RU2792511C1

RU2792511C1 - Universal and mobile heat generator with telescopic chimney

Info

Publication number: RU2792511C1
Application number: RU2022118317A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Витальевич Арсибеков; Ильдар Булатович Ахмадуллин; Андрей Витальевич Болтовский; Александр Иванович Карманчиков; Николай Павлович Кузнецов
Filing date: 2022-07-05
Publication date: 2023-03-22

Abstract

FIELD: heat engineering.

SUBSTANCE: invention can be used in heat exchange devices for heating liquid or gaseous media. A mobile heat generator installed on a transport base with a power platform, consisting of two sections connected to each other by means of a hinge assembly. The first section consists of a furnace unit with a burner and a heat exchange unit, hung on trunnions in bearing units installed in the brackets of the power platform of the transport base, which has a groove for its horizontal location, fixed by locking elements, while the geometric axis passing through the bearing nodes, passes through the centre of mass of the section to ensure the rotation of the section in the bearing assemblies in the plane of the power platform with the possibility of positioning the section in vertical and horizontal planes corresponding to the working or transport position of the section, and the organization of air supply to the working cavities of the heat generator is carried out due to the ejection properties of flue gases through two belts of gate windows with screen plates, one of which is made near the bottom of the furnace unit and is designed to supply air to the flare area, and the second belt is made on the shell of the heat exchange unit, from the side of the chimney, for tangential air supply to the wall area of the chimney in order to cool it. The second section consists of a chimney with a mechanism for its verticalization and levelling and contains a lodgement for fixing the pipe in a horizontal position, and the pipe is made telescopic and represents power shells nested in each other, pulled out relative to each other, with a heat-shielding coating applied on the inner surfaces.

EFFECT: ensuring the mobility of the heat generator in the mode of its transportation, increasing the environmental friendliness of the operating heat generator to the environment.

1 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к теплообменным устройствам для подогрева жидких или газообразных сред и может быть использовано в нефтегазовой и других отраслях промышленности, а так же может быть использовано в качестве армейских мобильных теплогенераторов для подразделений МЧС и войск РХБ защиты. The invention relates to heat exchange devices for heating liquid or gaseous media and can be used in the oil and gas and other industries, and can also be used as army mobile heat generators for units of the Ministry of Emergency Situations and the RCB protection troops.

Известны различные конструктивно-компоновочные схемы теплогенераторов для нагрева теплоносителей [1-4], в том числе за счет использования попутного нефтяного газа. В частности, теплогенератор универсальный по патенту РФ на изобретение № 2615301 [4] содержит металлический корпус с установленным в нем с открытым радиальным зазором устройство горелочное с хотя бы одним каналом подачи топлива и трубопровод для подачи и отвода теплоносителя (жидкого или газообразного). При этом устройство горелочное является устройством диффузионно-инжекционного типа. Над устройством горелочным закреплено съемное теплообменное устройство, при этом корпус теплогенератора является составным и содержит установленный вокруг устройства горелочного кожух и основание. В основании установлен трубопровод для непосредственной передачи тепла дымовых газов от трубопровода теплоносителю. Изобретение должно обеспечить нагрев хотя бы одного вида теплоносителя, простоту и удобство при изготовлении, обслуживании и ремонте, обеспечивать эффективную утилизацию ПНГ любого состава. There are various design and layout schemes of heat generators for heating coolants [1-4], including through the use of associated petroleum gas. In particular, the universal heat generator according to the RF patent for the invention No. 2615301 [4] contains a metal case with a burner device installed in it with an open radial gap with at least one fuel supply channel and a pipeline for supplying and discharging a coolant (liquid or gaseous). In this case, the burner device is a diffusion-injection type device. A removable heat exchange device is fixed above the burner device, while the heat generator body is composite and contains a burner casing and a base installed around the burner device. A pipeline is installed at the base for direct transfer of flue gas heat from the pipeline to the heat carrier. The invention should provide heating of at least one type of coolant, simplicity and convenience in manufacturing, maintenance and repair, ensure efficient utilization of APG of any composition.

Сложность обеспечения мобильности теплогенератора является основным его недостатком. Другим недостатком теплогенератора по патенту № 2615301 [4] является отсутствие в устройстве элементов тепловой защиты корпуса теплогенератора от высокотемпературных дымовых газов.The difficulty of ensuring the mobility of the heat generator is its main disadvantage. Another disadvantage of the heat generator according to patent No. 2615301 [4] is the absence in the device of elements of thermal protection of the body of the heat generator from high-temperature flue gases.

Эти недостатки могут быть устранены путем уменьшения количества сборно-разборных элементов теплогенератора до двух узлов (двух секций), соединенных друг с другом шарниром, а именно, топка-основание и дымовая труба, как это предлагается в патентном документе GB1276655, опубликованном 07.06.1972, который взят за прототип [5]. В прототипе предложен мобильный теплогенератор, состоящий из двух секций, соединенных друг с другом посредством шарнирного узла, установленный на транспортной базе с силовой платформой, причем первая секция состоит из топочного узла, в котором установлено горелочное устройство, и теплообменного агрегата, а вторая секция состоит из дымовой трубы с возможностью ее поворота в вертикальное или горизонтальное положение, и ложемента для фиксации трубы в горизонтальном положении.These shortcomings can be eliminated by reducing the number of collapsible elements of the heat generator to two nodes (two sections) connected to each other by a hinge, namely, the base furnace and the chimney, as proposed in the patent document GB1276655, published on 06/07/1972, which is taken as a prototype [5]. In the prototype, a mobile heat generator is proposed, consisting of two sections connected to each other by means of a hinge assembly, mounted on a transport base with a power platform, the first section consisting of a furnace assembly in which a burner is installed and a heat exchange unit, and the second section consists of chimney with the possibility of turning it into a vertical or horizontal position, and a lodgement for fixing the pipe in a horizontal position.

Как следует из описания прототипа, размещение топки-основания и дымовой трубы на транспортной базе, позволяет придать теплогенератору мобильность. При этом при транспортировке теплогенератора дымовая труба с теплообменником должна быть зафиксирована в горизонтальном положении (походном положении) в ложементах. Для перевода теплогенератора из походного режима в рабочее состояние необходимо использование внешнего грузо-подъемного оборудования, позволяющего вертикалировать и горизонтировать дымовую трубу. As follows from the description of the prototype, the placement of the base furnace and the chimney on the transport base makes it possible to make the heat generator mobile. At the same time, when transporting the heat generator, the chimney with the heat exchanger must be fixed in a horizontal position (stowed position) in the lodgements. To transfer the heat generator from the traveling mode to the working state, it is necessary to use external lifting equipment that allows you to vertically and level the chimney.

По сравнению с аналогами, теплогенератор - прототип [5] является более мобильным устройством, но, тем не менее, имеет ряд недостатков.Compared with analogues, the prototype heat generator [5] is a more mobile device, but, nevertheless, has a number of disadvantages.

1. Предложенная в [5] конструктивно – компоновочная схема теплогенератора обуславливает высокое значение относительно дорожного полотна положения приведенного центра масс системы, состоящей из транспортной базы и элементов (узлов) теплогенератора, что существенно осложняет транспортировку теплогенератора, снижает устойчивость его движения, повышает риски опрокидывания, особенно при поворотах, что требует резкого снижения скорости движения.1. The design and layout of the heat generator proposed in [5] causes a high value relative to the roadway of the position of the reduced center of mass of the system consisting of the transport base and elements (assemblies) of the heat generator, which significantly complicates the transportation of the heat generator, reduces the stability of its movement, increases the risk of overturning, especially when cornering, which requires a sharp decrease in speed.

