Шкаф для обогрева клапанной группы путевых подогревателей

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам для обогрева трубопроводных систем.
Известен локальный обогреватель для газораспределительного пункта (патент на ПМ RU №104275, МПК F16L 53/00, опубл. 10.05.2011 Бюл. № 13), включающий входной и выходной газопроводы, вихревую трубу, газовый фильтр, предохранительный клапан, причем в бортовой кожух помещены оребренная вихревая труба, соединенная выходным патрубком через выходную трубу и запорное устройство с тройником, соединенным с газовым фильтром, предохранительным клапаном и регулятором давления, соединенным с выходным газопроводом, причем входной патрубок оребренной вихревой трубы соединен через входную трубу, запорное устройство и тройник с входным газопроводом, который также соединен с входным патрубком фильтра через запорное устройство и тройник, а нижняя кромка кожуха установлена выше отметки пола.
Недостатком данного обогревателя является узкая область применения из-за возможности использования только при перекачке газа, и повышенная радиальная нагрузка на элементы газораспределительного пункта, связанные с весом кожуха локального подогревателя, причем обогрев за счет вихревых потоков газа, что приводит к снижению давления и дополнительным затратам на поддержание давления в трубопроводе.
Наиболее близким является шкаф приборный капсульного типа для защиты технологического оборудования на трубопроводе (патент на ПМ RU №145278, МПК F16L 53/00, опубл. 20.09.2014 Бюл. №26), включающий имеющие внутреннюю полость для размещения технологического оборудования пылевлагозащищенные корпус и крышку, выполненную с возможностью плотного прилегания к корпусу, выполненные в корпусе и крышке с обеспечением пыле влагозащищенности проемы для пропуска трубопровода и размещенные во внутренней полости элементы крепления корпуса устройства к трубопроводу, а также, по меньшей мере, один выполненный с возможностью терморегуляции нагревательный элемент, подключенный к внешнему источнику питания посредством электрического кабеля через кабельный ввод, причем корпус и крышка выполнены многослойными со слоем взрыво- и пожаробезопасного негорючего теплоизоляционного материала и внешним и внутренним слоями из прочного негорючего антистатического коррозионно-стойкого взрывобезопасного материала и соединены между собой шарнирно по одному краю, при этом доступ во внутреннюю полость ограничен замковыми элементами, размещенными на крышке и корпусе, причем корпус шкафа выполнен с двойной стенкой, при этом внутренняя стенка изготовлена из такого же материала, как и внешняя.
Недостатками данного шкафа является сложность изготовления полукруглых элементов, повышенная радиальная нагрузка на элементы трубопровода и технологического оборудования, связанные с весом шкафа, и дополнительные затраты энергии на подогрев электрического подогревателя, который не безопасен при утечке взрывоопасной и/или пожароопасной смеси внутри шкафа.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является создание конструкции шкафа для обогрева клапанной группы путевых подогревателей простой в изготовлении, безопасной в использовании, исключающей дополнительные нагрузки на трубопровод и элементы клапанной группы за счет фиксации шкафа относительно подогревателя, и позволяющей экономить энергию за счет использования тепла стенок путевого подогревателя.
Техническая задача решается шкафом для обогрева клапанной группы путевых подогревателей, включающим неподвижный корпус и подвижные дверцы на петлях, образующие при закрытии, внутреннюю полость для размещения клапанной группы, проемы для ввода трубопровода, элементы крепления корпуса, нагревательный элемент и элемент терморегуляции.
Новым является то, что корпус изготовлен с прямоугольным окном под плоские дверцы, проемы для ввода трубопроводов выполнены в корпусе, нагревательный элемент выполнен в виде части наружной стенки путевого подогревателя, являющейся одной из стенок корпуса, к которому присоединена сваркой, играющей роль элементов крепления, при этом элемент терморегуляции выполнен в виде духового окна расположенного сверху корпуса.
Новым также является то, что духовое окно может быть снабжено терморегулировочным клапаном, изготовленным в виде биметаллической пластины или электромагнитного клапана с термодатчиком, выполненными с возможностью открытия духового окна при выбранной температуре.
На фиг.1 изображена схема шкафа с частичными разрезами.
