| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2140045
ТЕХНОЛОГІЧНИЙ Нагрівач
Ім'я винахідника: Добрянський В.Л .; Зарецький Я.В .; Рисев В.В .; Серазетдінов Ф.Ш .; Тімонін В.А .; Серазітдінов Р.Ш.
Ім'я патентовласника: Державне підприємство "Авіагаз-Союз"
Адреса для листування: 420036, Казань, ул.Дементьева 1, ДП "Авіагаз-Союз"
Дата початку дії патенту: 1998.07.06
Технологічний нагрівач відноситься до пристроїв, призначених для підігріву рідин і газів, і може бути використаний в різних галузях промисловості, наприклад, для підігріву природного газу на вході газорозподільних станцій з метою запобігання процесу гідратоутворення. Нагрівач містить джерело гріючого середовища, кожухотрубний теплообмінник з радіаційної секцією, екранований теплообмінними трубами, равнорасположеннимі щодо внутрішньої стінки кожуха, димову трубу, колектори входу і виходу нагрівається середовища. При використанні в якості джерела гріючого середовища горілчаного пристрою за радіаційною секцією, що утворює топковий об'єм, розміщений внутрішній конвективний пучок теплообмінних труб, равнорасположенних по радіусах, коаксіальним радіусу розташування екранних труб, при цьому всі теплообмінні труби являють собою вставлені одна в іншу труби, зовнішні з яких виконані з глухим кінцем, зверненим у бік горілчаного пристрою, а з іншого кінця, за межами димового короба, робочі порожнини кожної з теплообмінних труб повідомлені двома знімними патрубками з колекторами входу і виходу нагрівається середовища. Крім того, в кільцевому зазорі, утвореному зовнішньої і внутрішньої трубами кожної теплообмінної труби, встановлено завихритель нагрівається середовища у вигляді спірально навитої на внутрішню трубу дроту на довжині від глухого кінця не менше протяжності радіаційної секції, котороя, в свою чергу, повинна бути не менше величини дальнобійності факела горілчаного пристрою. Технічним результатом винаходу є підвищення надійності.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до пристроїв, призначених для підігріву рідин і газів в забезпечення ефективності технологічних процесів, і може бути використано в різних галузях промисловості, наприклад, - для підігріву природного газу на вході газорозподільних станцій з метою запобігання процесу гідратоутворення.
Відомий підігрівач газу (див. Наприклад, А.А. Данилов, А.І. Петров. Газорозподільні станції. С-Пб, Надра, 1997, с. 14, 30), що представляє, собою піч радіаційно-конвективного типу з висхідним потоком димових газів, забезпечений подощелевой пальником. Підстава, бічні стінки і кришка підігрівача футеровані вогнетривкими матеріалами. Теплообмінник підігрівача є однопотоковий змійовик, що складається з двох секцій: нижньої радіаційної і верхньої, конвективного. При цьому нагрівається газ входить в верхню, конвективную, секцію змійовика, де нагрівається газами від факела подощелевой пальника, після чого надходить в радіаційну секцію, де остаточно нагрівається за рахунок випромінювання факела пальника. До недоліків подібних пристроїв слід віднести їх недостатню надійність і довговічність або дорогу експлуатацію, що пов'язано необхідністю, практично, щорічного ремонту стінок з вогнетривких матеріалів, а й з необхідністю повної заміни змієвидного блоку при можливому місцевому прогарі його стінки.
Відомий воздухоподогреватель (див. Авторське свідоцтво СРСР N 567905, кл. F 24 H 3/08, F 23 L 15/04,), що містить пальник, кожухотрубний теплообмінник з радіаційної секцією, екранованої теплообмінними трубами, равнорасположеннимі щодо внутрішньої стінки кожуха, димову трубу , колектори входу і виходу нагрівається (прототип).
Недоліком відомого пристрою є його низька економічність, пов'язана з недостатнім теплос'ема тільки в одній, радіаційної секції, а й - низька надійність і довговічність пристрою в цілому, так як при будь-якому можливому прогарі труби радіаційної секції виникає необхідність повної заміни теплообмінника.
Метою пропонованого винаходу, є підвищення надійності і довговічності, технологічності конструкції, зниження експлуатаційних витрат зі збереженням високої ефективності технологічного нагрівача в цілому.
Ця мета досягається тим, що в теплообміннику нагрівача, крім радіаційної секції, що утворює топковий обсяг горілчаного пристрою, розміщений внутрішній конвективний пучок теплообмінних труб, равнорасположенних по радіусах, коаксіальним радіусу розташування екранних труб. При цьому всі теплообмінні труби являють собою вставлені одна в іншу труби, зовнішні з яких виконані з глухим кінцем (такі труби відомі, як штикові або труби Фильда), зверненим убік горілчаного пристрою. З іншого кінця, за межами димового короба робочі порожнини кожної з теплообмінних труб повідомлені двома знімними патрубками з колекторами входу і виходу нагрівається середовища. Крім того, в кільцевому зазорі, утвореному зовнішньої і внутрішньої трубою кожної теплообмінної труби, встановлено завихритель нагрівається середовища, виконаний у вигляді спірально навитої на внутрішню трубу дроту на довжині від глухого кінця, рівний протяжності радіаційної секції.