2. Конструктивно – компоновочная теплогенератора – прототипа является одной из причин увеличения положения координаты центра масс (центра тяжести) транспортируемой системы по высоте относительно дорожного полотна.2. Structural layout of the prototype heat generator is one of the reasons for increasing the position of the coordinates of the center of mass (center of gravity) of the transported system in height relative to the roadway.

3. Ограниченные габариты транспортной системы, перевозящей теплогенератор, значительно ограничивают длину дымовой трубы, что повышает экологически вредное воздействие работающего теплогенератора на окружающую среду.3. The limited dimensions of the transport system carrying the heat generator significantly limit the length of the chimney, which increases the environmentally harmful impact of the operating heat generator on the environment.

4. Универсальность мобильного теплогенератора подразумевает не только возможность использования в качестве топлива газовые, жидкие или твердые углеводороды той или иной калорийности, но и гарантировать его устойчивую и эффективную работу в широком диапазоне варьирования расходных характеристик топлива и выходных характеристик по теплоносителю, в зависимости от задач, решаемых используемым теплогенератором, однако теплогенератор – прототип не в полной мере соответствует этим требованиям.4. The versatility of a mobile heat generator implies not only the possibility of using gas, liquid or solid hydrocarbons of one or another calorific value as fuel, but also guaranteeing its stable and efficient operation in a wide range of fuel consumption characteristics and coolant output characteristics, depending on the tasks, solved by the used heat generator, however, the prototype heat generator does not fully meet these requirements.

Отмеченные выше недостатки мобильного универсального теплогенератора могут быть устранены теми или иными техническими решениями.The disadvantages of the mobile universal heat generator noted above can be eliminated by one or another technical solution.

Так для устранения первых двух недостатков теплообменный узел теплогенератора, который далее будем называть теплообменным агрегатом, необходимо объединить с основанием – топкой теплогенератора, которую в дальнейшем будем называть топочным узлом, что в совокупности сформирует одну из двух основных секций теплогенератора: второй секцией будет сама дымовая труба. Подбирая оптимальную длину трактов горелок для топочного узла теплогенератора можно уменьшить его длину (снизить его высоту). Уменьшить длину горелки можно за счет уменьшения диаметра проходного канала горелки и увеличивая их количество в горелочном устройстве. Для этого горелочное устройство теплогенератора целесообразно выполнить в виде горелочной головки, представляющей собой несколько торообразных (кольцевых) коллекторов, концентрично установленных в одной плоскости, на которых непосредственно установлены горелки. Каждый из коллекторов горелочной головки имеет свой топливоподвод, что позволяет обеспечивать тот или иной расход топлива в зависимости от того, сколько и какие коллекторы будут вовлечены в работу при гарантированном (необходимом) теплоподводе к теплообменному агрегату, обеспечивающем необходимое производство теплоносителя с заданными параметрами. Некоторые конструктивно-компоновочные схемы кольцевых горелочных узлов и результаты их практического применения приведены в монографии [6].So, to eliminate the first two shortcomings, the heat exchange unit of the heat generator, which we will further call the heat exchange unit, must be combined with the base - the heat generator furnace, which we will further call the furnace unit, which together will form one of the two main sections of the heat generator: the second section will be the chimney itself . By selecting the optimal length of the burner paths for the furnace unit of the heat generator, it is possible to reduce its length (reduce its height). It is possible to reduce the length of the burner by reducing the diameter of the burner passage channel and increasing their number in the burner device. To do this, it is advisable to make the burner device of the heat generator in the form of a burner head, which is several toroidal (annular) manifolds concentrically installed in one plane, on which the burners are directly mounted. Each of the burner head manifolds has its own fuel supply, which makes it possible to provide one or another fuel consumption, depending on how many and which manifolds will be involved in operation with a guaranteed (necessary) heat supply to the heat exchange unit, which ensures the necessary production of coolant with specified parameters. Some structural and layout diagrams of annular burner units and the results of their practical application are given in the monograph [6].

Положение центра масс (центра тяжести) массы первой секции теплогенератора, состоящей из топочного узла и теплообменного агрегата, относительно плоскости силовой рамы транспортной базы теплогенератора можно еще больше понизить, если корпус топочного узла частично утопить (опустить) ниже плоскости силовой рамы. Более того, поскольку понижение координаты центра масс (центра тяжести) транспортируемой системы относительно плоскости горизонта (дорожного полотна) особо критично для движущейся системы, поскольку это влияет на устойчивость движения, необходимо понизить его положение. Этого можно добиться, если секцию теплогенератора, состоящую из топочного узла и теплообменного агрегата, транспортировать в горизонтальном положении, как в горизонтальном положении транспортируется вторая секция теплогенератора – дымовая труба. По этой причине постоянное шарнирное соединение двух основных секций теплогенератора является невозможным, поскольку секция, состоящая из топочного узла и теплообменного агрегата, должна иметь возможность занимать горизонтальное (транспортируемое) положение и вертикальное (рабочее) положение. Для обеспечения возможности позиционирования секции теплогенератора, состоящей из топочного узла и теплообменного агрегата, на корпусе теплообменного агрегата выполнены диаметрально противоположно две цапфы – полуоси, центральная ось симметрии которых проходит через приведенный центр масс (центр тяжести) секции. А сами цапфы – полуоси закреплены в подшипниковых узлах, установленных в кронштейнах, закрепленных на силовой раме транспортной базы, причем в силовой раме выполнен проем, позволяющий осуществлять поворот секции в подшипниковых узлах с возможностью позиционирования секции в вертикальной и горизонтальной плоскостях, соответствующих рабочему или транспортному положению секции. Для фиксации положения рассматриваемой секции в конструкции теплогенератора на силовой платформе (на силовой раме) должны быть узлы фиксации секции в том или ином характерном для нее положении.The position of the center of mass (center of gravity) of the mass of the first section of the heat generator, consisting of a furnace unit and a heat exchange unit, relative to the plane of the power frame of the transport base of the heat generator can be further reduced if the body of the furnace unit is partially drowned (lowered) below the plane of the power frame. Moreover, since lowering the coordinate of the center of mass (center of gravity) of the transported system relative to the plane of the horizon (roadway) is especially critical for the moving system, since this affects the stability of the movement, it is necessary to lower its position. This can be achieved if the heat generator section, consisting of a combustion unit and a heat exchange unit, is transported in a horizontal position, as the second section of the heat generator, the chimney, is transported in a horizontal position. For this reason, a permanent articulated connection of the two main sections of the heat generator is impossible, since the section consisting of the combustion unit and the heat exchange unit must be able to occupy a horizontal (transported) position and a vertical (working) position. To enable positioning of the heat generator section, consisting of a furnace unit and a heat exchange unit, two trunnions are made diametrically opposite on the body of the heat exchange unit - semiaxes, the central axis of symmetry of which passes through the reduced center of mass (center of gravity) of the section. And the trunnions themselves - the semi-axes are fixed in bearing assemblies installed in brackets fixed on the power frame of the transport base, and in the power frame there is an opening that allows the section to be rotated in the bearing assemblies with the possibility of positioning the section in vertical and horizontal planes corresponding to the working or transport position sections. To fix the position of the considered section in the design of the heat generator on the power platform (on the power frame), there must be nodes for fixing the section in one or another position characteristic of it.

Такая трансформация положения секции с топочным узлом и теплообменным агрегатом исключает постоянство ее шарнирной связи с дымовой трубой – второй секцией теплогенератора. Поэтому и механизм подъема дымовой трубы в вертикальное положение не может являться постоянной механической связью между секциями теплогенератора.Such a transformation of the position of the section with the furnace unit and the heat exchange unit excludes the constancy of its hinge connection with the chimney - the second section of the heat generator. Therefore, the mechanism for lifting the chimney to a vertical position cannot be a permanent mechanical connection between the sections of the heat generator.

