RU81256U1

RU81256U1 - DEVICE FOR STEAMING

Info

Publication number: RU81256U1
Application number: RU2008142504/22U
Authority: RU
Inventors: Михаил Петрович Пасечник; Валерий Иванович Ковалев; Евгений Петрович Молчанов; Анатолий Степанович Коряков; Илья Валерьевич Петрушенко
Original assignee: Открытое Акционерное Общество "Газпромнефть-Ноябрьскнефтегазгеофизика"
Priority date: 2008-10-27
Filing date: 2008-10-27
Publication date: 2009-03-10

Abstract

Полезная модель относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использована для очистки кабелей на устье скважины, нагрева замерзшей арматуры и для удаления гидрато-парафиновых пробок из фонтанной скважинной арматуры. Кроме того полезная модель применима и в других областях промышленности. Содержит емкость с водой, опущенные в воду электрические нагреватели и отводящий шланг для подвода пара к разогреваемому объекту. Устанавливают в емкость электрически заизолированную по внутренней поверхности трубу с радиальными отверстиями в ее нижней части, в районе которых установлены в качестве электронагревателя воды электроды с расчетным межэлектродным зазором из условия быстрого нагрева воды. Устанавливают в верхней части трубы выше уровня жидкости электронагреватель не перегораемый в воде, паре, воздухе. Надевают патрубок на верхнюю часть трубы, переходящий в трубу малого диаметра, на которую надет шланг. Устанавливают сопло на конце шланга с уменьшенным по расчету отверстием из расчета эффективного нагрева и очистки объектов воздействия паром. Электрическую цепь электродов и электронагревателя выполняют последовательной. При использовании предложенного устройства достигается высокая производительность парообразования, устойчивость электрических нагревателей от перегорания, быстрый нагрев воды, эффективное воздействие пара на разогреваемый объект.The utility model relates to the oil and gas industry and can be used to clean cables at the wellhead, heat frozen fittings, and to remove hydrate-paraffin plugs from fountain boreholes. In addition, the utility model is applicable in other industries. Contains a container of water, electric heaters lowered into the water and a discharge hose for supplying steam to the heated object. A pipe is installed in the container that is electrically insulated over the inner surface with radial holes in its lower part, in the region of which electrodes with a calculated interelectrode gap are installed as a water electric heater from the condition of rapid heating of water. Install in the upper part of the pipe above the liquid level the electric heater is not combustible in water, steam, air. Put the pipe on the upper part of the pipe, passing into a pipe of small diameter, on which the hose is worn. A nozzle is installed at the end of the hose with a reduced opening for calculating the effective heating and cleaning of objects exposed to steam. The electrical circuit of the electrodes and the electric heater is sequential. When using the proposed device, a high productivity of vaporization, the stability of electric heaters from burnout, rapid heating of water, the effective effect of steam on the heated object is achieved.

Description

Полезная модель относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использована для очистки кабелей на устье скважины, нагрева замерзшей арматуры и для удаления гидрато-парафиновых пробок из фонтанной скважинной арматуры. Кроме того полезная модель применима и в других областях промышленности.The utility model relates to the oil and gas industry and can be used to clean cables at the wellhead, heat frozen fittings, and to remove hydrate-paraffin plugs from fountain boreholes. In addition, the utility model is applicable in other industries.

Известны различные устройства для парообразования, используемые в нефтяной и газовой промышленности, в которых источником нагрева является электроэнергия или сжигаемые газ, нефть, мазут и т.п. (Е.И.Бухаленко, В.Е.Бухаленко. Оборудование и инструмент для ремонта скважин. М., Недра, 1991).There are various devices for vaporization used in the oil and gas industry, in which the heating source is electricity or combusted gas, oil, fuel oil, etc. (EI Bukhalenko, VE Bukhalenko. Equipment and tools for well repair. M., Nedra, 1991).

