RU43056U1

RU43056U1 - LIQUID AND GAS HEATER

Info

Publication number: RU43056U1
Application number: RU2004124178/22U
Authority: RU
Inventors: Е.С. Садилин; В.А. Крестелев; И.Н. Попов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Нефтемаш"
Priority date: 2004-08-10
Filing date: 2004-08-10
Publication date: 2004-12-27

Abstract

Полезная модель относится к подогревателям с жидким теплоносителем и может быть применена в нефтяной, нефтеперерабатывающей, газовой и, химической отраслях промышленности для нагрева, в частности, нефтепродуктов при транспортировке, а также нефтяных эмульсий на установках подготовки нефти. Подогреватель содержит корпус, установленный на раме, заполненный промежуточным теплоносителем, например, пресной водой. В верхней части корпуса установлен продуктовый змеевик для нагревания продукта, например, нефти. В нижней части корпуса расположена жаровая труба, соединенная одним концом с горелочным устройством, а другим концом - с дымовой трубой. В верхней части корпус снабжен патрубком для ввода промежуточного теплоносителя, а в нижней части - дренажным патрубком. В корпусе имеются патрубки для входа и выхода подогреваемой нефти. Над жаровой трубой вдоль нее размещены направляющие пластины, расположенные под углом 140° друг к другу, закрепленные к связям корпуса подогревателя.The utility model relates to heaters with a liquid coolant and can be used in the oil, oil refining, gas and chemical industries for heating, in particular, oil products during transportation, as well as oil emulsions in oil treatment plants. The heater contains a housing mounted on the frame, filled with an intermediate coolant, for example, fresh water. In the upper part of the housing there is a food coil for heating a product, for example, oil. In the lower part of the housing there is a flame tube connected at one end to the burner device, and at the other end to a chimney. In the upper part, the housing is equipped with a nozzle for introducing an intermediate coolant, and in the lower part, with a drainage nozzle. The housing has nozzles for entering and exiting heated oil. Above the flame tube along it are placed guide plates located at an angle of 140 ° to each other, fixed to the connections of the heater body.

Description

Полезная модель относится к подогревателям с жидким теплоносителем и может быть применена в нефтяной, нефтеперерабатывающей, газовой и химической отраслях промышленности для нагрева, в частности, нефтепродуктов при транспортировке, а также нефтяных эмульсий на установках подготовки нефти..The utility model relates to heaters with a liquid coolant and can be used in the oil, oil refining, gas and chemical industries for heating, in particular, oil products during transportation, as well as oil emulsions in oil treatment plants ..

Известно, что технико-экономические показатели магистральных нефтепроводов и нефтепродуктопроводов в значительной степени зависят от вязкости перекачиваемого продукта. Подогрев нефти снижает ее вязкость, следовательно, снижает и гидравлическое сопротивление трубопроводной сети, что приводит к уменьшению расхода энергоресурсов на выполнение работы, связанной с ее перекачиванием.It is known that the technical and economic indicators of main oil pipelines and oil product pipelines largely depend on the viscosity of the pumped product. Heating oil reduces its viscosity, therefore, reduces the hydraulic resistance of the pipeline network, which leads to a decrease in energy consumption for the work associated with its pumping.

Известен подогреватель для нагрева жидких или газообразных сред, содержащий заполненный жидким промежуточным теплоносителем корпус, расположенную внутри корпуса жаровую трубу и размещенный между корпусом и жаровой трубой трубчатый змеевик для пропуска нагреваемой среды, в котором жаровая труба выполнена в виде вертикального прямоугольного короба, отношение высоты которого к ширине составляет не менее восьми, а трубы змеевика расположены в плоскостях, параллельных вертикальным стенкам короба, причем корпус имеет форму, подобную форме короба, а между змеевиком и стенками корпуса установлена термосифонная перегородка (А.С. СССР №377604, MKИ F 28 D 1/22, F 28 D 15/00, оп. 26.02.1971 г.).A heater for heating liquid or gaseous media is known, comprising a housing filled with a liquid intermediate heat carrier, a heat pipe located inside the housing and a tubular coil located between the housing and the heat pipe to pass through the heated medium, in which the heat pipe is made in the form of a vertical rectangular box, the height to the width is not less than eight, and the coil pipes are located in planes parallel to the vertical walls of the box, and the body has a shape similar to e box, and between the coil and the walls of the casing there is a thermosiphon partition (AS USSR No. 377604, MKI F 28 D 1/22, F 28 D 15/00, op. 02.26.1971).