Для снижения экологически вредного воздействия работающего теплогенератора на окружающую среду, предлагается увеличить длину дымовой трубы. Вычисление оптимальной длины дымовой трубы не входит в цели настоящего изобретения, но она может быть определена по той или иной известной методике, например, изложенной в работе [7]. Однако увеличение длины дымовой трубы мобильного теплогенератора ограничено габаритами транспортной базы. Но если использовать принцип телескопического сопряжения обечаек, то можно будет значительно увеличить длину дымовой трубы: две-три обечайки корпуса дымовой трубы, вложенные друг в друга, при выдвижении обечаек друг относительно друга позволят сформировать дымовую трубу (дымовой тракт) необходимой длины. При обеспечении необходимой (расчетной) длины дымовой трубы производится фиксация положения каждой обечайки дымовой трубы. Формирование необходимой длины дымовой трубы проводится перед подъемом ее в вертикальное положение. Для снижения газодинамических потерь при движении дымовых газов по дымовой трубе, входной участок каждой из обечаек дымовой трубы необходимо спрофилировать, а для теплоизоляции корпуса каждой обечайки дымовой трубы на внутреннюю поверхность каждой обечайки необходимо нанести теплозащитное покрытие.To reduce the environmentally harmful impact of the operating heat generator on the environment, it is proposed to increase the length of the chimney. The calculation of the optimal length of the chimney is not within the scope of the present invention, but it can be determined by one or another well-known method, for example, described in [7]. However, the increase in the length of the chimney of a mobile heat generator is limited by the dimensions of the transport base. But if the principle of telescopic coupling of shells is used, then it will be possible to significantly increase the length of the chimney: two or three shells of the chimney body, nested in each other, when the shells are extended relative to each other, will allow forming a chimney (smoke path) of the required length. When providing the required (calculated) length of the chimney, the position of each chimney shell is fixed. The formation of the required length of the chimney is carried out before lifting it to a vertical position. To reduce gas-dynamic losses during the movement of flue gases through the chimney, the inlet section of each of the chimney shells must be profiled, and for thermal insulation of the body of each chimney shell, a heat-shielding coating must be applied to the inner surface of each shell.

Сказанное выше поясняется схемами, приведенными на фиг. 1 – фиг. 5. Так на фиг.1 приведена конструктивно – компоновочная схема мобильного теплогенератора с телескопической дымовой трубой в транспортном положении, где позициями обозначено: 1 – силовая платформа; 2 – транспортная база; 3 – кронштейн; 4 – подшипниковые узлы; 5 – цапфы – полуоси; 6 – топочный узел; 7 – теплообменный агрегат; 8 – стойки; 9 – ложементы; 10 – дымовая труба; 11 – упругий элемент для вертикализации дымовой трубы; 14,15 – кронштейны.The above is illustrated by the diagrams shown in Fig. 1 - fig. 5. So figure 1 shows a structural - layout diagram of a mobile heat generator with a telescopic chimney in the transport position, where the positions indicate: 1 - power platform; 2 - transport base; 3 - bracket; 4 - bearing units; 5 - trunnions - axle shafts; 6 - furnace node; 7 - heat exchange unit; 8 - racks; 9 - lodgements; 10 - chimney; 11 - elastic element for verticalization of the chimney; 14.15 - brackets.

На фиг. 2 приведена схема дымовой телескопической трубы, где соответствующими позициями обозначено: 16 – внешняя силовая оболочка; 17 – теплозащитное покрытие; 18 – промежуточная обечайка; 19 – теплозащитное покрытие; 20 – внутренняя обечайка; 21 – теплозащитное покрытие; 22, 23 – фиксирующие винты. In FIG. 2 shows a diagram of a telescopic chimney, where the corresponding positions indicate: 16 - external power shell; 17 - heat-shielding coating; 18 - intermediate shell; 19 - heat-shielding coating; 20 - inner shell; 21 - heat-shielding coating; 22, 23 - fixing screws.

На фиг. 3 приведена схема мобильного теплогенератора с телескопической дымовой трубой, подготовленного к ее вертикализации (к подъему), где позициями обозначено: 1 – силовая платформа; 2 - транспортная база; 25 – кронштейны; 6 – топочный узел; 7 – теплообменный агрегат; 13 – кольцевая обечайка; 27, 29 - шиберные окна; 28,30 - экраны-пластины; 14,15 – кронштейны; 10 – дымовая труба; 31 – ось; 11 – узел вертикализации дымовой трубы; 9 – ложементы; 8 – стойки; 32 – каретка; 33 - лифт типа винт-гайка; 34,35 - обечайки дымовой трубы; 36 - стопорные элементы типа винт-гайка.In FIG. 3 shows a diagram of a mobile heat generator with a telescopic chimney, prepared for its verticalization (for lifting), where the positions indicate: 1 - power platform; 2 - transport base; 25 - brackets; 6 - furnace node; 7 - heat exchange unit; 13 – annular shell; 27, 29 - gate windows; 28.30 - plate screens; 14.15 - brackets; 10 - chimney; 31 - axis; 11 - chimney verticalization unit; 9 - lodgements; 8 - racks; 32 - carriage; 33 - elevator type screw-nut; 34.35 - chimney shells; 36 - locking elements of the screw-nut type.

На фиг. 4 показана схема узла тангенциальной подачи воздуха в рабочие полости теплогенератора, через шиберные окна, где позициями обозначено: 37 - проем отдельного шиберного окна; 38 – верхняя втулка; 39 – нижняя втулка; 40,41 – вилки; 42 – пластина – экран. In FIG. 4 shows a diagram of the unit for tangential air supply to the working cavities of the heat generator, through the sliding windows, where the positions indicate: 37 - opening of a separate sliding window; 38 - upper sleeve; 39 - lower sleeve; 40.41 - forks; 42 - plate - screen.

На фиг. 5 приведена схема горелочной головки (горелочного узла), где, соответственно обозначено: 43 – внешний коллектор, 44 – промежуточный коллектор, 45 – внутренний коллектор; 46 – горелки внешнего коллектора (горелки внешнего контура), 47 – горелки промежуточного коллектора (горелки промежуточного контура), 48 – горелки внутреннего коллектора (горелки внутреннего контура); 49, 50, 51 – патрубки подвода горючего. In FIG. 5 shows a diagram of the burner head (burner unit), where, respectively, it is indicated: 43 - external manifold, 44 - intermediate manifold, 45 - internal manifold; 46 - burners of the external collector (burners of the external circuit), 47 - burners of the intermediate collector (burners of the intermediate circuit), 48 - burners of the internal collector (burners of the internal circuit); 49, 50, 51 - fuel supply pipes.

Каждый из элементов, входящих в конструктивно – компоновочную схему теплогенератора и его отдельных узлов имеет вполне определенную функциональную нагрузку. Each of the elements included in the structural layout of the heat generator and its individual units has a well-defined functional load.

