Устьевой нагреватель с теплоносителем

(51) 24 1/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ возможность съема днища, не применяя огневой работы, при ремонте топки, увеличение доступа к очистке корпуса от мусора образовавшегося во время эксплуатации,возможность ремонта змеевика, не вытаскивая его из корпуса, улучшение возможности ведения контроля за работой нагревателя, в результате чего, вдвойне повышается эффективность работы нагревателя и сокращается время на ремонт нагревателя. Это достигается тем, что устьевой нагреватель с теплоносителем, содержащий корпус, топку с горелкой, дымоход, соединенный с топкой, входной и выходной патрубки, теплообменник в виде пучка последовательно соединенных параллельных труб,расположенные в горизонтальные ряды друг под другом, согласно полезной модели, топка снабжена сквозными перегородками, внутри дымохода размещен теплообменник для нагрева топливного газа, соединенный с трубопроводом подачи топливного газа, при этом корпус установлен посредством опор на станине.(72) Исабергенов Жылкыбек Ашиков Ильяс Бекмаганбетов Нулан Бесинбаевич(74) Тусупова Меруерт Кырыкбаевна Дюсенов Еркебулан Рамазанович(57) Полезная модель относится к устьевым нагревателям с теплоносителем и может быть использована в нефтегазовой промышленности, а именно для нагрева нефтегазоводяной смеси,вязкость которой обусловлена наличием парафина на устье скважин с целью предупреждения парафинизации и застывания ее в линиях. Техническим результатом является ускорение нагрева воды в корпусе (ориентировочно, на 30), 1105 Полезная модель относится к устьевым нагревателям с теплоносителем и может быть использована в нефтегазовой промышленности, а именно для нагрева нефтегазоводяной смеси,вязкость которой обусловлена наличием парафина на устье скважин с целью предупреждения парафинизации и застывания ее в линиях. Известен нагреватель путевой емкостного типа с промежуточным теплоносителем, включающий цилиндрический горизонтальный сосуд со змеевиком, и где к внутренней поверхности цилиндрического горизонтального сосуда вертикально приварены плоские металлические листы с отверстиями, через которые проходят трубы змеевика / 404 , 17.11.2008 г./. Недостатком данного аналога является недостаточно высокая эффективность работы нагревателя. Известен устьевой нагреватель, состоящий из горелки, топки в виде трубы с конвективной частью,несущей рамы, теплообменника, выполненного из коаксиальных труб (труба в трубе), при этом наружная труба - для теплоносителя, а внутренняя для нагреваемой среды, топка размещена в корпусе,который до конвективной части топки разделен на секции с патрубками подвода и отвода теплоносителя ввода и отвода теплоносителя кольцевыми фланцами, установленными поперечно топке, причем длина каждой секции корпусапропорциональна тепловому напряжению объема топки, соответствующего секции корпуса, и определена по соотношению Т, где Т-количество тепла, выделяемого в топочном объеме, соответствующем секции корпуса, объем топки, соответствующий секции корпуса, а конвективная часть топки имеет патрубки подвода и отвода теплоносителя и выполнена в виде пучка труб, закрепленных в отверстиях круговых фланцев,установленных в поперечном сечении корпуса топки / 18220 А, 15.01.2007 г./. Недостатком данного аналога является недостаточно высокая эффективность работы нагревателя. Известен устьевой нагреватель нефти,выбранный в качестве наиболее близкого аналога,содержащий корпус, заполняемый теплоносителем,топку из двух труб, соединенных -образным коленом, горелку, соединенную с топкой,теплообменник в виде пучка последовательно соединенных печными отводами в горизонтальные ряды труб, входной и выходной патрубки. Пучок труб теплообменника содержит пять горизонтальных рядов труб / 19622 А 1,16.06.2008/. Недостатком данного аналога является недостаточно высокая эффективность работы нагревателя. Задачей полезной модели является создание устьевого нагревателя с теплоносителем с улучшенными техническими характеристиками. Техническим результатом является ускорение нагрева воды в корпусе (ориентировочно, на 30),возможность съема днища, не применяя огневой 2 работы, при ремонте топки, увеличение доступа к очистке корпуса от мусора образовавшегося во время эксплуатации,возможность ремонта змеевика, не вытаскивая его из корпуса, улучшение возможности ведения контроля за работой нагревателя, в результате чего, вдвойне повышается эффективность работы нагревателя и сокращается время на ремонт нагревателя. Это достигается тем, что устьевой нагреватель с теплоносителем, содержащий корпус, топку с горелкой, дымоход, соединенный с топкой, входной и выходной патрубки, теплообменник в виде пучка последовательно соединенных параллельных труб,расположенных в горизонтальные ряды друг под другом, согласно полезной модели, топка снабжена сквозными перегородками, внутри дымохода размещен теплообменник для нагрева топливного газа, соединенный с трубопроводом подачи топливного газа, при этом корпус установлен посредством опор на станине. Корпус нагревателя выполнен, предпочтительно,в цилиндрической форме, снабжен горловиной с крышкой, расположенной в верхней части корпуса и/или слоем утеплителя, размещенной с наружной стороны стенки корпуса, при этом корпус с торцевых сторон укреплен фланцеобразными плоскими днищами. Топка нагревателя выполнена из двух труб,соединенных между собой посредством колена, а корпус горелки снабжен топочным камнем и/или пламегасителем, размещенным в нижней части корпуса горелки. Теплообменник нагревателя в виде пучка последовательно соединенных параллельных труб расположен,предпочтительно,в четыре горизонтальных рядов,где в каждом горизонтальном ряду расположены, по меньшей мере, две трубы. Нагреватель дополнительно снабжен,по меньшей мере, одним контрольно-измерительным прибором, выбранным из группы манометр,термометр, регулятор газа, регулятор давления,регулятор температуры, термометрический датчик,уровнемер. Помимо этого, нагреватель снабжен, по меньшей мере, одним предохранительным клапаном и/или, по меньшей мере, одним фильтром, и/или байпасом. Нагреватель дополнительно снабжен лестницей,закрепленным на корпусе и/или дренажом,расположенным в нижней части корпуса и/или площадкой для обслуживания, расположенной в верхней части корпуса и/или монтажными ушками,закрепленными на корпусе. Устьевой нагреватель представляет собой цилиндрическую горизонтальную конструкцию с фланцеобразными плоскими днищами,смонтированную на рамном основании. Корпус нагревателя снаружи теплоизолирован (согласно СНиП 2.04.14-88). В корпусе размещены топка и теплообменник,который является основным элементом нагревателя,состоящий из труб диаметром 1148 мм. Соединение концов секций труб под углом меньшим 90 упрощает и удлиняет рабочую часть теплообменника. Топка выполнена П-образной с наличием дымохода, и оборудована газовой инжекционной горелкой среднего давления с пламегасителем типа ИГК-1-25, при этом топка изготовленная из труб диаметром 32510 мм, в восьми местах по всей длине имеет перегородки из труб диаметром 896 мм, через которых проходит теплоноситель и ускоряет нагрев воды в корпусе примерно на 30. Горелка оборудована запальником и смотровым окном. Дымоход расположен в верхней части топки. Изготовлена она из труб диаметром 3258 мм, высота 5,5 мм,крепление к топке - фланцевое. В нижней части внутри дымохода расположен теплообменник для нагрева топливного газа. На наружной поверхности корпуса нагревателя размещены горловина с крышкой, уровнемер и трубопроводом для налива воды в корпус нагревателя, дренаж, входной и выходной патрубки нефтегазоводяной смеси. Нагреватель оснащен контрольно-измерительными приборами (например, манометр, термометр и т.