Путевой подогреватель потока углеводорода

Изобретение относится к способам и устройствам для нагрева текучих сред. Путевой подогреватель потока углеводорода содержит несоприкасающиеся первую и вторую емкости, объемы которых изолированы от внешней среды, причем вторая емкость расположена над первой емкостью, емкости соединены между собой по меньшей мере одним патрубком, при этом внутри второй емкости проходит трубопровод для прохождения потока подогреваемого углеводорода, а первая емкость, в которой расположены жаровые трубы газообразного теплоносителя, заполнена этиленгликолем до уровня, полностью покрывающего поверхность жаровых труб газообразного теплоносителя. Изобретение направлено на уменьшение вероятности возгорания подогреваемого вещества. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к способам и устройствам для нагрева текучих сред, преимущественно пожароопасных, использующих тепло сгорания топлива и уходящих газов от продуктов сгорания, например, в печах или в огневых подогревателях, и может быть использовано для подогрева природных или нефтяных газов, углеводородных конденсатов или других горючих и пожароопасных технологических потоков и теплоносителей.

Известен (RU, патент 2295095, опубл. 10.03.2007) Способ нагрева текучих сред, преимущественно горючих и пожароопасных, включающий использование тепловой энергии горения топлива и дымовых газов для нагрева циркулируемого промежуточного теплоносителя, использование тепла дымовых газов при их противоточном течении с нагреваемой текучей средой, причем теплом продуктов сгорания топлива испаряют промежуточный теплоноситель, парами теплоносителя разбавляют газы продуктов горения, газовой смесью нагревают текучую среду, после чего газовую смесь охлаждают холодным потоком нагреваемой текучей среды, конденсируют из нее циркулируемый промежуточный теплоноситель и возвращают на испарение.

Используемое для реализации способа устройство содержит корпус, разделенный полуглухой тарелкой на две камеры: первичную камеру утилизации тепла отходящих газов, вторичную камеру использования тепла радиации топочного пространства через теплообменную поверхность; насадку, стакан во вторичной камере, образующий с корпусом рубашку для промежуточного теплоносителя, соединенную по жидкости с полуглухой тарелкой. При этом над полуглухой тарелкой установлен змеевик конденсации промежуточного теплоносителя с входом нагреваемой текучей среды в верхней части и выходом в нижней части змеевика, соединенным с верхним входом змеевика, расположенного под полуглухой тарелкой над насадкой.

Недостатком известного технического решения следует признать сложность используемого устройства.

Известен также (RU, патент 2182679, опубл. 20.05.2002) подогреватель жидких и газообразных сред, содержащий корпус, заполненный жидким промежуточным теплоносителем, и расположенные внутри него трубный пучок нагреваемого продукта, жаровую трубу, подключенную к горелочному устройству, и установленный над ней пучок дымогарных труб, соединенных с дымовой трубой. Кроме того, он дополнительно снабжен продуктовой камерой для ввода и вывода жидких и газообразных сред, которая соединена с трубным пучком нагреваемого продукта, в корпус, заполненный жидким промежуточным теплоносителем, введен змеевик подогрева топливного газа, а жировая труба в нижней части снабжена двумя прямоугольными листами, расположенными по касательной к ее поверхности, с углом разворота и шириной, обеспечивающими охват зоны расположения пучка дымогарных труб, и длиной, равной длине жаровой трубы, при этом дымогарные трубы выполнены с пластинчатыми элементами, которые расположены по всей длине труб и прикреплены под углом к их поверхности.

Недостатком известной конструкции следует признать ее конструктивную сложность, и обусловленную ее сложность изготовления и обслуживания.

Наиболее близким аналогом разработанного устройства можно признать подогреватель газа (RU, патент 2064123, опубл. 20.07.1996), содержащий бак-расширитель, снабженный нагревателем газа горизонтальный корпус, заполненный жидким теплоносителем и разделенный профильными листами, установленными с сужением в верхней части на наружный опускной отсек между боковыми стенками корпуса и листами, и внутренний подъемный отсек, в котором размещены жаровая труба, подключенная к горелочному устройству, и установленный под ней дымогарный пучок труб, подключенный к дымовой трубе, в котором нагреватель газа выполнен в виде двух модулей, установленных в опускном отсеке в зоне сужения профильных листов по обе стороны оси подъемного отсека, а жаровая труба вдоль нижней и верхней образующей снабжена соответственно натекателями и стекателями потока теплоносителя.

К недостаткам этого подогревателя газа следует отнести наличие горелочного устройства, увеличивающие пожароопасность, сложность конструкции, обусловленное наличием подвесок и расчалок для удержания профильных листов в необходимом пространственном положении, а следовательно, увеличение соответствующих материальных затрат.

Техническая задача, решаемая использованием разработанного устройства, состоит в расширении ассортимента устройств подготовки жидких и газообразных сред, в том числе и пожароопасных, к использованию.

Технический результат, достигаемый при реализации разработанного устройства, состоит в упрощении конструкции при одновременном уменьшении вероятности возгорания подогреваемого вещества.