Наиболее близким аналогом предложенной полезной модели является устройство для парообразования, содержащее емкость с водой, опущенные в воду электрические нагреватели и отводящий шланг для подвода пара к разогреваемому объекту (свидетельство RU №24853 «Устройство для нагрева труб и арматуры на устье скважины», МПК Е21В 37/00, 27.08.2002 г.).The closest analogue of the proposed utility model is a device for vaporization, containing a container of water, electric heaters immersed in water and a discharge hose for supplying steam to the heated object (certificate RU No. 24853 "Device for heating pipes and fittings at the wellhead", MPK Е21В 37 / 00, 08.27.2002).

Устройство по прототипу имеет следующие недостатки:The prototype device has the following disadvantages:

- производительность парообразования недостаточна;- the productivity of vaporization is insufficient;

- электрические нагреватели перегорают при снижении уровня воды в емкости;- electric heaters burn out when the water level in the tank decreases;

- нагрев воды нагревателями идет медленно;- water heating by heaters is slow;

- воздействие пара на разогреваемый объект недостаточно эффективно. Задачей полезной модели является устранение приведенных недостатков. Техническим результатом, достигаемым при использовании предложенного устройства, является высокая производительность парообразования, устойчивость электрических нагревателей от перегорания, быстрый нагрев воды, эффективное воздействие пара на разогреваемый объект.- the effect of steam on the heated object is not effective enough. The objective of the utility model is to eliminate the above drawbacks. The technical result achieved by using the proposed device is a high productivity of vaporization, the stability of electric heaters from burnout, rapid heating of water, the effective effect of steam on the heated object.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для парообразования, содержащем емкость с водой, опущенные в воду электрические нагреватели и отводящий шланг для подвода пара к разогреваемому объекту, СОГЛАСНО ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ, в емкость установлена электрически заизолированная по внутренней поверхности труба с радиальными отверстиями в ее нижней части, в районе которых установлены в качестве электронагревателя воды электроды с расчетным межэлектродным зазором из условия быстрого нагрева воды; в верхней части трубы выше уровня жидкости установлен электронагреватель, не перегораемый в воде, паре, воздухе; на верхнюю часть трубы надет патрубок, переходящий в трубу малого диаметра, на которую надет шланг; на конце шланга установлено сопло с The specified technical result is achieved by the fact that in the device for vaporization containing a container of water, electric heaters immersed in water and a discharge hose for supplying steam to the heated object, ACCORDING TO THE USEFUL MODEL, an electrically insulated pipe with radial holes in its surface is installed in the container the lower part, in the region of which electrodes with a calculated interelectrode gap are installed as a water electric heater from the condition of rapid heating of water; an electric heater is installed in the upper part of the pipe above the liquid level, which does not burn out in water, steam, air; a pipe is put on the upper part of the pipe, passing into a pipe of small diameter, on which a hose is put on; a nozzle with

уменьшенным по расчету отверстием из расчета эффективного нагрева и очистки объектов воздействия паром; электрическая цепь электродов и электронагревателя выполнена последовательной.reduced by calculation hole from the calculation of effective heating and cleaning of objects exposed to steam; the electric circuit of the electrodes and the electric heater is made sequential.

То, что в емкости установлена электрически заизолированная по внутренней поверхности труба, позволяет выполнить интенсивный нагрев жидкости и парообразования за счет нагрева не всего объема жидкости в емкости, а ограниченного объема жидкости в трубе, в которой нагрев выполняют разрядами электрического тока между электродами в трубе. Электрическая изоляция трубы изнутри одновременно является и тепловой изоляцией ввиду их единой электронной природы, что позволяет не передавать тепло от нагретой жидкости в трубе холодной жидкости за трубой. Этот факт значительно ускоряет и нагрев жидкости, и интенсивность парообразования.The fact that a pipe is installed electrically insulated over the inner surface of the pipe allows intensive heating of the liquid and vaporization due to heating not only the entire volume of liquid in the container, but a limited volume of liquid in the pipe, in which heating is performed by discharges of electric current between the electrodes in the pipe. The electrical insulation of the pipe from the inside is also thermal insulation due to their unified electronic nature, which makes it possible not to transfer heat from the heated liquid in the cold liquid pipe behind the pipe. This fact significantly accelerates both the heating of the liquid and the rate of vaporization.