д.). Корпус нагревателя со стороны горелки имеет днище с таким же размером, что со стороны входа и выхода нефти,которое дает следующий технический эффект при ремонте топочного устройства не применяя огневой работы можно снять днище вместе с топкой увеличение доступа к очистке корпуса от мусора образовавшегося во время эксплуатации увеличивается возможность ремонта змеевика не вытаскивая его из корпуса, все это в два раза сокращает времени для ремонта нагревателя УН-0,2 М. В корпусе нагревателя смонтирован уровнемер со стеклянной крышкой к горловине, который дает возможность вести контроль без дополнительных вспомогательных приспособлений. На фиг.1 изображена наглядная схема устьевого нагревателя с теплоносителем (вид справа). На фиг.2 изображена наглядная схема устьевого нагревателя с теплоносителем (вид спереди),лестницы нагревателя и горелки. На фиг.3 изображена наглядная схема устьевого нагревателя с теплоносителем (вид сверху). На фиг.4 изображена наглядная схема устьевого нагревателя с теплоносителем (вид слева). На фиг.5 изображена конструкция топки нагревателя, снабженной сквозными перегородками. Настоящая полезная модель поясняется наглядной схемой, демонстрирующей возможность достижения приведенной совокупностью признаков требуемого технического результата, однако не является единственно возможной. 1. Станина 2. Опора 3. Корпус нагревателя 4. Утеплитель (минеральная вата) 5. Фланцеобразное плоское днище 6. Горловина с крышкой 7. Входной и выходной патрубки с задвижками Ду 100 Ру 40 8. Термокарман 9. Штуцер для манометра 10. Корпус горелки 11. Пламегаситель 12. Теплообменник для нагрева топливного газа 13. Дымоход 14. Теплообменник нагревателя 15. Топка 16. Лестница 17. Площадка обслуживания 18. Уровнемер 19. Патрубок для приема воды 20. Горелка инжекционная 21. Камень топочный 22. Манометр 23. Фильтр 24. Клапан предохранительный 25. Регулятор давления 26. Манометр 27. Регулятор температуры 28. Запальник 29. Регулятор газа 30. Монтажные ушки 31. Термометрический датчик 32. Термометр 33. Байпас 34. Дренаж 35. Трубопровод подачи топливного газа 36. Сквозные перегородки в виде отверстий. Устьевой нагреватель с теплоносителем содержит корпус (3), топку (15) с горелкой (20),дымоход (13), соединенный с топкой (15), входной и выходной патрубки (7), теплообменник (14) в виде пучка последовательно соединенных параллельных труб, расположенные в горизонтальные ряды друг под другом, при этом внутри дымохода (13) размещен теплообменник для нагрева топливного газа (12), соединенный с трубопроводом подачи топливного газа (35), при этом корпус (3) установлен посредством опор (2) на станине (1),топка (15) снабжена сквозными перегородками (36). Корпус(3) нагревателя выполнен,предпочтительно,в цилиндрической форме,снабжен горловиной с крышкой (6), расположенной в верхней части корпуса (3) и/или слоем утеплителя(4), размещенной с наружной стороны стенки корпуса (3), при этом корпус (3) с торцевых сторон укреплен фланцеобразными плоскими днищами (5). Топка (15) нагревателя выполнена из двух труб,соединенных между собой посредством колена, а корпус горелки (10) снабжен топочным камнем (21) и/или пламегасителем (11), размещенным в нижней части корпуса горелки (10). Теплообменник (14) нагревателя в виде пучка последовательно соединенных параллельных труб расположен,предпочтительно,в четыре горизонтальных рядов,где в каждом горизонтальном ряду расположены, по меньшей мере, две трубы. Нагреватель дополнительно снабжен,по меньшей мере, одним контрольно-измерительным прибором, выбранным из группы манометр (22, 26),термометр (32), регулятор газа (29), регулятор давления (25), регулятор температуры (27),3 термометрический датчик (31), уровнемер (18). Помимо этого, нагреватель снабжен, по меньшей мере, одним предохранительным клапаном (24) и/или, по меньшей мере, одним фильтром (23) и/или байпасом (33). Нагреватель дополнительно снабжен лестницей(16), закрепленным на корпусе (3) и/или дренажом(34), расположенным в нижней части корпуса (3) и/или площадкой для обслуживания(17),расположенной в верхней части корпуса (3) и/или монтажными ушками (30), закрепленными на корпусе (3). Полезная модель осуществляется следующим образом Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером,который наглядно демонстрирует возможность достижения приведенной совокупностью признаков требуемого технического результата, однако не является единственно возможным. Пример. Топливный или попутный газ через трубопровод подачи топливного газа