Для достижения указанного технического результата предложено использовать путевой подогреватель потока углеводорода разработанной конструкции. Путевой подогреватель потока углеводорода содержит несоприкасающиеся первую и вторую емкости, объемы которых изолированы от внешней среды, причем вторая емкость расположена над первой емкостью, емкости соединены между собой, по меньшей мере, одним патрубком, при этом внутри второй емкости проходит трубопровод (продуктовый пучок труб или теплообменник) для прохождения потока подогреваемого углеводорода, первая емкость, по меньшей мере, частично заполнена жидким теплоносителем, в котором, по меньшей мере, частично расположены жаровые трубы газообразного теплоносителя

Принцип работы разработанного устройства состоит в том, что в процессе нагрева жидкого теплоносителя в первой емкости происходит испарение жидкого промежуточного теплоносителя. Образующиеся пары теплоносителя через патрубки поступают во вторую емкость, где конденсируются на поверхности трубопровода с проходящим подогреваемым углеводородом, отдавая теплоту фазового перехода подогреваемому углеводороду, а конденсат промежуточного теплоносителя возвращается обратно в нижнюю емкость подогревателя по тем же вертикальным патрубкам.

При этом происходит нагрев подогреваемого углеводорода без малейшей возможности его возгорания.

Изменяя состав жидкого теплоносителя, а также условия парообразования и конденсирования его паров возможно регулировать температуру углеводорода.

На фиг. 1 и фиг. 2 схематично приведена конструкция разработанного устройства, при этом использованы следующие обозначения: первая емкость 1, вторая емкость 2, жаровые трубы 3, трубопровод 4 с подогреваемым углеводородом, соединительные патрубки 5, входной патрубок 6 дымовых газов, выходной патрубок 7 дымовых газов, входной патрубок 8 углеводородов, выходной патрубок 9 углеводородов.

Устройство работает следующим образом. В первую емкость 1 поместили в качестве жидкого теплоносителя этиленгликоль (температура кипения 197,3°C) до уровня, полностью покрывающего поверхность жаровых труб 3. Через патрубок 6 в жаровые трубы 3 подают дымовые газы (температура 240-260°C) из устройства для сжигания природного газа. По продуктовому пучку труб (трубопроводу) 4 подается поток подогреваемого углеводорода (природный газ, температура примерно 0°C). Пары этиленгликоля, образующиеся при нагреве этиленгликоля жаровыми трубами 3, проходя через патрубки 5 в емкость 2, конденсируются на поверхности трубопровода 4, передавая ему тепловую энергию, выделившуюся при конденсации паров. Углеводород в трубопроводе 4 разогревается до, примерно, 20°C. Сконденсировавшиеся пары этиленгликоля стекают вниз с внешней поверхности трубопровода 4 под действием сил гравитации и через патрубки 5 поступают в емкость 1, где смешиваются с залитым в емкость жидким теплоносителем – этиленгликолем. Температуруразогрева углеводорода можно регулировать, изменяя давление в емкостях 1 и 2.

1. Путевой подогреватель потока углеводорода, отличающийся тем, что он содержит несоприкасающиеся первую и вторую емкости, объемы которых изолированы от внешней среды, причем вторая емкость расположена над первой емкостью, емкости соединены между собой по меньшей мере одним патрубком, при этом внутри второй емкости проходит трубопровод для прохождения потока подогреваемого углеводорода, а первая емкость, в которой расположены жаровые трубы газообразного теплоносителя, заполнена этиленгликолем до уровня, полностью покрывающего поверхность жаровых труб газообразного теплоносителя.

2. Подогреватель по п. 1, отличающийся тем, что трубопровод для прохождения потока подогреваемого углеводорода выполнен с возможностью передачи тепловой энергии от паров этиленгликоля потоку подогреваемого углеводорода.

3. Подогреватель по п. 1, отличающийся тем, что трубопровод для прохождения потока подогреваемого углеводорода представляет собой продуктовый пучок труб.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нагревательным устройствам для текучих сред, а именно к трубчатым подогревателям, и может быть использовано в нефтяной, химической и других отраслях промышленности для термической обработки термолабильных термически неустойчивых жидкостей, имеющих технологические и иные ограничения по максимальной температуре нагрева.

Настоящее изобретение относится к тепловой технике. Водогрейный котел, состоящий из внешнего корпуса, горелки, газосборника, дымохода, отличающийся тем, что внутри топочных камер, установленных на двутавровые балки, устроены сердечники с помощью заглушек, при этом жар проходит между стенками топочных камер и стенками сердечников, а жаровые трубы исходят от топочных камер под углом и выходят в газосборник.

Изобретение относится к нагревательным устройствам для текучих сред, а именно к огневым подогревателям, и может быть использовано в нефтяной, химической и других отраслях промышленности для термической обработки термолабильных и термически неустойчивых жидкостей, имеющих технологические и иные ограничения по максимальной температуре нагрева.

Изобретение относится к области подготовки нефти на нефтепромыслах и нефтеперерабатывающих предприятиях к дальнейшей транспортировке ее или переработке. Устройство содержит корпус, содержащий герметично закрытую полость.