На кресленні показаний загальний вид технологічного нагрівача у вигляді поздовжнього розрізу, окремо - розріз теплообмінної труби.
 |
Нагрівач, що містить джерело гріючого середовища, що представляє собою наприклад, пальниковий пристрій 1, звернене факелом в сторону теплообмінника, розміщеного в кожусі 2, при цьому теплообмінник умовно розділений на радіаційну 3 і конвективну 4 секції. Радіаційна секція 3, утворює топковий об'єм, з протяжністю по осі теплообмінника не менше величини дальнобійності факела горілчаного пристрою 1 екранована теплообмінними трубами 5, розташованими щодо внутрішньої стінки кожуха 2, з переднього кінця обмежена пальникових пристроїв 1, з заднього - внутрішнім конвективним пучком 6 з теплообмінних труб, однакових з трубами 5 і равнорасположенних по радіусах, коаксіальним радіусу розташування екранних труб 5. При цьому всі теплообмінні труби 5, 6 являють собою вставлені одна в іншу труби 7, 8, зовнішні 7 з яких виконані з глухим кінцем, зверненим у бік горілчаного пристрою 1, а з іншого кінця, за межами димового короба 9, робочі порожнини кожної з теплообмінних труб повідомлені двома знімними патрубками 10, 11 з колекторами входу 12 і виходу 13 нагрівається середовища. Крім того, в кільцевому зазорі 14, утвореному зовнішньої 7 і внутрішньої 8 трубами кожної теплообмінної труби, встановлено завихритель 15 нагрівається середовища, виконаний у вигляді спіральної навитої на внутрішню трубу 8 дроту на довжині від глухого кінця, рівний протяжності радіаційної секції 3. Використання завихрителя 15 не тільки забезпечує необхідне взаємне центрування труб 7, 8, а й істотно інтенсифікує процес теплообміну. |
Нагрівач працює наступним чином
Очищений природний газ з магістрального трубопроводу надходить у вхідний колектор 12, по патрубкам 10 в кільцеві зазори 14 теплообмінних труб 5, 6, де, рухаючись в напрямку топкового обсягу радіаційної секції 3, нагрівається від зовнішніх стінок 7, які омиваються гарячим зустрічним потоком продуктів згорання, рухомих в сторону димового короба 9. Таким чином, здійснюється найбільш оптимальна протівоточная схема руху теплоносіїв (гріє і нагрівається газів). Використання завихрителя 15 в самій теплонапружених радіаційної секції 3 теплообмінника за рахунок інтенсифікації теплообміну забезпечує високу ефективність процесу передачі тепла від гріє газу нагрівається і зниження температури "вогневої" стінки зовнішніх труб 7 до прийнятного рівня. Отже, нагрітий і завихрення в теплообмінних трубах газ після розвороту щодо глухого кінця зовнішніх труб 7 надходить у внутрішню трубу 8 і далі по патрубкам 11 - у вихідний колектор 13, звідки транспортується до блоку редукування газорозподільної станції. Наявність знімних патрубків 10, 11 дозволяє щороку (наприклад, в літній період часу) проводити демонтаж кожної теплообмінної труби окремо з візуальним оглядом, гідроопрессовкой і (при необхідності) рентгеноконтроль, з подальшою її заміною, зберігаючи при цьому загальний ресурс нагрівача в цілому.
Таким чином, запропонована конструкція нагрівача дозволяє виробляти щорічний профілактичний огляд і заміну (при необхідності) кожної теплообмінної труби окремо. З іншого боку, забезпечуючи високий коефіцієнт тепловіддачі в самій теплонапружених, радіаційної секції теплообмінника, досягається головна мета запропонованого винаходу: підвищення надійності та довговічності, технологічності конструкції, зниження експлуатаційних витрат зі збереженням високої ефективності технологічного нагрівача в цілому.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Технологічний нагрівач, що містить джерело гріючого середовища, кожухотрубний теплообмінник з радіаційної секцією, екранованої теплообмінними трубами, равнорасположеннимі щодо внутрішньої стінки кожуха, димову трубу, колектори входу і виходу нагрівається середовища, що відрізняється тим, що при використанні в якості джерела гріючого середовища горілчаного пристрою за радіаційної секцією, що утворює топковий об'єм, розміщений внутрішній конвективний пучок теплообмінних труб, равнорасположенних по радіусах, коаксіальним радіусу розташування екранних труб, при цьому всі теплообмінні труби являють собою вставлені одна в іншу труби, зовнішні з яких виконані з глухим кінцем, зверненим у бік горілчаного пристрою , а з іншого кінця, за межами димового короба, робочі порожнини кожної з теплообмінних труб повідомлені двома знімними патрубками з колекторами входу і виходу нагрівається середовища.
2. Технологічний нагрівач по п. 1, який відрізняється тим, що площа поперечного перерізу, утвореного міжтрубних зазорами екранних труб в межах димового короба, повинна бути не менше вільної площі поперечного перерізу трубного пучка в межах кожуха, а протяжність радіаційної секції не менше величини дальнобійності факела горілчаного пристрою, крім того, в кільцевому зазорі, утвореному зовнішньої і внутрішньої трубами кожної теплообмінної труби, встановлено завихритель нагрівається середовища, виконаний у вигляді спірально навитої на внутрішню трубу дроту на довжині від глухого кінця не менше протяжності радіаційної секції.
Версія для друку
Дата публікації 25.03.2007гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.