поступает в инжекционную горелку среднего давления, где смешивается с воздухом,образует газовоздушную смесь,воспламеняемую от пламени запальника. Газовоздушная смесь, сгорая в камере сгорания горелки, в топку выделяет большое количество тепла, которое через стенки топки передается теплоносителю(вода по ГОСТ 2874-82),находящегося в корпусе нагревателя. Уровень теплоносителя (воды) контролируется с помощью уровнемера расположенного на наружной поверхности горловины с крышкой. Нефтегазоводяная смесь через входной патрубок поступает в теплообменник нагревателя, где подогревается до заданной температуры. Нагретая смесь через выходной патрубок отводится от устьевого нагревателя в технологический трубопровод. Технические параметры и характеристики устьевого нагревателя модели УН-0,2 М приведены в таблице. Наименование рабочего параметра и их характеристика Теплообменник из труб Производительность Тепловая мощность Давление в теплообменнике- пробное гидравлическое Тип горелки-//-// 3,2 (32) 3,2 (32) 4(40) инжекционная среднего давления с пламегасителем типа ИГК-1-25 нефгазоводная смесь вода ГОСТ 2874-82. Избыточное давление газа перед горелкой - номинальное- максимальное Расход газа в нормальных условиях Температура жидкости- на выходе из нагревателя Среда- в корпусе Топливо Габаритные размеры- высота общая Условный проход штуцеров Ду- дренаж Масса нагревателя пустого ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ 1. Устьевой нагреватель с теплоносителем,содержащий корпус, топку с горелкой, дымоход,соединенный с топкой, входной и выходной патрубки,теплообменник в виде пучка последовательно соединенных параллельных труб,расположенные в горизонтальные ряды друг под другом, отличающийся тем, что топка снабжена сквозными перегородками, внутри дымохода размещен теплообменник для нагрева топливного газа, соединенный с трубопроводом подачи топливного газа, при этом корпус установлен посредством опор на станине. 2. Нагреватель по п.1, отличающийся тем, что корпус выполнен,предпочтительно,в цилиндрической форме. 3. Нагреватель по п.1, отличающийся тем, что корпус снабжен горловиной с крышкой,расположенной в верхней части корпуса. 4. Нагреватель по п.1, отличающийся тем, что корпус снабжен слоем утеплителя, размещенным с наружной стороны стенки корпуса. 5. Нагреватель по п.1, отличающийся тем, что корпус с торцевых сторон укреплен фланцеобразными плоскими днищами. 6. Нагреватель по п.1, отличающийся тем, что топка выполнена из двух труб, соединенных между собой посредством колена. 7. Нагреватель по п.1, отличающийся тем, что корпус горелки снабжен топочным камнем. 8. Нагреватель по п.1, отличающийся тем, что корпус горелки снабжен пламегасителем,размещенным в нижней части корпуса горелки. 9. Нагреватель по п.1, отличающийся тем, что теплообменник в виде пучка последовательно соединенных параллельных труб расположен,предпочтительно, в четыре горизонтальных ряда. 10. Нагреватель по п.1 и 9, отличающийся тем,что в каждом горизонтальном ряду расположены, по меньшей мере, две трубы. 11. Нагреватель по п.1, отличающийся тем, что дополнительно снабжен, по меньшей мере, одним контрольно-измерительным прибором, выбранным из группы манометр, термометр, регулятор газа,регулятор давления, регулятор температуры,термометрический датчик, уровнемер. 12. Нагреватель по п.1, отличающийся тем, что дополнительно снабжен, по меньшей мере, одним предохранительным клапаном. 13. Нагреватель по п.1, отличающийся тем, что дополнительно снабжен, по меньшей мере, одним фильтром. 14. Нагреватель по п.1, отличающийся тем, что дополнительно снабжен байпасом. 15. Нагреватель по п.1, отличающийся тем, что дополнительно снабжен лестницей, закрепленным на корпусе. 16. Нагреватель по п.1, отличающийся тем, что дополнительно снабжен дренажом, расположенным в нижней части корпуса. 17. Нагреватель по п.1, отличающийся тем, что дополнительно снабжен площадкой для обслуживания, расположенной в верхней части корпуса. 18. Нагреватель по п.1, отличающийся тем, что дополнительно снабжен монтажными ушками,закрепленными на корпусе.