В известном подогревателе движение потоков промежуточного теплоносителя вдоль трубчатого змеевика происходит сверху вниз, что приводит к температурным потерям, которые снижают процесс интенсификации теплообмена.In the known heater, the movement of the flows of the intermediate coolant along the tubular coil occurs from top to bottom, which leads to temperature losses, which reduce the process of intensification of heat transfer.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является подогреватель жидких и газообразных сред, содержащий корпус, заполненный промежуточным теплоносителем, и расположенные внутри него змеевик в виде трубного пучка для нагреваемого продукта, подключенную к горелочному устройству жаровую трубу, снабженную в нижней части двумя прямоугольными листами длиной, равной длине жаровой трубы, и расположенными по касательной к ее поверхности, и установленный над жаровой трубой пучок дымогарных труб, соединенных с дымовой трубой и снабженных пластинчатыми элементами, расположенными по всей длине дымогарных труб и прикрепленных под углом к их поверхности, а также продуктовую камеру для ввода и вывода жидких и газообразных сред, соединенную с трубным пучком нагреваемого продукта, и размещенный в корпусе змеевик для подогрева топливного газа (п. №2182679, МКИ 7 F 22 B 7/00, oп. 20.05.2002 г.).The closest in technical essence to the claimed technical solution is a liquid and gaseous media heater, comprising a housing filled with an intermediate coolant, and a coil located inside it in the form of a tube bundle for a heated product, a heat pipe connected to the burner device, equipped with two rectangular sheets in the lower part length equal to the length of the flame tube, and located tangentially to its surface, and a beam of smoke tubes mounted above the flame tube, connected a chimney and equipped with plate elements located along the entire length of the smoke tubes and attached at an angle to their surface, as well as a product chamber for introducing and discharging liquid and gaseous media, connected to a tube bundle of a heated product, and a coil for heating fuel gas placed in the housing (Sec. No. 2182679, MKI 7 F 22 B 7/00, op. May 20, 2002).

Недостатком данного устройства является недостаточно высокий процесс теплообмена вследствие разупорядоченного движения промежуточного теплоносителя.The disadvantage of this device is the insufficiently high heat transfer process due to the disordered movement of the intermediate coolant.

Задача, положенная в основу заявляемой полезной модели, заключается в увеличении температурного напора при передаче тепла к продуктовому змеевику.The task underlying the claimed utility model is to increase the temperature head during heat transfer to the food coil.

Поставленная задача решается следующим образом.The problem is solved as follows.

В подогревателе жидких и газообразных сред, содержащем корпус. заполненный жидким промежуточным теплоносителем, и расположенные внутри него по меньшей мере один продуктовый змеевик, одна жаровая In a liquid and gaseous medium heater comprising a housing. filled with a liquid intermediate coolant, and at least one food coil located inside it, one heat

труба, подключенная к горелочному устройству, и одна дымовая труба, согласно заявляемому техническому решению, над жаровой трубой по всей ее длине размещены две направляющие пластины, установленные наклонно друг к другу, при этом угол между направляющими пластинами составляет 120°-150°.a pipe connected to the burner device and one chimney, according to the claimed technical solution, above the flame tube along its entire length there are two guide plates mounted obliquely to each other, while the angle between the guide plates is 120 ° -150 °.

Установка над жаровой трубой, по всей ее длине двух направляющих пластин, наклоненных навстречу друг другу обеспечивает упорядоченное движение промежуточного теплоносителя в корпусе, направляя его нагретый поток по оси подогревателя вверх, а его охлажденный поток - по стенке корпуса вниз к жаровой трубе. При этом не происходит перемешивание потоков нагретого и охлажденного промежуточного теплоносителя, что приводит к увеличению температурного напора при передаче тепла от промежуточного теплоносителя к продуктовому змеевику, в результате чего возможно уменьшение длины продуктового змеевика.The installation above the flame tube, along its entire length of two guide plates, inclined towards each other, ensures an orderly movement of the intermediate coolant in the housing, directing its heated flow along the axis of the heater upward, and its cooled flow - along the wall of the housing down to the flame tube. In this case, mixing of the heated and cooled intermediate coolant flows does not occur, which leads to an increase in the temperature head during heat transfer from the intermediate coolant to the food coil, as a result of which the length of the food coil can be reduced.

Величина угла наклона пластин навстречу друг другу установлена экспериментально и является оптимальной для предотвращения перемешивания нагретого и охлажденного потоков промежуточного теплоносителя. При угле наклона менее 120° направляющие пластины приблизятся вплотную к жаровой трубе и не смогут эффективно направлять поток нагретого промежуточного теплоносителя к продуктовому змеевику, а при угле наклона более 150° возможно возникновение застойных зон в районе направляющих пластин, что отрицательно скажется на работе подогревателя.The value of the angle of inclination of the plates towards each other is established experimentally and is optimal to prevent mixing of heated and cooled flows of the intermediate coolant. If the angle of inclination is less than 120 °, the guide plates will come close to the flame tube and will not be able to effectively direct the flow of the heated intermediate heat transfer medium to the food coil, and if the angle of inclination is more than 150 °, stagnation zones may appear in the region of the guide plates, which will negatively affect the operation of the heater.

Наличие отличительных от прототипа существенных признаков позволяет признать заявляемое техническое решение новым.The presence of essential features distinctive from the prototype allows us to recognize the claimed technical solution as new.

На фиг.1 изображен подогреватель жидких и газообразных сред; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.Figure 1 shows a heater of liquid and gaseous media; figure 2 is a section aa in figure 1.

Подогреватедь жидких и газообразных сред содержит корпус 1, установленный на раме 2, заполненный промежуточным теплоносителем 3, например, пресной водой. В верхней части корпуса 1 установлен продуктовый змеевик 4 для нагревания продукта, например, нефти. В нижней части корпуса 1 расположена жаровая труба 5, соединенная одним концом с горелочным устройством 6, а другим концом - с дымовой трубой 7. В верхней части корпус 1 снабжен патрубком 8 для входа промежуточного теплоносителя 3, а в нижней части - дренажным патрубком 9. В корпусе 1 имеются патрубки 10 и 11 для входа и выхода подогреваемой нефти. Над жаровой трубой 5 вдоль нее размещены направляющие пластины 12 и 13, расположенные под углом 140° друг к другу, и закреплены к связям 14 корпуса 1 подогревателя.Heated liquid and gaseous media contains a housing 1 mounted on a frame 2, filled with an intermediate coolant 3, for example, fresh water. In the upper part of the housing 1, a food coil 4 is installed to heat the product, for example, oil. In the lower part of the housing 1 there is a flame pipe 5, connected at one end to the burner device 6, and the other end to the chimney 7. In the upper part, the housing 1 is equipped with a pipe 8 for the inlet of the intermediate coolant 3, and in the lower part with a drain pipe 9. In the housing 1 there are nozzles 10 and 11 for the input and output of the heated oil. Above the flame tube 5 along it are placed guide plates 12 and 13, located at an angle of 140 ° to each other, and fixed to the connections 14 of the housing 1 of the heater.

Подогреватель работает следующим образом.The heater operates as follows.

Перед пуском подогреватель заполняют промежуточным теплоносителем 3 по входному патрубку 8. В горелочное устройство 6 подают топливный газ. В продуктовый змеевик 4 через патрубок 10 направляют нефть, где она нагревается теплом промежуточного теплоносителя, т.е. воды, которая в свою очередь нагревается посредством тепла, полученного при сжигании топливного газа в горелочном устройстве 6. При этом нагретая вода направляется направляющими пластинами 12 и 13 вверх к продуктовому змеевику 4, передает ему тепло, не перемешиваясь с холодным потоком воды, возвращающимся вдоль корпуса 1 вниз, к жаровой трубе 5. После нагрева до заданной температуры в продуктовом змеевике 4 нефть по выходному патрубку 11 направляются потребителю. Продукты сгорания выбрасываются в атмосферу через дымовую трубу 7.Before starting, the heater is filled with an intermediate coolant 3 through the inlet pipe 8. Fuel gas is supplied to the burner 6. Oil is directed into the food coil 4 through the pipe 10, where it is heated by the heat of the intermediate heat carrier, i.e. water, which in turn is heated by the heat obtained by burning fuel gas in the burner 6. In this case, the heated water is directed upward by the guide plates 12 and 13 to the food coil 4, transfers heat to it without mixing with the cold stream of water returning along the body 1 down to the flame tube 5. After heating to a predetermined temperature in the food coil 4, oil is sent to the consumer through the outlet pipe 11. Combustion products are released into the atmosphere through the chimney 7.

Благодаря размещению в подогревателе над жаровой трубой двух направляющих пластин, наклоненных навстречу друг другу под определенным углом, происходит увеличение температурного напора при Due to the placement in the heater above the flame tube of two guide plates, inclined towards each other at a certain angle, the temperature head increases when

передаче тепла к продуктовому змеевику, за счет чего возможно уменьшение длины продуктового змеевика при сохранении без изменения технико-экономических показателей подогревателя, а следовательно, и уменьшении металлоемкости и габаритных размеров подогревателя.heat transfer to the food coil, due to which it is possible to reduce the length of the food coil while maintaining without changing the technical and economic indicators of the heater, and consequently, reduce the metal consumption and overall dimensions of the heater.

В связи с производственной необходимостью подогреватель может быть выполнен с двумя продуктовыми змеевиками, двумя жаровыми трубами, двумя дымовыми трубами и двумя горелочными устройствами, размещенными в одном корпусе.In connection with the production need, the heater can be made with two food coils, two heat pipes, two chimneys and two burner devices located in one housing.

Claims

A heater for liquid and gaseous media, comprising a housing filled with a liquid intermediate coolant and at least one food coil located in the housing, one flame tube connected to the burner device, and one smoke pipe, characterized in that over the flame tube throughout two guide plates are set obliquely to each other, the angle between the guide plates being 120-150 °.