На фиг. 2 изображен разрез А-А фиг. 1
Шкаф для обогрева клапанной группы путевых подогревателей включает неподвижный корпус 1 (фиг. 1) и подвижные дверцы 2 на петлях 3, образующие при закрытии, внутреннюю полость для размещения клапанной группы 4 (показаны условно), проемы 5 для ввода трубопроводов 6, элементы крепления 7 (фиг. 2) корпуса 1, нагревательный элемент 8 (фиг. 1) и элемент терморегуляции 9 Корпус 1 изготовлен с прямоугольным окном 10 под плоские дверцы 2. Проемы 5 для ввода трубопроводов 6 выполнены в корпусе 1. Нагревательный элемент 8 (фиг. 2) выполнен в виде части наружной стенки путевого подогревателя 11, являющейся одной из стенок корпуса 1. Наружная часть стенки путевого подогревателя 11 к корпусу 1 присоединена сваркой, играющей роль элементов крепления 7. Элемент терморегуляции 6 (фиг. 1) выполнен в виде духового окна расположенного сверху корпуса 1. При больших дневных перепадах температуры в течение года (более 20°С) элемент терморегуляции 6 может быть снабжен терморегулировочным клапаном 12 (показан условно), изготовленным в виде биметаллической пластины или электромагнитного клапана с термодатчиком (не показаны), выполненными с возможностью открытия элемента терморегуляции 6 при выбранной температуре (температуре выше которой работоспособность клапанной группы 4 снижается).
На конструктивное исполнение клапана с биметаллической пластиной авторы не претендуют, так как подобные изделия известны (например, патенты RU №№2011859, 2665611, на ПМ RU №122299 или т.п.). На конструктивное исполнение электромагнитного клапана с термодатчиком авторы не претендуют, так как подобные изделия известны (например, патенты RU №№2450212, 2262639, 2256805 или т.п.).
Конструктивные элементы и технологические соединения, не влияющие на работоспособность шкафа, на фиг. 1 и 2 не показаны или показаны условно.
Шкаф устанавливается следующим образом.
В зависимости от количества трубопроводов 6 (фиг. 1) и клапанных групп 4, располагаемых внутри, изготавливают корпус 1 необходимого размера и с необходимым количеством проемов 5 для трубопроводов 6, а также с необходимой площадью духовых окон элемента терморегуляции 9, исключающей перегрев клапанных групп 4 и/или их замерзание в холодное время года. Часть наружной стенки путевого подогревателя 11 (фиг. 2), играющую роль нагревательного элемента 8, очищают от теплоизоляции 13 и приваривают по периметру корпус 1, при этом сварка выполняет также функцию элементов крепления 7. Теплоизоляцию 13 вокруг корпуса восстанавливают. Внутренние стенки корпуса 1, кроме нагревательного элемента 8 оснащают теплоизолирующим материалом 14 (базальтовая вата, вспененный полиуретан или т.п. - фиг. 1). В проемы 5 (фиг. 1) вводят концы трубопроводов 6, которые оснащают соединительными элементами 15 (резьбой, фланцами или т.п.). Внутри корпуса 1 к соединительным элементам 15 присоединяют клапанные группы 4 и другое необходимое оборудование (не показано). При необходимости к элементу терморегуляции 9 прикрепляют терморегулировочный клапан 12. Затем на петли 3 навешивают дверцы 2, при помощи которых максимально герметично закрывается окно 10 корпуса 1. В закрытом положении дверцы 2 фиксируются запорными органами 16 (поворотными ручками, замковыми петлями, засовами или. т.п.) так как путевой подогреватель предназначен для подогрева перекачиваемой продукции до температуры, достаточной поддержания ее в текучем состоянии, которая значительно ниже температуры воспламенения этой продукции (в целях безопасности), то и в корпусе 1 температура будет не выше этой температуры, что обеспечит необходимую безопасность работы клапанов и исключит при этом их замерзание в холодное время года. Вся нагрузка от веса конструкции приходится на элементы крепления 7 корпуса 1, а не на трубопроводы 6, что значительно снижает вероятность выхода их из строя.
Предлагаемый шкаф для обогрева клапанной группы путевых подогревателей прост в изготовлении, безопасен в использовании, исключает дополнительные нагрузки на трубопровод и элементы клапанной группы за счет фиксации шкафа относительно подогревателя, и позволяющей экономить энергию за счет использования тепла стенок путевого подогревателя.