Нагреватель

 

НАГРЕВАТЕЛЬ, содержащий снабженный горелочным устройством центральный цилиндрический газоход, обрамленный соосными чередующимися каналами нагреваемого и греющего теплоносителя, первые из которых выполнены винтовыми, а вторые подключены к газоходу, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности при использовании нагревателя для производства пара, каналы нагреваемого теплоносителя соединены между собой последовательно , а проходное сечение F каждого примыкающего к центральному газоходу канала нагреваемого теплоносителя рассчитывают по формуле -х -X вЬ( БХ где F(- - площадь проходного сечения газохода, иХ, относительные энтальвх BfctX пии нагреваемого теплоносителя соответственно на входе и выходе нагревателя ,16-0,28 - экспериментальный коэффициент; причем проходное сечение F каждого последующего по мере удаления от с центрального газохода канала нагреваемого теплоносителя рассчитывают по формуле KNF. АЛГ РМ X - X вых вх где F площадь проходного сечеЛАГ ния смежного со стороны газохода канала греющего теплоносителя j N число предшествующих каналов греющего теплоносителя i 0,13-0,24 - экспериментальный коэффициент.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А

3(д)) F 22 В 21/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ где ветственно на входе и выходе нагревателя, С =0,16-0,28 - экспериментальный коэффициент; причем проходное сечение F каждого последующего по мере удаления от центрального гаэохода канала нагреваемого теплоносителя рассчитывают по формуле

KNF мг — Х

Bblx Вх где à — площадь проходного сечения смежного со стороны газохода канала греющего теплоносителя, ((— число предшествующих каналов греющего теплоносителя, К = О, 13-0,24 — экспериментальный коэффициент.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ (21) 3490423/24-06 (22) 24.05.82 (46) 07.05.84. Бюл. 1) 17 (72) И.А. Стырикович, Э.Э. Шпильрайн, К.А. Якимович, В.С. Полонский, В.Г. Пузач и И.М. Гайсинский (71) Институт высоких температур

АН СССР (53) 621.18(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N 48351, кл. Г 22 В 21/26, 1935.

2. Авторское свидетельство СССР

9 250411, кл. F 24 Н 3/08, 1966. (54)(57) НАГРЕВАТЕЛЬ, содержащий снабженный горелочным устройством центральный цилиндрический газоход, обрамленный соосными чередующимися каналами нагреваемого и греющего теплоносителя, первые из которых выполнены винтовыми, а вторые подключены к газоходу, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности при использовании нагревателя для производства пара, ! каналы нагреваемого теплоносителя соединены между собой последовательно, а проходное сечение F каждого примыкающего к центральному газоходу канала нагреваемого теплоносителя рассчитывают по формуле

С

"Sb(x "6X

F . — площадь проходного сечения газохода, )(u X — относительные энталь9)(алых пии нагреваемого теплоносителя соот1090962 го теплоносителя

К1Ч мг

FM=x -к вых ех где

F=

1 Г К&ых" Хбх где

ХВМ и X bbix тальпии нагреваемо

- Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано при конструировании нагревателей преимущественно для производства пара.

Известен нагреватель, содержащий центральный цилиндрический газоход с горелочным устройством, обрамленный соосными каналами нагреваемого и греющего теплоносителя, первые иэ которых выполнены винтовыми, а вторые заполнены жидкостью, являющейся промежуточным теплоносителем C1 j.

Недостатками данного нагревателя являются сложность конструкции, использование промежуточного теплоносителя.

Известен нагреватель, содержащий снабженный горелочным устройством центральный цилиндрический гаэоход, обрамленный соосными чередующимися каналами нагреваемого и греющего теплоносителя, первые из которых выполнены винтовыми, а вторые подключены к газоходу, причем каналы нагреваемого теплоносителя соединены между собой параллельно 52 „t.

Недостатком известного нагревателя является сниженная надежность в результате возможности возникновения кризиса теплообмена при использовании нагревателя для испарения жидкости.

Целью изобретения является повышение надежности при использовании нагревателя для производства пара.

Поставленная цель достигается тем, что в нагревателе, содержащем снабженный горелочным устройством центральный цилиндрический газоход, обрамленный соосными чередующимися каналами нагреваемого и греющего теплоносителя, первые из которых выполнены винтовыми, а вторые подключены к газоходу, каналы нагреваемого теплоносителя соединены меж ду собой последовательно, и проходное сечение F каждого примыкающего к центральному газоходу канала нагреваемого теплоносителя рассчитывают по формуле — ппощадь проходного сечения газохода, " относительные энсоответственно на входе и выходе нагревателя;

C=0,1б-0,28 - экспериментальный коэффициент, причем проходное сечение F® каждого последующего по мере удаления от центрального газохода канала нагреваемого теплоносителя рассчитывают по формуле

F — площадь проходного сечения смежного со стороны газохода канала греющего тепло20 носителя, — число предшествующих каналов греющего теплоносителя, К=0,13-0,24 — экспериментальный коэффициент.