Радиальные отверстия в нижней части трубы дают возможность входить в трубу новым порциям жидкости из емкости в ненагретой части трубы, что экономит тепло и способствует ускорению нагрева воды в трубе выше радиальных отверстий.Radial holes in the lower part of the pipe allow new portions of liquid to enter the pipe from the tank in the unheated part of the pipe, which saves heat and helps to accelerate the heating of water in the pipe above the radial holes.

Установка в районе радиальных отверстий в нижней части трубы электродов с расчетным межэлектродным зазором из условия быстрого нагрева воды обеспечивает, во-первых, самый высокопроизводительный нагрев воды электрическими разрядами между электродами, во-вторых, самый эффективный нагрев в единицу времени, в-третьих, нагрев воды в нижней части трубы обеспечивает подъем нагретой воды вверх с подсосом холодной воды из емкости в трубу для ее нагрева, в-четвертых, электроды не перегорают в воде, а при ее отсутствии перестают работать, отключая электрическую цепь, питающую электронагреватель.The installation in the region of the radial holes in the lower part of the tube of electrodes with the calculated interelectrode gap from the conditions of rapid heating of water provides, firstly, the most efficient heating of water by electric discharges between the electrodes, secondly, the most efficient heating per unit time, and thirdly, heating water in the lower part of the pipe provides the rise of heated water up with the suction of cold water from the tank into the pipe to heat it, fourthly, the electrodes do not burn out in the water, and in its absence they stop working, turning off electric circuit supplying the electric heater.

Установка в верхней части трубы выше уровня жидкости электронагревателя, не перегораемого ни в воде, ни в паре, ни в воздухе, обеспечивает постоянный перегрев влажного пара в сухой пар, что дополнительно увеличивает объем пара и интенсивность его образования.Installation in the upper part of the pipe above the liquid level of the electric heater, which is not combustible either in water, in steam, or in air, provides constant overheating of wet steam into dry steam, which further increases the volume of steam and the intensity of its formation.

То, что на верхнюю часть трубы одет патрубок, переходящий в трубу малого диаметра, на которую одет шланг, обеспечивает транспортировку пара из трубы в шланг без потерь пара и его тепла. Это увеличивает производительность парообразования.The fact that a pipe is dressed on the upper part of the pipe, passing into a pipe of small diameter, on which the hose is dressed, ensures the transportation of steam from the pipe to the hose without loss of steam and its heat. This increases the productivity of the steam.

Установка на конце шланга сопла с уменьшенным по расчету отверстием из расчета эффективного нагрева и очистки объектов воздействия паром обеспечивает наиболее эффективный режим процесса воздействия паром на объекты.The installation at the end of the hose nozzle with a reduced hole in the calculation of the effective heating and cleaning of objects exposed to steam provides the most effective mode of the process of steam exposure to objects.

Как уже упоминалось, последовательное подключение электродов и нагревателя обеспечивает их отключение от электрической цепи при падении уровня воды в трубе ниже уровня электродов.As already mentioned, the serial connection of the electrodes and the heater ensures their disconnection from the electric circuit when the water level in the pipe falls below the level of the electrodes.

Как видно, в предложенном устройстве обеспечивается и интенсивный нагрев воды, парообразования, воздействия паром, и устойчивость нагревателя от перегорания, и отключение электрической цепи при отсутствии воды в трубе и в емкости. Запланированный технический результат достигается.As you can see, in the proposed device provides intensive heating of water, steam formation, exposure to steam, and the heater's resistance to burnout, and disconnection of the electric circuit in the absence of water in the pipe and in the tank. The planned technical result is achieved.

Предложенное устройство для парообразования показано на чертеже, где изображен его продольный разрез.The proposed device for vaporization is shown in the drawing, which shows a longitudinal section thereof.

Устройство содержит емкость 1 с водой, опущенные в воду электрические нагреватели 2 и 3 и отводящий шланг 4 для подвода пара к разогреваемому объекту.The device comprises a container 1 with water, electric heaters 2 and 3, lowered into the water, and a discharge hose 4 for supplying steam to the heated object.