В частности, мобильный теплогенератор состоит из силовой платформы 1, установленной на транспортной базе 2. На силовой платформе 1 установлены два кронштейна 3 с отверстиями, в которые вмонтированы подшипниковые узлы 4, на которых вывешена посредством цапф – полуосей 5, закрепленных на корпусе секции теплогенератора, состоящей из топочного узла 6 и теплообменного агрегата 7, секция теплогенератора. При этом ось, проходящая через цапфы – полуоси 5, проходит через приведенный центр масс (центр тяжести) секции, которая имеет возможность вращения в подшипниковых узлах 4, так, что может быть обеспечено горизонтальное и вертикальное положение секции. Для фиксации положения секции в горизонтальном и вертикальном положении в устройстве имеются фиксирующие элементы, непоказанные на фиг.1. Для обеспечения поворота секции в подшипниковых узлах 4, в плоскости силовой платформы 1 выполнен паз. Высота h (фиг.1) установки подшипниковых узлов 4 выбирается из условия

, где

- длина (высота) топочного узла теплогенератора,

- расстояние от торца теплообменного агрегата до приведенного центра тяжести секции. При этом можно предполагать, что продольная ось симметрии секции проходит через ее приведенный центр тяжести (приведенный центр масс).In particular, the mobile heat generator consists of a power platform 1 installed on a transport base 2. On the power platform 1, two brackets 3 are installed with holes into which bearing assemblies 4 are mounted, on which it is hung by means of trunnions - semi-axes 5, fixed on the body of the heat generator section, consisting of a furnace unit 6 and a heat exchange unit 7, a heat generator section. In this case, the axis passing through the trunnions - semiaxes 5 passes through the reduced center of mass (center of gravity) of the section, which has the ability to rotate in the bearing units 4, so that the horizontal and vertical position of the section can be ensured. To fix the position of the section in the horizontal and vertical position, the device has locking elements, not shown in Fig.1. To ensure the rotation of the section in the bearing units 4, a groove is made in the plane of the power platform 1. Height h (figure 1) installation of bearing units 4 is selected from the condition

, Where

- length (height) of the furnace unit of the heat generator,

- distance from the end face of the heat exchange unit to the reduced center of gravity of the section. In this case, it can be assumed that the longitudinal axis of symmetry of the section passes through its reduced center of gravity (reduced center of mass).

На силовой платформе на стойках 8 в ложементах 9 крепится с помощью специальных фиксаторов, непоказанных на фиг.1, для транспортировки уложена вторая секция мобильного теплогенератора – дымовая труба 10. На корпусе дымовой трубы 10 закреплен узел 11 ее вертикализации. Узел 11 имеет элементы его крепления к корпусу теплообменного агрегата 7, непоказанные на фиг.1, при вертикальном его положении. На опорном фланце 12 и на обечайке теплообменного агрегата 13, попарно симметрично плоскости рисунка на фиг.1 приварены кронштейны 14 и 15, в которых выполнены отверстия. Кронштейны 14,15 и отверстия в них выполнены таким образом, что после вертикализации секции, состоящей топочного узла 6 и теплообменного агрегата 7, кронштейны 14 располагаются внутри (между) кронштейнами15, а центры отверстий в кронштейнах при этом будут лежать на одной оси.On the power platform on the racks 8 in the cradles 9 is attached with the help of special clamps, not shown in figure 1, the second section of the mobile heat generator is laid for transportation - the chimney 10. The node 11 of its verticalization is fixed on the chimney body 10. The node 11 has elements of its fastening to the body of the heat exchange unit 7, not shown in figure 1, in its vertical position. On the support flange 12 and on the shell of the heat exchange unit 13, in pairs symmetrically to the plane of the figure in figure 1, brackets 14 and 15 are welded, in which holes are made. The brackets 14,15 and the holes in them are made in such a way that after the verticalization of the section consisting of the combustion unit 6 and the heat exchange unit 7, the brackets 14 are located inside (between) the brackets 15, and the centers of the holes in the brackets will lie on the same axis.

Дымовая труба 10 состоит из нескольких вложенных друг в друга обечаек, как показано на фиг.2, где обозначены следующие позиции для трех обечаек; 16 – внешняя силовая обечайка; 17 – теплозащитное покрытие; 18 – промежуточная обечайка с теплозащитным покрытием 19; 20 – внутренняя обечайка с нанесенным теплозащитным покрытием 21. The chimney 10 consists of several nested shells, as shown in figure 2, where the following positions are indicated for the three shells; 16 - external power shell; 17 - heat-shielding coating; 18 – intermediate shell with heat-shielding coating 19; 20 – inner shell with applied heat-shielding coating 21.

Выполнение рассчитанной длины дымовой трубы обеспечивается соответствующим позиционированием обечаек 16, 18, 20 друг относительно друга, определяемых величинами

для схемы, изображенной на фиг.2. Фиксация положения обечаек друг относительно друга осуществляется винтами 22 и 23. При этом, входные торцы внутренних обечаек дымовой трубы спрофилированы для снижения газодинамических потерь (позиции I и II на фиг.2).The fulfillment of the calculated length of the chimney is ensured by the appropriate positioning of the

shells

16, 18, 20 relative to each other, determined by the values

for the circuit shown in Fig.2. Fixing the position of the shells relative to each other is carried out by

screws

22 and 23. At the same time, the inlet ends of the inner shells of the chimney are profiled to reduce gas-dynamic losses (positions I and II in Fig.2).

Для перевода мобильного теплогенератора из транспортного положения, после прибытия транспортной базы на место развертывания, с первой его секции, состоящей из топки 6 и теплообменного агрегата 7, снимаются фиксаторы ее транспортного положения и вручную секция переводится в вертикальное положение, поворачивая ее в подшипниковых узлах 4,5: усилия на поворот минимальны, поскольку ось вращения проходит через центр масс (центр тяжести) секции. В вертикальном положении, когда теплообменный агрегат находится вверху, а топочный узел - внизу, производится фиксация вертикального положения секции с помощью фиксаторов, непоказанных на фиг.1. Далее с силовой платформы выдвигаются консоли, непоказанные на фиг.1, с опорными базами (тарелями), на которых вывешивается и горизонтируется силовая платформа. После горизонтирования теплогенератора с дымовой трубы 10 снимаются фиксаторы ее транспортного положения, которые не показаны на фиг. 1, и, перемещая ее в горизонтальном направлении, добиваются соосности всех отверстий в кронштейнах 14,15 в которые устанавливается и фиксируется ось, что в итоге позволяет сформировать шарнирный узел. Далее узел подъема 11 прикрепляется к посадочным местам корпуса теплообменного агрегата 7, не отмеченных на фиг.1.To transfer the mobile heat generator from the transport position, after the transport base arrives at the deployment site, from its first section, consisting of the furnace 6 and the heat exchange unit 7, the locks of its transport position are removed and the section is manually transferred to a vertical position by turning it in the bearing units 4, 5: Turning forces are minimal because the axis of rotation passes through the center of mass (center of gravity) of the section. In a vertical position, when the heat exchange unit is at the top and the furnace unit is at the bottom, the vertical position of the section is fixed with the help of clamps not shown in Fig.1. Further, from the power platform extend the console, not shown in figure 1, with support bases (plates) on which the power platform is hung and leveled. After leveling the heat generator from the chimney 10, the locks of its transport position are removed, which are not shown in Fig. 1, and by moving it in the horizontal direction, they achieve the alignment of all holes in the brackets 14.15 in which the axis is installed and fixed, which ultimately allows you to form a hinge assembly. Next, the lifting unit 11 is attached to the seats of the body of the heat exchange unit 7, not marked in Fig.1.

В зависимости от характеристик используемого в теплогенераторе топлива, его расхода, параметров получаемой в результате нагрева жидкости (теплоносителя), в соответствии с термодинамическими расчетами, которые не входят в цели настоящего изобретения, определяется оптимальная длина дымовой трубы, которая обеспечивается перемещением внутренних обечаек 18 и 20 относительно наружной обечайки 16 и фиксацией их в этих положениях элементами 22 и 23. Depending on the characteristics of the fuel used in the heat generator, its consumption, the parameters of the liquid (coolant) obtained as a result of heating, in accordance with thermodynamic calculations, which are not included in the objectives of the present invention, the optimal length of the chimney is determined, which is ensured by the movement of the inner shells 18 and 20 relative to the outer shell 16 and fixing them in these positions by elements 22 and 23.

