в резервуаре |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013110593/06A RU2520133C1 (ru) | 2013-03-11 | 2013-03-11 | Устройство для подогрева воды в резервуаре |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2520133C1 true RU2520133C1 (ru) | 2014-06-20 |
Family
ID=51216930
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013110593/06A RU2520133C1 (ru) | 2013-03-11 | 2013-03-11 | Устройство для подогрева воды в резервуаре |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2520133C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU7660A1 (ru) * | 1927-05-25 | 1929-01-31 | А.П. Гончаров | Передвижной аппарат дл подогревани воды и масла дл машин, снабженных двигател ми внутреннего горени |
SU18912A1 (ru) * | 1928-02-10 | 1931-01-31 | П.Э. Редлих | Вертикальный трубчатый противоточный котел дл центрального отоплени |
FR2679631A1 (fr) * | 1991-07-22 | 1993-01-29 | Thevenon Andre | Dispositif de production d'eau chaude sanitaire a thermosiphon integre. |
RU2137038C1 (ru) * | 1994-06-09 | 1999-09-10 | Спинхит Элтиди | Устройство получения пара при сжигании углеродсодержащего материала и газогенератор с вращающимся псевдоожиженным слоем |
RU46340U1 (ru) * | 2005-02-15 | 2005-06-27 | Открытое акционерное общество "ВНИПИгаздобыча" | Водонагреватель автоматизированный резервуарный |
-
2013
- 2013-03-11 RU RU2013110593/06A patent/RU2520133C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU7660A1 (ru) * | 1927-05-25 | 1929-01-31 | А.П. Гончаров | Передвижной аппарат дл подогревани воды и масла дл машин, снабженных двигател ми внутреннего горени |
SU18912A1 (ru) * | 1928-02-10 | 1931-01-31 | П.Э. Редлих | Вертикальный трубчатый противоточный котел дл центрального отоплени |
FR2679631A1 (fr) * | 1991-07-22 | 1993-01-29 | Thevenon Andre | Dispositif de production d'eau chaude sanitaire a thermosiphon integre. |
RU2137038C1 (ru) * | 1994-06-09 | 1999-09-10 | Спинхит Элтиди | Устройство получения пара при сжигании углеродсодержащего материала и газогенератор с вращающимся псевдоожиженным слоем |
RU46340U1 (ru) * | 2005-02-15 | 2005-06-27 | Открытое акционерное общество "ВНИПИгаздобыча" | Водонагреватель автоматизированный резервуарный |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3987761A (en) | Auxiliary heater for a gas-fired water heater | |
US9121602B2 (en) | Steam generator | |
US1500456A (en) | Liquid heater | |
RU2520133C1 (ru) | Устройство для подогрева воды в резервуаре | |
US20160091222A1 (en) | Domestic gas-fired water heater condensing flue system | |
RU132166U1 (ru) | Подогреватель жидкости | |
EP2896919B1 (en) | Flue gas - liquid heat exchanger for industrial and residential co-fired boilers | |
US9920952B2 (en) | Water stratification drum for water heater | |
KR101833149B1 (ko) | 온수 및 스팀보일러용 열교환장치 | |
RU2359193C2 (ru) | Лабораторная установка по теплопередаче | |
RU102866U1 (ru) | Индукционный нагреватель жидкости | |
RU2460946C1 (ru) | Водонагревательный терморегулируемый бак с коаксиальным энергоэффективным дымоходом (варианты) | |
RU179851U1 (ru) | Теплоутилизатор дымовых газов для субарктического географического пояса | |
CN215178622U (zh) | 一种发动机测试用循环液加热装置 | |
US9772118B1 (en) | Hybrid direct and indirect fluid heating system | |
RU131856U1 (ru) | Энергосберегающее теплогенерирующее устройство | |
KR102079909B1 (ko) | 유량 제어에 의해 단열이 가능한 열교환기 | |
RU43056U1 (ru) | Подогреватель жидких и газообразных сред | |
US7337753B2 (en) | Water heater | |
RU163402U1 (ru) | Котельная установка наружного применения | |
TH150130A (th) | อุปกรณ์ให้ความร้อนสมรรถนะสูง | |
RU26635U1 (ru) | Водогрейный котел | |
RU2308109C1 (ru) | Охлаждающее устройство трансформатора с жидким диэлектриком | |
RU165840U1 (ru) | Сэндвич-дымоход-термоэлектрогенератор | |
US2086301A (en) | Heater |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160312 |