ПОДОГРЕВАТЕЛЬ ГАЗА

Полезная модель относится к проточным нагревателям газа, а именно, к подогревателям природного газа, используемым на газораспределительных станциях магистральных газопроводов.
Известен подогреватель газа мод. ПГ-80 содержащий основание-распределитель с фланцами подвода и отвода газа, трубный пучок из U-образных трубок с фланцем присоединения, трубчатую рубашку с элиптической заглушкой, образующую с фланцем присоединения трубного пучка полость для подачи и отвода теплоносителя. В качестве теплоносителя используется тосол, который нагревается автономным нагревателем (на рис. не показан) с системой безопасности и системой регулировки температуры (см. "Инструкцию по монтажу и эксплуатации» Подогреватель газа ПГ 80-80/80 000-01 ИМ ГУРОМГАЗ г.Екатеринбург 2007 г.).
Давление подогреваемого газа, проходящего через U-образные трубки, превышает давление теплоносителя. Рабочее давление теплоносителя в межтрубном пространстве - до 80 кГ/см.кв., т.е., для обеспечения необходимой прочности, узлы и детали подогревателя выполнены массивыми.
В процессе эксплуатации известного подогревателя газа, в случае разгерметизации U-образных трубок, подогреваемый природный газ попадает в теплоноситель, а с ним, в трубопроводы, насосные агрегаты, теплообменники систем подогрева теплоносителя. Аварийная остановка работы подогревателя произойдет лишь после срабатывания системы безопасности. В этом случае, для ремонта подогревателя газа потребуется слив теплоносителя, демонтаж массивной трубчатой рубашки с верхней эллиптической заглушкой, т.е., сложность и трудоемкость ремонта достаточно высоки.
К недостаткам известного тподогревателя можно отнести:
- снижение безопасности подогревателя в случае попадания нагреваемого природного газа в тосол, например при нарушении герметичности U-образных трубок;
- наличие неоправдонно сложной внешней системы подогрева теплоносителя, в т.ч., системы подачи и регулирования температуры теплоносителя;
- наличие массивных, трудоемких в изготовлении узлов и деталей:
трубчатый кожух с заглушкой и фланцем, трубы-фланцы подачи и отвода теплоносителя.
Кроме того, существует проблема утилизации теплоносителя (тосола), отработавшего свой срок службы, особенно, если он контактировал с природным газом и имеет специфический запах одоранта.
В предложенном подогревателе:
- не требуется внешней системы подогрева теплоносителя с системами контроля и управления, т.к., нет самого теплоносителя;
- нет необходимости выполнения рубашки массивной, способной выдерживать значительное (до 80 кГ/см.кв.) рабочее давление теплоносителя.
Указанный технический результат достигается тем, что в подогревателе газа, содержащем основание с фланцами подвода и отвода газа, металлические трубки теплообменника, защитный кожух, трубки теплообменника выполнены в виде короткозамкнутых кольцевых витков, расположенных один над другим и охватывающих катушку и магнитопровод индуктора, причем, противоположные участки кольцевых витков соединены соответственно с фланцами подвода и отвода газа посредством горизонтальных распределителей и трубчатых стояков.
Сущность предложенной полезной модели поясняется схематичными чертежами, где на Фиг.1 показан общий вид предложенного подогревателя газа. На Фиг.2 - тоже, вид сверху, без кожуха.
Подогреватель газа содержит основание 1 с фланцем 2 подвода газа и фланцем 3 отвода газа, магнитопровод 4 индуктора 5 с установленными на нем катушками 6, металлические трубки 7 теплообменника, выполненные в виде короткозамкнутых кольцевых витков, расположенных один над другим и охватывающих катушку 6 и магнитопровод 4 индуктора. Противоположные участки 8 и 9 кольцевых витков соединены соответственно с фланцем 2 подвода и фланцем 3 отвода газа посредством горизонтальных распределителей 10, 11 и трубчатых стояков 12, 13. Ярмо 14 индуктора выполнено съемным, что обеспечивает его сборку-разборку со стояками 12 и 13, распределителями 10, 11 и кольцевыми трубками 7 теплообменника.
Подогреватель природного газа монтируется на газораспределительной станции с присоединением фланцами 2 и 3 к фланцам газовой магистрали (на Фиг. не показано). Сверху подогреватель газа закрывается кожухом 15, имеющим датчик 16 утечки газа и трубу 17 для удаления газа.
Подогреатель газа работает следующим образом.
Подогреваемый природный газ подается через распределитель 10 и трубчатые стояки 12 в кольцеые металлические трубки 7 теплообменника, являющиеся одновременно короткозамкнутыми витками, охватывающими катушку 6 и магнитопровод 4 индуктора. Приподаче питающего напряжения на катушку 6 индуктора (первичный контур), возникает переменное магнитное поле, которое индуцирует токи в металле кольцевых витков 7 (вторичный контур) вызывая его нагрев. Проходящий по нагретым кольцевым виткам 7 природный газ повышает свою температуру и проходя через трубчатые стояки 13 и распределитель 11 попадает в газовою магистраль.
В случае нарушения герметичности кольцевых металлических трубок 7, распределителей 10 и 11, стояков 12 и 13. или их соединений, природный газ будет скапливаться в полости, ограниченной кожухом 15, при этом сработает датчик 16 утечки газа, подав сигнал на устройство регулирования (на Фиг. не показано), остановив нагрев и прекратив подачу газа. Собравшийся в полости под кожухом 15 газ, удаляется через трубу 17.
В сравнении с аналогом, в предложенной полезной модели отсутствует как промежуточный жидкий теплоноситель, находящийся под давлением, так и «внешняя» система подогрева теплоносителя. Отсутствуют массивные, трудоемкие в изготовлении узлы и детали подогревателя составляющие до 20% от его массы. Нет необходимости в контроле герметичности системы подачи, подогрева теплоносителя. Снижена на 10-15% трудоемкость ремонта подогревателя при нарушении его герметичности. Увеличилась безопасность эксплуатации подогревателя в случаях, когда нарушается герметичность нагреваемых металлических трубок и их присоединений, т.к. с момента возникновения неисправности до момента срабатывания датчика утечки газа проходит минимальное количество времени, а для выхода газа утечки в нагревателе имеется единственное определенное место.