Для повышения эффективности процесса горения топлива, для повышения полноты его сгорания, и повышения тепловой защиты дымовой трубы от горячих дымовых газов, подача воздуха в рабочую полость теплогенератора осуществляется через два контура шиберных окон. Один из контуров шиберных окон выполнен в основании топочного узла, а второй контур на обечайке теплообменного агрегата, которая посредством фланца стыкуется с фланцем дымовой трубы. Для интенсификации тепло-массообменных процессов в рабочей полости теплогнератора осуществляется тангенциальный подвод воздуха в рабочую полость теплогенератора, для чего в каждое шиберное окно установлены пластины-экраны, угол установки плоскости которых относительно образующей внешней оболочки определяется по результатам термодинамических и газодинамических расчетов или опытно - экспериментальным путем. To increase the efficiency of the fuel combustion process, to increase the completeness of its combustion, and to increase the thermal protection of the chimney from hot flue gases, air is supplied to the working cavity of the heat generator through two circuits of the sliding windows. One of the contours of the gate windows is made at the base of the furnace unit, and the second circuit is on the shell of the heat exchange unit, which is connected to the chimney flange by means of a flange. To intensify heat and mass transfer processes in the working cavity of the heat generator, a tangential air supply is carried out into the working cavity of the heat generator, for which purpose screen plates are installed in each gate window, the installation angle of the plane of which relative to the generatrix of the outer shell is determined by the results of thermodynamic and gas-dynamic calculations or experimentally - experimentally .

На фиг. 3 приведена схема мобильного теплогенератора с телескопической дымовой трубой, подготовленного к ее вертикализации (к подъему). На фиг. 3 позициями обозначено: 1 – силовая платформа транспортной базы 2; на силовой платформе 1 в подшипниковых узлах (неуказанных на фиг. 3), установленных в кронштейнах 25, с помощью цапф-полуосей, необозначенных на фиг. 3, вывешена первая секция мобильного теплогенератора, при этом цапфы-полуоси установлены соосно и их оси проходят через центр тяжести секции. А сама первая секция состоит из топочного узла 6 с горелочной головкой, непоказанной на фиг. 3, теплообменного агрегата 7 с кольцевой обечайкой 13 на свободном торце которой приварен фланец 26. В обечайке 13 выполнены шиберные окна 27, в которых на осях вертикально установлены экраны-пластины 28, которые могут быть профилированными, позволяющие регулировать характеристики системы подачи воздуха в рабочую полость теплогенератора – в топку топочного узла и дымовую трубу. Аналогичные шиберные окна с регулирующими экранами – пластинами выполнены в основании топочного узла и обозначены на фиг. 3 позициями, соответственно 29,30. In FIG. 3 shows a diagram of a mobile heat generator with a telescopic chimney, prepared for its verticalization (for lifting). In FIG. 3 positions indicate: 1 - power platform of the transport base 2; on the power platform 1 in bearing assemblies (not shown in Fig. 3) installed in brackets 25, with the help of trunnion axles, not indicated in Fig. 3, the first section of the mobile heat generator is hung out, while the trunnions-half shafts are installed coaxially and their axes pass through the center of gravity of the section. And the first section itself consists of a furnace unit 6 with a burner head, not shown in Fig. 3, a heat exchange unit 7 with an annular shell 13 at the free end of which a flange 26 is welded. In the shell 13 there are gate windows 27 in which screen-plates 28 are vertically installed on the axes, which can be profiled, allowing you to adjust the characteristics of the air supply system into the working cavity heat generator - into the furnace of the furnace unit and the chimney. Similar gate windows with regulating screens - plates are made at the base of the furnace unit and are indicated in Fig. 3 positions, respectively 29.30.

Первая секция теплогенератора стыкуется со второй секцией теплогенератора, представляющей собой дымовую телескопическую трубу, посредством шарнирного соединения, состоящего из двух кронштейнов 15, установленных на обечайке 13, симметрично плоскости рисунка на фиг. 3, и кронштейнов 14, установленных на дымовой трубе 10, также симметрично плоскости рисунка на фиг. 3 таким образом, что при соединении обеих секций кронштейны 15 входят между кронштейнами 14, а проходящая через выполненные в кронштейнах 14,15 отверстия ось 31 завершает формирование шарнирного узла, посредством которого соединяются обе секции теплогенератора.The first section of the heat generator is connected to the second section of the heat generator, which is a telescopic chimney, by means of a hinged joint consisting of two brackets 15 mounted on the shell 13, symmetrically to the plane of the figure in Fig. 3, and brackets 14 mounted on the chimney 10, also symmetrically to the plane of the figure in FIG. 3 in such a way that when both sections are connected, the brackets 15 enter between the brackets 14, and the axis 31 passing through the holes made in the brackets 14,15 completes the formation of the hinge assembly, through which both sections of the heat generator are connected.

При соединении обеих секций теплогенератора посредством шарнира, узел вертикализации 11 дымовой трубы 10, закрепленный на ней, своим свободным концом закрепляется на корпусе теплообменного агрегата 7. Дымовая труба 10 расположена в ложементах 9, которые установлены на стойках 8, а последние закреплены на каретке 32, имеющей возможность перемещаться по направляющим, непоказанным на фиг. 3. При этом, для фиксации положения каретки 32 на направляющих в устройстве предусмотрены стопорящие элементы, непоказанные на фиг. 3. Для более точного позиционирования стыковочных узлов соединяемых секций теплогенератора, дымовая труба 10 с помощью каретки 32 может перемещаться вдоль силовой платформы, а лифт типа винт-гайка, выполненный для одной из стоек, и обозначенный на фиг. 3 позицией 33, позволяет обеспечить оптимальное позиционирование стыковочных узлов секций по вертикали. When connecting both sections of the heat generator by means of a hinge, the verticalization unit 11 of the chimney 10, fixed on it, is fixed with its free end on the body of the heat exchange unit 7. The chimney 10 is located in the lodgements 9, which are installed on the racks 8, and the latter are fixed on the carriage 32, able to move along guides not shown in FIG. 3. At the same time, to fix the position of the carriage 32 on the rails, the device is provided with locking elements, not shown in FIG. 3. For more accurate positioning of the docking nodes of the connected sections of the heat generator, the chimney 10 can move along the power platform with the help of the carriage 32, and the screw-nut elevator, made for one of the racks, and indicated in Fig. 3 position 33, allows you to ensure optimal positioning of the docking nodes of the sections along the vertical.

Дымовая труба, как показано на фиг. 2, состоит из нескольких вложенных друг в друга силовых обечаек, которые выдвигаются на расчетные длины, в частности

, как показано на фиг. 2, перед ее вертикализацией. На фиг. 3 эти выдвинутые обечайки дымовой трубы обозначены позициями 34 и 35. Фиксация положения обечаек 34 и 35 относительно друг друга и наружной обечайки 10 дымовой трубы осуществляется стопорными элементами типа винт-гайка 36.The chimney, as shown in Fig. 2, consists of several power shells nested in each other, which are extended to the calculated lengths, in particular

, as shown in FIG. 2, before its verticalization. In FIG. 3, these extended shells of the chimney are indicated by

positions

34 and 35. Fixing the position of the

shells

34 and 35 relative to each other and the outer shell 10 of the chimney is carried out by locking elements of the screw-nut type 36.

Исходя из габаритно-массовых параметров дымовой трубы 10 с выдвинутыми внутренними обечайками 34 и 35 определяется относительно шарнирного узла, соединяющего две секции теплогенератора, координаты приведенного центра тяжести дымовой трубы и расстояние от него до оси шарнирного узла, что определяет величину максимального силового опрокидывающего момента для дымовой трубы, который будет изменяться в процессе подъема (вертикализации) трубы по закону косинуса от максимального, до нулевого значения при ее вертикальном положении. В соответствии с этими механическими параметрами производится настройка узла вертикализации 11 дымовой трубы 10, причем детальная проработка узла вертикализации 11 и методика его настройки не входит в цели настоящего изобретения.Based on the overall weight parameters of the chimney 10 with extended inner shells 34 and 35, it is determined relative to the hinge assembly connecting the two sections of the heat generator, the coordinates of the reduced center of gravity of the chimney and the distance from it to the axis of the hinge assembly, which determines the magnitude of the maximum force overturning moment for the smoke pipe, which will change in the process of lifting (verticalization) of the pipe according to the cosine law from the maximum to zero value when it is in a vertical position. In accordance with these mechanical parameters, the verticalization unit 11 of the chimney 10 is adjusted, and a detailed study of the verticalization unit 11 and the method of its adjustment are not included in the objectives of the present invention.

