УТИЛИЗАЦИОННЫЙ ВОДОНАГРЕВАТЕЛЬ

Полезная модель относится к теплоэнергетике и может быть использована для подогрева жидкости, используя низкопотенциальную теплоту уходящих газов от оборудования компрессорных станций, а также от паровых и водогрейных котлов.
Известен утилизационный водонагреватель, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, внутри которого установлен газоходный ствол с отверстиями, кольцевые распылители и диски, причем газоходный ствол через верхний и нижний фланцы связан пневматически с обводным газоходом (Патент РФ 2194223, 2002 г.).
Известный водонагреватель использует тепло уходящих, запыленных газов от котлов, имеет сложную конструкцию и неудобен в эксплуатации.
Известна система теплохладоснабжения, оборудование которой использует природный сетевой газ из магистральных трубопроводов после его очистки. Газ проходит вихревую трубу, после разделения на горячий и холодный потоки идет на обогрев или на охлаждение соответствующих систем (Патент РФ 2258185, 2005 г.).
Известная система сложна по конструкции и не утилизирует теплоту газа после компрессора.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является водогрейный котел, содержащий цилиндрический корпус, по оси которого установлена снабженная водяной рубашкой теплообменная камера, подключенная к размещенным по периферии дымогарным каналам, образованным продольными перегородками, выполненной в виде замкнутой криволинейной обечайки (А.С. 909477, СССР, 1982 г.).
В известном водогрейном котле недостаточно интенсивна теплопередача от дымовых газов к жидкости в водяной рубашке.
Техническая задача - создание теплообменного аппарата, для утилизации низкопотенциальной теплоты природного газа, сжатого в компрессоре.
Технический результат - интенсификация теплообмена.
Он достигается тем, что в утилизационном водонагревателе, содержащем вертикальный цилиндрический корпус с крышкой, по оси которого установлен снабженный водяной рубашкой цилиндр, в котором с внутренней стороны, поярусно установлены тепловые трубки, которые оснащены концентрическими кольцевыми ребрами, а с наружной стороны - водогрейные трубки, соединяющие верхнюю часть водяной рубашки с нижней.
На рис.1 изображен утилизационный водонагреватель, продольный разрез; на рис.2 - сечение А-А, на рис.1.
Утилизационный водонагреватель содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с крышкой 2, в которой установлен входной патрубок 3 горячего газа. В нижней центральной части корпуса 1 установлен выходной патрубк 4 отводящий из водонагревателя газ. По оси корпуса 1 установлена теплообменная камера 5 с водяной рубашкой 6, имеющая входной 7 и выходной 8 патрубки для жидкости. В водяную рубашку 6, со стороны теплообменной камеры 5, поярусно установлены тепловые трубки 9, которые оснащены для интенсификации теплообмена концентрическими кольцевыми ребрами 10. С наружной стороны водяной рубашки, расположены водогрейные трубки 11, которые соединяют верхнюю и нижнюю ее части.
Установка тепловых трубок 9, с концентрическими кольцевыми ребрами 10, в водяной рубашке 6 позволяет интенсифицировать отдачу тепла от горячих газов к нагреваемой жидкости. Установка водогрейных трубок 11 позволяет интенсивно забирать тепло от огибающих водяную рубашку 6
газов и тем самым увеличивать температуру выходящей из водонагревателя жидкости.
Утилизационный водонагреватель работает следующим образом.
Горячий газ через патрубок 3 поступают в теплообменную камеру 5 водонагревателя. Газ огибает водяную рубашку 6, отдает тепло жидкости через тепловые трубки 9 с внутренней стороны и водогрейные трубки 11 внешней стороны рубашки. Охлажденный газ уходит через патрубок 4. Жидкость подается в водяную рубашку через патрубок 7, а отводиться через патрубок 8.
Предлагаемый утилизационный водонагреватель прост по конструкции, позволяет подогревать жидкость используя низкопотенциальную теплоту природного газа, сжатого в компрессоре, и может найти широкое применение в различных отраслях нефтегазовой промышленности.