МОБИЛЬНЫЙ ПАРОГЕНЕРАТОР

Полезная модель относится к области нефтедобычи и теплоэнергетики и может быть использована преимущественно в качестве мобильного парогенератора в системах добычи нефти из скважин в качестве источника горячего пара и воды для закачки в верхнюю область скважин для повышения производительности добычи высоковязкой нефти.
Для создания пароводяной смеси служат парогенераторы различной конструкции. Однако, для нефтедобывающей промышленности наибольшее значение по применению имеют мобильные передвижные парогенераторные установки, которые можно транспортировать своим ходом от одной скважины до другой в регионе нефтедобычи.
Известна мобильная модульная водонагревательная установка, размещенная в контейнере на шасси транспортного средства с двигателем внутреннего сгорания, а также средства подачи водопаровой смеси к потребителю и средства подачи топлива, в качестве которого используют природный газ [Модульная котельная установка для горячего водоснабжения. www.ukrinterm.com.ua].
Недостатком наиболее близкого технического устройства является его относительно низкая мобильность и оперативность использования, поскольку оно может быть использовано только при возможности подключения к источникам природного газа, что сужает его функциональные возможности по обслуживанию нескольких близко расположенных нефтяных скважин, и требует длительной процедуры подключения к источникам газоснабжения, что снижает оперативность его использования.
Известна передвижная паровая установка ППУ-2, имеющая прямоточный котел змеевикового типа с принудительной циркуляцией воды посредством питательного насоса. Нагрев воды и парообразование осуществляется сжигаемым жидким топливом с подачей воздуха, распыливаемым форсункой, в которую оно подается топливным насосом. Агрегат снабжен также водяным и топливным баками и сепаратором для отделения воды от пара. Часть
полученного пара после сепаратора направляется в змеевики для подогрева топлива и воды в баках (см. сборник "Нефтяное оборудование". Том 3. Государственное научно-техническое издательство нефтяной и горно-топливной литературы, Москва, 1960 год).
Известна "Установка промысловая передвижная ППУА" (каталог деталей и сборочных единиц, Москва, Внешторгиздат, 1980 год), выполненная в виде самоходного транспортного средства, на котором расположен паровой прямоточный котел с принудительной подачей воды, нагреваемый жидким топливом, подаваемым топливным насосом из отдельного топливного бака. Имеется водяной бак, в который возможна подача пара, задалживаемого из линии потребителя, для подогрева воды периодически при открытии соответствующего крана.
Данное техническое решение принято в качестве прототипа для заявленного объекта
Недостатком данного технического решения является то, что котел является прямоточным подогреваемым прямым пламенем от сжигания топлива. Практика показывает, что при длительной работе в сутки расходуется примерно до 1200 кг/час мазута, что приводит к очень большому расходу топлива при том, что само транспортное средство стоит неподвижно и его двигатель не работает. Другим недостатком такого решения является то, что на каждой скважине необходимо иметь достаточный запас мазута для обеспечения работы мобильного парогенератора.
Требуемый технический результат заключается в повышении экономичности за счет уменьшения расхода топлива.
Требуемый технический результат достигается тем, что в мобильном парогенераторе, содержащем водонагревательную установку, размещенную на шасси наземного транспортного средства с двигателем внутреннего сгорания и оснащенную средством нагрева котла с водой и средствами подачи водо- и/ли паровой смеси непосредственно из котла или водо- и/или паросборника к потребителю, в качестве средства нагрева котла с водой водонагревательной установки использован электрический нагреватель, клеммы подачи
электроэнергии которого подключены к выходным клеммам генератора, вал ротора которого соединен с валом отбора мощности, кинематически связанным с коробкой передач или раздаточной коробкой наземного транспортного средства.
На чертеже показана конструкция мобильного парогенератора.
Мобильный парогенератор содержит непосредственно само транспортное средство 1, водонагревательную установку 2, размещенную на шасси наземного транспортного средства с двигателем внутреннего сгорания (например в его кузове 3) и оснащенное средством 4 нагрева котла и средствами 5 подачи водо- и/или паровой смеси к потребителю непосредственно из котла или водо- и/или паросборника 6. Кроме того, мобильный парогенератор содержит генератор 7, размещенный на шасси транспортного средства и вал ротора которого соединен с валом отбора мощности 8. При этом, в качестве средства 4 нагрева котла с водой водонагревательной установки использован электрический нагреватель водонагревательной установки 2, клеммы 9 подачи электроэнергии которого подключены к выходным клеммам 10 генератора 7.
Валом отбора мощности 8 может служить вал отбора мощности коробки переключения передач или вал отбора мощности раздаточной коробки, устанавливаемой в полноприводных автомобилях, например, марки МАЗ, КАМАЗ, Урал (коробка переключения передач и раздаточная коробка являются стандартными элементами трансмиссии автомобиля, предназначенной для передачи вращения от двигателя к рабочим элементам) или вал, соединенный посредством зубчатой передачи с каким-либо валом трансмиссии.
Вал отбора мощности может быть соединен механически непосредственно с валом ротора генератора или через управляемую муфту, позволяющую отключать генератор от привода его вращения.
Генератор и водонагревательная установка являются стандартными элементами электротехники.
Работает мобильный парогенератор следующим образом.
Водонагревательная установка 2 с электрическим нагревателем размещают на шасси преимущественно мощных полноприводных автомобилей с двигателями внутреннего сгорания бензиновыми или дизельными. Там же размещают электрический генератор 7, выходные клеммы которого соединены с входными клеммами электрического нагревателя водонагревательной установки 2.
В полноприводных автомобилях стандартной конструкции вращательное движение вала, создаваемого двигателем внутреннего сгорания, подается на вал коробки передач, имеющей выходной вал, который, в свою очередь, передает вращение в раздаточную коробку для последующей передачи на оси автомобиля.
Поскольку в качестве вала ротора генератора 7 используют вал отбора мощности 8, то при работе транспортного средства на холостых оборотах генератор 7 вырабатывает электроэнергию, направленную для нагревания воды в водонагревательной установке. Расход топлива при этом равен расходу двигателя, работающему на холостых оборотах.
С помощью средств подачи водо- и/или паровой смеси она подается потребителю, например, в верхнюю часть нефтяной скважины для прогрева и улучшения условий выработки высоковязкой нефти в условиях низких температур и наличии в сырой нефти тяжелых фракций.
Таким образом, благодаря усовершенствованию известного устройства существенно повышается экономичность мобильность парогенератора, поскольку исключается необходимость обязательного наличия газопроводов в месте работы парогенератора или емкостей для жидкого топлива, а также исключается необходимость использования средств подключения к газопроводам или к емкостям для жидкого топлива. Снижается и сложность водонагревательной установки, поскольку в качестве такой используется не водонагреватель с устройством сжигания, а электрический водонагреватель.