Перед подъемом дымовой трубы 10 к четырем кронштейнам, установленным на срезе внутренней обечайки 35 и непоказанным на фиг. 3, которые расположены попарно в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, крепятся концы ветровых тросов растяжек, также непоказанных на фиг. 3. Before lifting the chimney 10 to the four brackets mounted on the cut of the inner shell 35 and not shown in FIG. 3, which are located in pairs in two mutually perpendicular planes, the ends of the wind cables of guy wires, also not shown in FIG. 3.

После выполнения указанных выше процедур производится подъем (вертикализация) дымовой трубы 10 до полного контакта фланца в ее основании и необозначенного отдельной позицией, с фланцем 26 теплообменного агрегата, производится фиксация положения фланцев с помощью крепежных элементов, непоказанных на фиг. 3. Далее свободные концы ветровых тросов-растяжек закрепляются в натяг в проушинах винтовых опор-якорей, ввернутых на необходимую глубину в грунт, каждая из которых расположена в вершинах квадрата, через центр которого (пересечение диагоналей квадрата) проходит продольная ось вертикальной дымовой трубы. Указанные элементы против ветрового опрокидывания на фиг. 3 не показаны. Позиционирование вершин квадрата с винтовыми опорами – якорями определяется, исходя из розы ветров для района, где производится разворачивание теплогенератора, и значений максимально возможного ветрового напора, по аналогии, как это делается для мобильных буровых установок. Исходя из этих условий, ориентируется транспортная база мобильного теплогенератора при ее базировании на месте разворачивания. After performing the above procedures, the chimney 10 is lifted (verticalized) until the flange at its base and not indicated by a separate position is in full contact with the flange 26 of the heat exchange unit, the position of the flanges is fixed using fasteners not shown in Fig. 3. Next, the free ends of the wind cables-tensions are fixed in tension in the eyes of the screw anchors screwed to the required depth into the ground, each of which is located at the vertices of the square, through the center of which (the intersection of the diagonals of the square) the longitudinal axis of the vertical chimney passes. Said elements against wind overturning in FIG. 3 are not shown. The positioning of the vertices of the square with screw supports - anchors is determined based on the wind rose for the area where the heat generator is deployed, and the values of the maximum possible wind pressure, by analogy, as is done for mobile drilling rigs. Based on these conditions, the transport base of the mobile heat generator is oriented when it is based at the deployment site.

После фиксации дымовой трубы 10 в вертикальном положении и установки тросов – растяжек, мобильный теплогенератор готов к подключению основных трубопроводов и настройки его основных систем, в том числе системы подачи воздуха в рабочую полость теплогенератора, которая состоит из двух поясов шиберных окон 27 и 29 фиг. 3.After fixing the chimney 10 in a vertical position and installing cables - stretch marks, the mobile heat generator is ready for connecting the main pipelines and setting up its main systems, including the air supply system to the working cavity of the heat generator, which consists of two belts of sliding windows 27 and 29 of Fig. 3.

Тангенциальный подвод в рабочую полость теплогенератора воздуха может быть осуществлен с помощью тангенциально установленных на шиберных окнах патрубков, или путем установки в шиберных окнах (27 и 29 фиг. 3) пластин 28, 30 с возможностью регулирования углового положения каждой пластины относительно касательной плоскости, как показано на фиг. 4. На фиг. 4 позицией 37 обозначен проем отдельного шиберного окна. Соосно с вертикальной осью шиберного окна на корпусе топочного узла 6 или обечайки 13 теплообменного агрегата 7 (фиг. 3) установлены, соответственно, верхняя 38 и нижняя втулки 39, в которые вставлены оси вилок соответственно 40 и 41, в пазах которых размещена пластина-экран 42, часть которой выведена за пределы корпуса теплогенератора, а часть расположена в полости топочного узла или, соответственно, в полости обечайки 13 (фиг. 3). При этом, положение пластины-экрана относительно вилок фиксируется, например, винтовой парой, непоказанной на фиг. 4. Поворачивая пластину – экран 42 относительно оси, проходящей через втулки 38 и 39, можно обеспечить необходимый угол α установки пластины – экрана относительно касательной плоскости к образующей наружную поверхность внешней оболочки дымовой трубы и проходящей через ось вращения осей втулок 38 и 39 (фиг. 4). Выбранное положение, угловое положение α, пластины – экрана фиксируется парой винт – гайка для каждой из втулок, которые на фиг. 4 не показаны. При этом, плоскость пластины – экрана может быть спрофилирована так, чтобы интенсифицировать его пристеночное восходящее кольцевое движение. Как следует из схемы, приведенной на фиг. 4, поступление воздуха в рабочие полости теплогенератора через шиберные окна происходит по двум каналам - с наветренной стороны пластины – экрана 42, и с подветренной стороны. Для того, чтобы поджать этот второй поток к внутренней поверхности дымовой трубы, для шиберных окон обечайки 13 теплообменного агрегата (фиг. 3) и выполняется профилирование пластины – экрана. The tangential supply of air into the working cavity of the heat generator can be carried out using nozzles tangentially installed on the gate windows, or by installing plates 28, 30 in the gate windows (27 and 29 of Fig. 3) with the possibility of adjusting the angular position of each plate relative to the tangent plane, as shown in fig. 4. In FIG. 4, reference number 37 indicates the opening of a separate gate window. Coaxially with the vertical axis of the gate window on the body of the combustion unit 6 or the shell 13 of the heat exchange unit 7 (Fig. 3), the upper 38 and lower bushings 39 are installed, respectively, into which the axes of the forks 40 and 41, respectively, are inserted, in the grooves of which the screen plate is placed 42, part of which is placed outside the body of the heat generator, and part is located in the cavity of the furnace unit or, accordingly, in the cavity of the shell 13 (Fig. 3). In this case, the position of the screen plate relative to the forks is fixed, for example, by a screw pair, not shown in Fig. 4. By turning the plate - screen 42 about the axis passing through the bushings 38 and 39, it is possible to provide the required angle α of the installation of the plate - screen relative to the tangent plane to the outer surface of the outer shell of the chimney and passing through the axis of rotation of the axes of the bushings 38 and 39 (Fig. 4). The selected position, the angular position α, of the screen plate is fixed by a pair of screw - nut for each of the bushings, which in Fig. 4 are not shown. At the same time, the plane of the screen plate can be profiled in such a way as to intensify its near-wall upward circular motion. As follows from the diagram shown in Fig. 4, the air flow into the working cavities of the heat generator through the gate windows occurs through two channels - from the windward side of the plate - screen 42, and from the leeward side. In order to press this second flow to the inner surface of the chimney, for the gate windows of the shell 13 of the heat exchange unit (Fig. 3), the plate-screen is profiled.