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано для нагрева жидких и газообразных продуктов. Подогреватель жидких и газообразных сред содержит корпус, заполненный жидким промежуточным теплоносителем, жаровую трубу, расположенную на оси корпуса и представляющую собой три цилиндрические обечайки, установленные коаксиально и образующие кольцевые полости для прохода продуктов сгорания, при этом во входной части жаровой трубы расположено горелочное устройство, представляющее собой кольцевой коллектор, на котором, равномерно по окружности, расположены атмосферные горелки с запальным устройством, а в выходной части жаровой трубы расположена дымовая труба, теплообменник, выполненный в виде змеевика, состоящего из двух последовательно соединенных секций, трубы которого расположены параллельно оси корпуса, причем одна секция змеевика помещена во внутреннюю полость жаровой трубы, а вторая - в кольцевую полость, образованную внутренней поверхностью корпуса и наружной поверхностью жаровой трубы.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано при производстве водогрейных котлов для отопления и горячего водоснабжения. Цель изобретения - при существующей тепловой производительности котла уменьшить его габаритные размеры и вес, повысить эффективность использования поверхностей котла для процесса теплообмена, снизить трудоемкость изготовления и сборки котла.

Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к устройствам для подогрева дизельных двигателей и двигателей внутреннего сгорания при подготовке к работе в условиях низких температур, а также для обогрева салонов транспортных средств, в том числе автомобилей, вертолетов, жилых и производственных помещений.

Изобретение относится к подогревателям нефти и может быть использовано для нагрева нефти при их транспортировке и промысловой подготовке. .

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к водогрейным котлам, и может быть использовано в системах отопления и горячего водоснабжения жилых и общественных зданий.

Изобретение относится к ядерной энергетике, а более конкретно - к парогенераторам атомных электростанций. Корпус горизонтального парогенератора, состоящий из цилиндрических обечаек, по крайней мере, одного патрубка отвода пара, патрубков обслуживания коллекторов теплоносителя, патрубка подачи питательной воды, и патрубков коллекторов теплоносителя, наружная поверхность которых имеет короткую, длинную и среднюю образующие.

Предлагаемое техническое решение относится к области энергосбережения и может быть использовано в теплоэнергетике, металлургии, химической и других отраслях промышленности, где используются паровые и водогрейные котлы, сжигающие органическое топливо, установки, в результате работы которых образуются дымовые газы, содержащие значительный объем водяных паров.

Изобретение относится к оборудованию для нефтегазовой промышленности и может быть использовано для генерации ультра-сверхкритического рабочего агента, подаваемого в нефтекерогеносодержащие пласты для повышения их отдачи.

Изобретение относится к парогенераторам атомных электростанций. Парогенератор содержит горизонтальный корпус, входной и выходной коллекторы первого контура, теплообменные трубы, устройство раздачи питательной воды.

Изобретение относится к оборудованию для бань стационарного и мобильного типов, а также для обогрева бытовых и производственных помещений. Технический результат - повышение теплоотдачи продуктов сгорания топлива, упрощение конструкции с обеспечением возможности получения перегретого пара с регулируемой температурой и влажностью.

Изобретение относится к конструкции печей и способу генерации перегретого пара и может быть использовано при оборудовании бань стационарного и мобильного типов, а также для обогрева бытовых и производственных помещений.

Изобретение относится к конструкции печей и способу генерации перегретого пара и может быть использовано при оборудовании бань стационарного и мобильного типов, а также для обогрева бытовых и производственных помещений.

Изобретение относится к энергетике, в частности к горизонтальным парогенераторам для атомных электростанций с водо-водяным энергетическим реактором (ВВЭР) и к реакторной установке с ВВЭР и горизонтальным парогенератором.

Изобретение относится к парогенераторам, в частности к горизонтальным парогенераторам для атомных электростанций с водо-водяным энергетическим реактором (ВВЭР). Заявлен горизонтальный парогенератор атомной электростанции, содержащий цилиндрический корпус, два эллиптических днища, по меньшей мере один патрубок подвода питательной воды и отвода пара, входной коллектор и выходной коллектор, а также присоединенный к указанным коллекторам пучок теплообменных труб, причем количество Nтр теплообменных труб в пучке выбрано в заявленной зависимости от наружного диаметра dтp теплообменной трубы, причем величина зазора между соседними теплообменными трубами в вертикальном направлении не превышает величину вертикального шага между теплообменными трубами в пучке.

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано в горизонтальных парогенераторах атомных электростанций (АЭС) с водо-водяным энергетическим реактором (ВВЭР).

Изобретение относится к способам и устройствам для нагрева текучих сред. Путевой подогреватель потока углеводорода содержит несоприкасающиеся первую и вторую емкости, объемы которых изолированы от внешней среды, причем вторая емкость расположена над первой емкостью, емкости соединены между собой по меньшей мере одним патрубком, при этом внутри второй емкости проходит трубопровод для прохождения потока подогреваемого углеводорода, а первая емкость, в которой расположены жаровые трубы газообразного теплоносителя, заполнена этиленгликолем до уровня, полностью покрывающего поверхность жаровых труб газообразного теплоносителя. Изобретение направлено на уменьшение вероятности возгорания подогреваемого вещества. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх