ПОДОГРЕВАТЕЛЬ НЕФТИ, НЕФТЯНОЙ ЭМУЛЬСИИ И ТЯЖЕЛЫХ НЕФТЯНЫХ ЭМУЛЬСИЙ

Полезная модель относится к подогревателям нефти промежуточным теплоносителем и может быть использована для нагрева нефти и тяжелых нефтяных эмульсий при их транспортировке и промысловой подготовке.
Известны подогреватели нефти, тяжелых 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 дымовой трубы, корпуса, заполненного промежуточным теплоносителем, в котором установлены жаровая труба и продуктовый трубчатый змеевик.
Известен трубчатый подогреватель [патент RU: №2224005], содержащий металлический теплоизоляционный 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 жаровой 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 жидкости и газообразных сред [патент на полезную модель RU №43056], содержащий корпус, заполненный жидким промежуточным теплоносителем, и расположенные внутри корпуса, по меньшей мере, один 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, нефтяной эмульсии и тяжелых нефтяных эмульсий 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 друхзаходной 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, фиг.2 топочная камера U-образной формы, в которую вварены поперечные переточные трубы максимального диаметра таким образом, что образуют спираль внутри топочного пространства, способствующую турбулизации (закручиванию) потоков дымовых газов с целью интенсификации теплообмена и наиболее полного использования энергии горения в конвективном теплообмене, для увеличения поверхности теплообмена в U-образном переходе радиационно-конвективной камеры в конвективную также вварены переточные трубы максимального возможного диаметра, с линейно угловым шагом образуя спираль.
Подогреватель нефти, нефтяной эмульсии и тяжелых нефтяных эмульсий работает следующим образом.
Нефть из промысловой сети через входной патрубок для нефти с фланцами 13 поступает в продуктовый змеевик 1 подогревателя, нагревается от промежуточного теплоносителя, который через штуцер для заливки теплоносителя 5 поступает в полость корпуса блока нагрева 11. 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.
Пример.
Описанный подогреватель нефти, нефтяной эмульсии и тяжелых нефтяных эмульсий является опробированным устройством для подогрева нефти нефтяной эмульсии и тяжелых нефтяных эмульсий организацией заявителя, надежно зарекомендовавшим себя во время испытаний. Размер диаметра переточных труб может быть например ф=89 мм, h=98 мм, g=36° (см. фиг.2).
Технический результат заявляемой полезной модели. Решение проблемы повышения уровня пожаробезопасности без понижения технологических характеристик выражается такими техническими результатами, как вваривание в топочную камеру поперечных труб максимально возможного диаметра и максимально плотно для закручивания потока дымовых газов и интенсификации теплоотдачи, топочная камера предназначена для работы с блочными вентиляторными горелками.
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 - штуцер 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;
14 - фланец продуктового змеевика;
15 - роликовая опора змеевика.
На фиг.2 - вид сбоку, вид сверху и разрез топочной камеры, где позициями 1-3 обозначены:
1 - строповочное устройство;
2 - поворотная камера;
3 - конвективная камера:
4 - радиационно-конвективная камера;
5 - поперечные переточные трубы;
6 - ролик топочной камеры.