После настройки пластин – экранов шиберных окон на расчетные углы их установки, к подводящим трубопроводным сетям подключается горелочная головка, а также подводящие и отводящие трубопроводы теплообменного агрегата, которые не показаны на фиг. 1 и фиг. 3. При этом, горелочная головка представляет собой несколько замкнутых (кольцевых) коллекторов, расположенных в одной плоскости, на которых установлены горелки, причем каждый из коллекторов имеет свой патрубок подвода топливной (горючей) компоненты, а количество горелок, установленных на коллекторах может быть различным для каждого из коллекторов. Различными могут быть характеристики горелок, установленных на различных коллекторах. Типичная возможная схема горелочного устройства (горелочной головки) приведена на фиг. 5. After adjusting the plates - screens of the slide windows to the calculated angles of their installation, the burner head is connected to the supply pipeline networks, as well as the supply and discharge pipelines of the heat exchange unit, which are not shown in Fig. 1 and FIG. 3. At the same time, the burner head consists of several closed (annular) manifolds located in the same plane, on which burners are installed, each of the manifolds has its own branch pipe for supplying the fuel (combustible) component, and the number of burners installed on the manifolds can be different for each of the collectors. The characteristics of the burners installed on different collectors may be different. A typical possible scheme of the burner device (burner head) is shown in Fig. 5.

В соответствии с фиг. 5, горелочная головка (горелочный узел) состоит из трех кольцевых коллекторов, обозначенных соответственно позициями: 43 – внешний коллектор, 44 – промежуточный коллектор, 45 – внутренний коллектор. На каждом из коллекторов установлены горелки, обозначенные для каждого из коллекторов своими позициями: 46 – горелки внешнего коллектора (горелки внешнего контура), 47 – горелки промежуточного коллектора (горелки промежуточного контура), 48 – горелки внутреннего коллектора (горелки внутреннего контура). In accordance with FIG. 5, the burner head (burner unit) consists of three annular manifolds, respectively marked with positions: 43 - external manifold, 44 - intermediate manifold, 45 - internal manifold. Burners are installed on each of the collectors, indicated for each of the collectors by their positions: 46 - burners of the external collector (burners of the external circuit), 47 - burners of the intermediate collector (burners of the intermediate circuit), 48 - burners of the internal collector (burners of the internal circuit).

Подвод горючего (природного газа, попутного нефтяного газа, мазута и т.д.) в каждый из коллекторов производится по отдельному патрубку, выведенному за пределы корпуса топочного узла: внешний коллектор 43 запитывается через патрубок 49, промежуточный коллектор 44 через патрубок 50, внутренний коллектор 45 через патрубок 51.The supply of fuel (natural gas, associated petroleum gas, fuel oil, etc.) to each of the collectors is carried out through a separate branch pipe, brought out of the furnace body: the external collector 43 is fed through the branch pipe 49, the intermediate collector 44 through the branch pipe 50, the internal collector 45 through pipe 51.

После вертикализации дымовой трубы теплогенератора, исходя из требуемой величины теплоподвода к теплообменному агрегату и характеристик коллекторов (контуров) горелочной головки и соответствующим им горелок, рабочего давления подаваемого в горелочную головку топлива, определяется необходимое количество задействованных в процессе работы теплогенератора коллекторов горелочной головки, к патрубкам которых подсоединяются трубопроводы подачи топлива – углеводороды в газообразном, жидком или порошкообразном виде. Патрубки незадействованных коллекторов могут быть заглушены или могут быть задействованы для подвода воздуха через каналы незадействованных горелок в факельную зону работающих горелок.After the verticalization of the heat generator chimney, based on the required amount of heat supply to the heat exchange unit and the characteristics of the collectors (circuits) of the burner head and the corresponding burners, the operating pressure of the fuel supplied to the burner head, the required number of burner head collectors involved in the operation of the heat generator is determined, to the branch pipes of which fuel supply pipelines are connected - hydrocarbons in gaseous, liquid or powder form. Branch pipes of unused collectors can be plugged or can be used to supply air through the channels of unused burners to the flare zone of working burners.

Таким образом, предлагается конструктивно-компоновочная схема мобильного теплогенератора, устанавливаемого на силовой платформе транспортной базы, состоящего из двух основных секций, соединенных друг с другом посредством шарнира, для поворота секций друг относительно друга в плоскости для совпадения продольных осей секций теплогенератора друг с другом. Одна из секций теплогенератора состоит из топочного узла с горелочной головкой (с горелочным устройством) и теплообменного агрегата, а вторая секция является телескопической трубой, представляющей собой вложенные друг в друга силовые обечайки с нанесенными на внутренние их поверхности теплозащитными покрытиями. Перемещая обечайки друг относительно друга (выдвигая обечайки) и фиксируя эти положения с помощью стопорных элементов можно добиться значительного увеличения длины дымовой трубы, чем позволяет это сделать транспортная база мобильного теплогенератора, исходя из правил дорожного движения к перевозке длинномерных грузов. Увеличение длины дымовой трубы теплогенератора позволяет снизить экологически вредное воздействие работающего теплогенератора на окружающую среду. Снижение (уменьшение) высоты расположения приведенного центра тяжести мобильного теплогенератора относительно полотна дороги повысит устойчивость движения транспортной системы при его транспортировке. С этой целью предлагается перевозить обе секции мобильной теплогенератора в горизонтальном положении. Для этого положение дымовой трубы фиксируется в горизонтальном положении в специальных ложементах. С этой же целью первая секция мобильного теплогенератора вывешена с помощью цапф в подшипниковых узлах, установленных на силовой платформе таким образом, что ось, проходящая через подшипниковые узлы проходит через приведенный центр тяжести секции. Для обеспечения возможности вращения секции в подшипниковых узлах в силовой платформе выполнен паз, в котором располагается секция при ее транспортировке. Thus, a structural layout diagram of a mobile heat generator is proposed, installed on the power platform of the transport base, consisting of two main sections connected to each other by means of a hinge, for rotating the sections relative to each other in a plane to match the longitudinal axes of the heat generator sections with each other. One of the sections of the heat generator consists of a furnace unit with a burner head (with a burner) and a heat exchange unit, and the second section is a telescopic tube, which is a power shell nested in each other with heat-shielding coatings applied to their inner surfaces. By moving the shells relative to each other (pulling out the shells) and fixing these positions with the help of locking elements, it is possible to achieve a significant increase in the length of the chimney, which is what the transport base of the mobile heat generator allows, based on the rules of the road for the transportation of long loads. Increasing the length of the chimney of the heat generator makes it possible to reduce the environmentally harmful impact of the operating heat generator on the environment. Reducing (reducing) the height of the reduced center of gravity of the mobile heat generator relative to the roadbed will increase the stability of the movement of the transport system during its transportation. For this purpose, it is proposed to transport both sections of the mobile heat generator in a horizontal position. To do this, the position of the chimney is fixed in a horizontal position in special lodgements. For the same purpose, the first section of the mobile heat generator is hung out with the help of trunnions in bearing assemblies mounted on the power platform in such a way that the axis passing through the bearing assemblies passes through the reduced center of gravity of the section. To ensure the possibility of rotation of the section in the bearing assemblies, a groove is made in the power platform in which the section is located during its transportation.

Для подъема второй секции мобильного теплогенератора он имеет механизм подъема дымовой трубы путем поворота ее в шарнире, связывающим обе секции. В предлагаемым мобильном теплогенераторе предлагается использовать двухконтурную систему подачи воздуха в рабочую зону теплогенератора – в полости его секций, через два пояса шиберных окон. Один пояс выполнен в основании топочного узла и подаваемый через него воздух служит для осуществления процесса горения топлива в факелах горелок. Второй пояс шиберных окон, расположенный в начале дымовой трубы предназначен для подачи воздуха, эжектируемого из окружающей среды дымовыми газами, в пристеночные ее зоны с целью дополнительной ее тепловой защиты, для чего организуется винтовое поступательное его движение вдоль тракта дымовой трубы. Организация винтового поступательного движения эжектируемого воздуха обеспечивается за счет его тангенциальной подачи в канал (в пристеночную зону) дымовой трубы.To lift the second section of the mobile heat generator, it has a mechanism for lifting the chimney by turning it in a hinge connecting both sections. In the proposed mobile heat generator, it is proposed to use a dual-circuit air supply system to the working area of the heat generator - in the cavity of its sections, through two belts of slide windows. One belt is made at the base of the furnace unit and the air supplied through it serves to carry out the process of fuel combustion in the burner torches. The second belt of gate windows, located at the beginning of the chimney, is designed to supply air, ejected from the environment by flue gases, into its near-wall zones for the purpose of its additional thermal protection, for which its helical translational movement along the chimney path is organized. The organization of the helical translational motion of the ejected air is ensured by its tangential supply to the channel (to the near-wall zone) of the chimney.