В емкость 1 установлена электрически заизолированная по внутренней поверхности труба 5 с радиальными отверстиями 6 в нижней части трубы 5. В районе отверстий 6 установлены в качестве электронагревателя воды электроды 2 с расчетным межэлектродным зазором из условия быстрого нагрева воды. В верхней части трубы 5 выше уровня жидкости установлен электронагреватель 3, не перегораемый ни в воде, ни в паре, ни в воздухе. На верхнюю часть трубы 5 одет патрубок 7, переходящий в трубу 8 малого диаметра, на которую одет шланг 4. На конце шланга 4 установлено сопло 9 с уменьшенным по расчету отверстием из расчета эффективного нагрева и очистки объектов воздействия паром. Электрическая цепь 10 электродов 2 и электронагревателя 3 выполнена последовательной.A pipe 5 is installed electrically insulated along the inner surface of the pipe 5 with radial holes 6 in the lower part of the pipe 5. In the area of the holes 6, electrodes 2 are installed as an electric water heater, with a calculated interelectrode gap from the condition of rapid heating of water. In the upper part of the pipe 5, above the liquid level, an electric heater 3 is installed, which does not burn out neither in water, nor in steam, nor in air. A pipe 7 is dressed on the upper part of the pipe 5, passing into a pipe 8 of small diameter, on which the hose 4 is dressed. At the end of the hose 4, a nozzle 9 is installed with a reduced opening for calculating the effective heating and cleaning of objects exposed to steam. The electrical circuit 10 of the electrodes 2 and the electric heater 3 is made sequential.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

В емкость 1 заливают воду до предусмотренного уровня. Включают электрическую цепь 10, в результате чего между электродами 2 через воду начинается разряд электрического тока, интенсивно нагревающего воду, а нагреватель 3, нагреваясь, превращает мокрый пар в сухой с дополнительным расширением пара. Перегретый сухой пар направляется в патрубок 7, трубу 8, шланг 4 и интенсивно выходит через сопло 9 на разогреваемый объект.In the tank 1 pour water to the prescribed level. The electric circuit 10 is turned on, as a result of which, between the electrodes 2, a discharge of electric current begins to intensely heat the water, and the heater 3, when heated, turns wet steam into dry steam with an additional expansion of steam. Superheated dry steam is sent to the pipe 7, pipe 8, hose 4 and intensively exits through the nozzle 9 to the heated object.

Нагреватель 3 не перегорает ни в какой среде. Однако он автоматически отключается, когда уровень воды в емкости 1 и в трубе 5 падает ниже нижнего торца верхнего электрода 2 и разряд электрического тока между электродами прекратится. В этом случае в электрической цепи 10 тока не будет, в связи с чем последовательно включенный в электрическую цепь 10 нагреватель 3 автоматически отключается.Heater 3 does not burn out in any environment. However, it automatically turns off when the water level in the tank 1 and in the pipe 5 falls below the lower end of the upper electrode 2 and the discharge of electric current between the electrodes ceases. In this case, there will be no current in the electric circuit 10, and therefore, the heater 3 is automatically turned off in series with the electric circuit 10.

После заливки воды в емкость 10 устройство снова готово к работе с обеспечением запланированного технического результата.After pouring water into the tank 10, the device is again ready to work with ensuring the planned technical result.

Claims

A device for vaporization, comprising a container with water, electric heaters immersed in water and a discharge hose for supplying steam to a heated object, characterized in that a pipe is installed in the tank with radially openings electrically insulated along the inner surface in its lower part, in the region of which are installed as an electric water heater, electrodes with a calculated interelectrode gap from the condition of rapid heating of water; an electric heater is installed in the upper part of the pipe above the liquid level, which does not burn out in water, steam, air; a pipe is put on the upper part of the pipe, passing into a pipe of small diameter, on which a hose is put on; at the end of the hose there is a nozzle with a reduced opening for calculating the effective heating and cleaning of objects exposed to steam; the electric circuit of the electrodes and the electric heater is made sequential.