На чертеже изображен нагреватель, продольный разрез.

Нагреватель содержит корпус 1 с

)g центральным цилиндрическим газоходом 2, обрамленным соосными чередующимися каналами 3 и 4 соответственно нагреваемого и греющего теплоносителя, первые из которых выполнены винтовыми, а вторые подключены к газоходу 2. Каналы 3 нагреваемого теплоносителя соединены между собой последовательно, причем проходное сечение F примыкающих к центральному газоходу каналов 3 нагреваемого теплоносителя рассчитывают по формуле 1 гх

С ,8bfX BX . где площадь проходного

> сечения гаэохода 2;

Х и Х „ — относительные энтальпии нагреваемого теплоносителя соответственно на

О входе и выходе нагревателя

С=0,16-0,28 — экспериментальный коэффициент.

Проходное сечение F каждого последующего по мере удаления от центрального гаэохода 2 канала 3 нагреваемого теплоносителя рассчитывают пс формуле

090962 Д

Конкретное выполнение нагревателя может быть следующим.

Нагреватель выполнен трехслойным со стенкой толщиной 35 мм, состоящей из трех коаксиальных цилиндров из стали 1Х1810 Т, на внешней поверх— ности которых имеются винтообразные многозаходные каналы 4 для прохождения горячих газов (во втором слое) и каналы 3 (в первом и третьем слоях) для нагреваемого теплоносителя.

Диаметр газохода 2 составляет 70 мм, а площадь поперечного сечения каналов 3 в первом и третьем слоях составляет 302 мм . Площадь поперечного сечения каналов 4 для прохождения греющего теплоносителя во втором слое составляет 3560 мм . Относительная длина нагревателя L,./О =45, а отношение суммарной площади йоперечного сечения каналов 3 для движения теплоносителя в первом слое к площади поперечного сечения газохода 2 составляет

0,11.

Г.

Соотношение между суммарной площадью поперечного сечения каналов 3 для прохождения теплоносителя в третьем слое и площадью поперечного сечения каналов 4 для прохождения греющего теплоносителя во втором слое составляет — 0,09.

Е3

35 г2

В качестве нагреваемого теплоносителя используется вода с давлением 30-200 ат. мГ м= "был Хек

rAe Р г — площадь проходно го сечения смежного со стороны газохода 2 канала 4 греющего теплоносителя;

М вЂ” число предшествующих каналов

4 греющего теплоносителя, K--О,13-0,24 — экспериментальный коэффициент.

При этом относительная длина газохода 2 должна удовлетворять условию г

= 40-55, 2, где L„ — длина газохода, Эг — внутренний диаметр газохода.

Корпус снабжен каналами 5 и 6 соответственно для подвода топлива и окислителя, образующими горелочное устройство, а также патрубками 7-9 соответственно для отвода пароводяной смеси, газов и подвода нагреваемого теплоносителя.

Нагреватель работает следующим образом.

По каналам 5 и 6 топливо и окислитель подаются на сжигание в газоход 2. Продукты сгорания через газоход 2 поступают в каналы 4 греющего теплоносителя и охлажденные отводятся через патрубок 8. Нагреваемый теплоноситель поступает через патрубок 9 во включенные последовательно винтовые каналы 3 нагреваемого теплоносителя, который частично испаряется (при использовании нагревателя для производства пара), и отводится через патрубок 7.

Нагреватель предпочтительно предназначен для размещения в нефтяной

"скважине, на значительной глубине, с целью подачи пароводяной смеси непосредственно в нефтяной пласт. Чем больше в нагревателе имеется слоев с каналами для движения теплоносителя, тем меньше требуемый продольный размер нагревателя.

Выполнение каналов нагревателя с поперечным сечением, удовлетворяющим приведенным формулам, позволяет (согласно проведенным экспериментальным исследованиям для данной конфигурации каналов), повысить надежность нагревателя путем исключения возможности возникновения кризиса теплообмена и снижения солеотложений в каналах для нагреваемого теплоносителя при использовании

50 воды с солесодержанием до

1000 мг/кг.

1090962

Заказ 3046/35

Тираж 405 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Г. Савватимский

Редактор А, Шишкина Техред И.Иете тева Корректор А. Зимокосов

Нагреватель Нагреватель Нагреватель Нагреватель 

 

Наверх