Тем самым, заявляемый мобильный теплогенератор, состоящий из двух соединенных друг с другом посредством шарнира секций, одна из которых является телескопической дымовой трубой, а в состав другой секции входит топочный узел и теплообменный агрегат, причем в режиме транспортировки мобильного тплогенератора, для снижения высоты положения центра приведенной массы транспортной системы с теплогенератором, обе секции находятся в горизонтальном положении. Для этого дымовая труба фиксируется в горизонтальном положении в ложементах, а первая секция вывешивается на цапфах в подшипниковых узлах, установленных в кронштейнах силовой платформы, в которой имеется паз для горизонтального ее расположения, которое фиксируется стопорными элементами, при этом геометрическая ось, проходящая через подшипниковые узлы, проходит через центр приведенной массы (приведенный центр тяжести) секции. Организация подачи воздуха в рабочие полости теплогенератора за счет эжектирующих свойств дымовых газов осуществляется через два пояса (контура) шиберных окон, один из которых выполнен вблизи днища топочного узла, а второй пояс выполнен на входе в дымовую трубу на обечайке теплообменного агрегата. Первый пояс шиберных окон предназначен для подачи воздуха в факельную зону, а второй пояс – для тангенциального подвода воздуха в пристеночную зону телескопической дымовой трубы с целью ее охлаждения, причем сама труба представляет собой вложенные друг в друга силовые обечайки на внутреннюю поверхность которых нанесено теплозащитное покрытие, а при работе теплогенератора обечайки выдвигаются друг относительно друга, формируя расчетную длину дымовой трубы. Thus, the inventive mobile heat generator, consisting of two sections connected to each other by means of a hinge, one of which is a telescopic chimney, and the other section includes a furnace unit and a heat exchange unit, moreover, in the transport mode of the mobile heat generator, to reduce the height of the center the reduced mass of the transport system with a heat generator, both sections are in a horizontal position. To do this, the chimney is fixed in a horizontal position in the cradles, and the first section is hung on pins in bearing assemblies installed in the brackets of the power platform, in which there is a groove for its horizontal location, which is fixed by locking elements, while the geometric axis passing through the bearing assemblies , passes through the center of the reduced mass (reduced center of gravity) of the section. The organization of air supply to the working cavities of the heat generator due to the ejecting properties of flue gases is carried out through two belts (contours) of gate windows, one of which is made near the bottom of the furnace unit, and the second belt is made at the inlet to the chimney on the shell of the heat exchange unit. The first belt of gate windows is designed to supply air to the flare zone, and the second belt is for tangential air supply to the near-wall zone of the telescopic chimney in order to cool it, and the pipe itself is a power shell nested into each other, on the inner surface of which a heat-shielding coating is applied, and during the operation of the heat generator, the shells are extended relative to each other, forming the estimated length of the chimney.

В совокупности, перечисленные выше признаки мобильного теплогенератора с телескопической трубой являются новыми.Taken together, the features of a mobile heat generator with a telescopic tube listed above are new.

Список использованных источниковList of sources used

1. Патент РФ № 2454611, 27.06.2012, ОАО «Татнефть».1. Patent of the Russian Federation No. 2454611, 06/27/2012, OAO Tatneft.

2. Патент на полезную модель № 118400. 20.07.2012.2. Patent for utility model No. 118400. 20.07.2012.

3. Патент РФ на изобретение № 2591759. Теплогенератор / Д.В. Арсибеков, В.В. Короткий. МПК F 24 Н 1/00. Опубл. 20.07.2016. Бюл. № 20.3. RF patent for the invention No. 2591759. Heat generator / D.V. Arsibekov, V.V. Short. IPC F 24 H 1/00. Published 07/20/2016. Bull. No. 20.

4. Патент РФ на изобретение № 2615301. Теплогенератор универсальный / В.В. Короткий. МПК F 24 H 1/06; F 24 H 1/14; F 24 H 3/08$ F 23 L 15/04. – Опубл. 04.04.2017, бюл. № 10.4. RF patent for invention No. 2615301. Universal heat generator / V.V. Short. IPC F 24 H 1/06; F 24 H 1/14; F 24 H 3/08$ F 23 L 15/04. – Published. 04/04/2017, bul. No. 10.

5. Патентный документ GB 1276655. Опубл. 07.06.1972. WALTER HERBERT NELSON CHARMAN.5. Patent document GB 1276655, publ. 06/07/1972. WALTER HERBERT NELSON CHARMAN.

6. Утилизация попутного нефтяного газа на нефтяных промыслах / Д.В. Арсибеков, И.Б. Ахмадуллин, В.В. Короткий, Н.П. Кузнецов, В.В. Тетельмин; под общ. ред. Н.П. Кузнецова. – М. – Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2021. – 460 с.6. Utilization of associated petroleum gas in oil fields / D.V. Arsibekov, I.B. Akhmadullin, V.V. Short, N.P. Kuznetsov, V.V. Tetelmin; under total ed. N.P. Kuznetsova. - M. - Izhevsk: Institute of Computer Research, 2021. - 460 p.

7. Кирсанов Ю.Г. Оценка воздействия выбросов вредных веществ на атмосферный воздух: учеб. пособие / Ю.Г. Кирсанов: [науч. ред. М.Г. Шипов]: М-во образования и науки Рос. Федерации, Урал. федер. ун-т. – Екатеринбург; Изд-во Урал. ун-та, 2018. – 108 с.7. Kirsanov Yu.G. Evaluation of the impact of emissions of harmful substances on atmospheric air: textbook. allowance / Yu.G. Kirsanov: [scient. ed. M.G. Shipov]: Ministry of Education and Science Ros. Federation, Ural. feder. un-t. - Ekaterinburg; Publishing house Ural. un-ta, 2018. - 108 p.

Claims

A mobile heat generator consisting of two sections connected to each other by means of a hinge assembly, mounted on a transport base with a power platform, the first section consisting of a furnace assembly in which a burner is installed and a heat exchange unit, and the second section is a chimney with a mechanism for verticalization and leveling of the chimney, and contains a lodgement for fixing it in a horizontal position, characterized in that to ensure the mobility of the heat generator in the mode of its transportation, to reduce the height of the center of mass of the transport system with the heat generator, both sections are in a horizontal position, and the first the section is hung on pins in bearing assemblies installed in the brackets of the power platform of the transport base, in which there is a groove for its horizontal location, which is fixed by locking elements, while the geometric axis passing through the bearing assemblies passes through the center of the m ac section to ensure the rotation of the section in the bearing units in the plane of the power platform with the possibility of positioning the section in the vertical and horizontal planes corresponding to the working or transport position of the section, and the organization of air supply to the working cavities of the heat generator is carried out due to the ejection properties of flue gases through two belts of gate windows with plate screens, one of which is made near the bottom of the furnace unit and is designed to supply air to the flare zone, and the second belt is made on the shell of the heat exchange unit, from the chimney side, for tangential air supply to the near-wall zone of the chimney in order to cool it, moreover, the pipe itself is made telescopic and represents power shells nested in each other, advanced relative to each other to form the estimated length of the chimney, and a heat-shielding coating is applied to their inner surfaces.