ПОДОГРЕВАТЕЛЬ НЕФТИ, НЕФТЯНОЙ ЭМУЛЬСИИ И СЛОЖНЫХ НЕФТЯНЫХ ЭМУЛЬСИЙ

Полезная модель относится к подогревателям нефти промежуточным теплоносителем и может быть использована для нагрева нефти и сложных нефтяных эмульсий при их транспортировке и промысловой подготовке.
Известны подогреватели нефти, сложных нефтяных эмульсий, газов, жидкостей [авторские свидетельства изобретения SU: №1744406, №377604, патенты на полезную модель RU: №42298, №37988, №43057, патенты на изобретение RU: №2182679, №2219218, №2182679]. Все они характеризуются наличием дымовых труб, корпуса, заполненного промежуточным теплоносителем, в котором установлены жаровая труба и продуктовый трубчатый змеевик.
Известен трубчатый подогреватель [патент RU: №2224005], содержащий металлический теплоизолированный корпус в виде многоугольной горизонтальной призмы, внутри которой размещен вдоль стен продуктовый змеевик и расположена топка с горелочными устройствами, при этом корпус выполнен с одним выходом, который подключен к дымовой трубе, при этом он дополнительно содержит вторую дымовую трубу и коробчатый дымоход с двумя муфтами на торцах.
Известен также трубчатый подогреватель [патент RU №2256846], который содержит корпус с размещенной в нем жировой трубой, теплообменный элемент в виде ряда труб, прямые участки которых расположены параллельно продольной оси корпуса, промежуточный теплоноситель, газоповоротную камеру и расположенные со стороны, противоположной камере, горелочное устройство, дымовая труба, конвективную камеру и рубашку вокруг жаровой трубы, в которую помещен промежуточный теплоноситель. Теплообменный элемент выполнен в виде продуктового змеевика, состоящего из двух последовательно соединенных секций, трубы которого ориентированы вокруг центральной продольной оси корпуса, причем одна секция продуктового змеевика помещена в рубашку жаровой трубы, а вторая - в конвективную камеру, образованную пространством между рубашкой и внутренней стенкой корпуса.
Наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели является подогреватель жидких и газообразных сред [патент на полезную модель RU №43056], содержащий корпус, заполненный жидким промежуточным теплоносителем, и расположенные внутри корпуса, по меньшей мере, продуктовый змеевик, жаровая труба, подключенная к горелочному устройству, и одна дымовая труба, при этом над жаровой трубой по всей ее длине установлены наклонно друг к другу две направляющие пластины, причем угол между направляющими пластинами составляет 120-150°,
Недостатком наиболее близкого аналога является недостаточная эффективность по причине не использования всех возможностей процесса теплообмена.
Задачей заявляемой полезной модели является повышение уровня пожаробезопасности без понижения теплотехнических характеристик.
Сущность полезной модели заключается в том, что подогреватель нефти и нефтяных смесей имеет горизонтально вытянутый цилиндрический корпус, заполненный промежуточным теплоносителем, в среде которого размещены прикрепленные к корпусу с помощью фланца топочная камера, и расположенный над ней, по меньшей мере, один продуктовый трубчатый змеевик в виде ряда секций, смещенных относительно друг друга, горелочное устройство, дымовую трубу и расширительный бак, при этом трубы продуктового змеевика плотно уложены в каждой из секций по типу двухзаходной спирали в виде ряда горизонтально вытянутых параллельных участков труб в направлении протяженности подогревателя с изогнутыми участками труб в местах поворота и перехода с уровня на уровень, причем топочная камера U-образной формы, в которую вварены поперечные переточные трубы таким образом, что образуют спираль внутри топочного пространства, способствующую турболизации (закручиванию) потоков дымовых газов с целью интенсификации теплообмена и наиболее полного использования энергии горения в конвективном теплообмене, для снижения аэродинамических сопротивлений U образный переход радиоционной - конвективной камеры в конвективную выполнен с помощью нескольких секторов образующих плавный поворот.
Технический результат заявляемой полезной модели.
Решение проблемы повышение уровня пожаробезопасности без понижения теплотехнических характеристик выражается такими техническими результатами, как вваривание поперечных труб для интенсификации теплообмена и турбулизации потока дымовых газов, что образуют спираль внутри топочного пространства, для снижения аэродинамических сопротивлений U-образный переход радиационной-конвективной камеры в конвективную выполнен с помощью нескольких секторов образующих плавный поворот.
Заявленная полезная модель поясняется с помощью фиг.1, 2 на которых представлены: на фиг.1 - продольный разрез подогревателя нефти, где позициями 1-13 обозначены:
1 - продуктовый змеевик;
2 - топочная камера;
3 - расширитель;
4 - дыхательный клапан;
5 - щтуцер для заливки теплоносителя;
6 - труба для отвода дымовых газов;
7 - горелочное устройство;
8 - фланцы;
9 - поперечные переточные трубы;
10 - ролик топочной камеры;
11 - корпус блока нагрева;
12 - выходной патрубок для нефти с фланцами;
13 - входной патрубок для нефти с фланцами.
На фиг.2 - топочная камера, где позициями 1=-3 обозначены:
1 - строповое устройство;
2 - поперечные переточные трубы;
3 - ролик топочной камеры.
Подогреватель нефти, нефтяной эмульсии и сложных нефтяных эмульсий выполнен в виде горизонтально расположенного корпуса 11, заполненного промежуточным теплоносителем. К верхней части корпуса приварен расширитель 3, снабженный штуцером для заливки теплоносителя 5 и дыхательным клапаном 4. Топочная камера 2 размещена в нижней части корпуса 11 и имеет U-образную форму. Для интенсификации теплообмена и увеличения поверхности нагрева в топочной камере 2 установлены поперечные переточные трубы 9. На одном из фланцев 8 топочной камеры 2 установлено горелочное устройство 7, а на другом - труба для отвода дымовых газов 6. Над топочной камерой 2 расположен продуктовый змеевик 1, который выполнен в виде пакета соединенных между собой секций, представляющих собой двухзаходные плоские спирали, позволяющие наиболее эффективно использовать полезный объем корпуса 11, размещая в нем продуктовый змеевик 1 с наибольшей поверхностью теплообмена. К корпусу 11 топочная камера 2 и продуктовый змеевик 1 крепятся с помощью фланцев 8. По роликам 10, установленным в корпусе 11 блока нагрева, топочная камера 2 и продуктовый змеевик 1 свободно выкатываются. Что делает подогреватели максимально доступными для осмотра и технического обслуживания.
Подогреватель нефти, нефтяной эмульсии и сложных нефтяных эмульсий работает следующим образом.
Нефть из промысловой сети через штуцер для заливки теплоносителя 5 поступает в продуктовый змеевик 1 подогревателя, нагревается от промежуточного теплоносителя, после чего выводится из подогревателя. Топливо сжигается в топочной камере 2 подогревателя, отдавая тепло промежуточному теплоносителю. Охлажденные продукты сгорания при помощи дымовой трубы 6 выводятся из топочной камеры 2 подогревателя в атмосферу. Блок нагрева предназначен для передачи тепла от продуктов сгорания нагреваемому продукту.