[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2662018C1 - Tubular heater - Google Patents

Tubular heater Download PDF

Info

Publication number
RU2662018C1
RU2662018C1 RU2017124505A RU2017124505A RU2662018C1 RU 2662018 C1 RU2662018 C1 RU 2662018C1 RU 2017124505 A RU2017124505 A RU 2017124505A RU 2017124505 A RU2017124505 A RU 2017124505A RU 2662018 C1 RU2662018 C1 RU 2662018C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tubular
housing
flame tube
tubular heater
heater
Prior art date
Application number
RU2017124505A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Яковлевич Печенегов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.)
Priority to RU2017124505A priority Critical patent/RU2662018C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2662018C1 publication Critical patent/RU2662018C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B7/00Steam boilers of furnace-tube type, i.e. the combustion of fuel being performed inside one or more furnace tubes built-in in the boiler body
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Central Heating Systems (AREA)

Abstract

FIELD: heating.
SUBSTANCE: invention relates to heating devices for fluids, namely tubular heaters, and can be used in oil, chemical and other industries for thermal treatment of thermally labile thermally unstable liquids having technological and other limitations on maximum heating temperature. In particular, the heater can be used in technologies of demulsification and stabilization of oils in oil fields. Tubular heater comprises a body disposed within the body of the flame tube, an intermediate heat transfer fluid and a tubular coil arranged between the body and the heat pipe to allow a heated medium to pass through. Flame tube and the body are made in a form of straight cylinders and have one common axis. In the flame tube concentrically with it a cylindrical secondary radiator is placed with a streamlined body inserted into it.
EFFECT: technical problem solved by the invention consists in increasing of efficiency and reliability of tubular heater operation.
5 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к нагревательным устройствам для текучих сред, а именно к трубчатым подогревателям, и может быть использовано в нефтяной, химической и других отраслях промышленности для термической обработки термолабильных, термически неустойчивых жидкостей, имеющих технологические и иные ограничения по максимальной температуре нагрева. В частности, подогреватель может быть использован в технологиях деэмульсации и стабилизации нефтей на нефтепромыслах.The invention relates to heating devices for fluids, namely to tubular heaters, and can be used in the oil, chemical and other industries for the heat treatment of thermolabile, thermally unstable liquids having technological and other restrictions on the maximum heating temperature. In particular, the heater can be used in the technologies of demulsification and stabilization of oils in oil fields.

Известен подогреватель [1], где источником теплоты служат продукты сгорания топлива, перемещающиеся в горизонтальном газоходе по прямому и обратному ходам, а нагреваемый жидкий продукт подается в пучок продуктовых труб, размещенный над газоходом. Пучок продуктовых труб и газоход расположены в корпусе, заполненном промежуточным жидким теплоносителем. Подогреватель содержит теплообменные трубки закрепленные концами в нижней и верхней плоских стенках газохода. Большое количество теплообменных трубок усложняет и удорожает конструкцию подогревателя. Наличие сварных швов, соединяющих теплообменные трубки со стенками газохода, снижает надежность подогревателя. Кроме того, нижняя плоская стенка газохода может прогорать из-за образования устойчивой паровой пленки в возможных локальных вогнутостях на стенке. Подогреватель имеет высокую металлоемкость и габариты. Известен также подогреватель жидкости [2], содержащий корпус, заполненный жидким промежуточным теплоносителем, погруженную в последний жаровую трубу и горизонтальную продуктовую трубу, выполненную по крайней мере с одним вертикальным каналом, стенки которого скреплены кромкой с трубой. Подогреватель сложен в изготовлении. Высокое давление нагреваемого продукта приводит к необходимости выполнять стенки вертикальных каналов толстыми. Велики удельные затраты металла на единицу передаваемой тепловой мощности.A known heater [1], where the source of heat is the products of fuel combustion, moving in a horizontal duct along the forward and reverse passages, and the heated liquid product is fed into a bundle of product pipes placed above the duct. A bundle of grocery pipes and a gas duct are located in a housing filled with an intermediate liquid coolant. The heater contains heat exchange tubes fixed by the ends in the lower and upper flat walls of the duct. A large number of heat transfer tubes complicates and increases the cost of the heater design. The presence of welds connecting the heat exchange tubes with the walls of the duct reduces the reliability of the heater. In addition, the lower flat wall of the duct may burn out due to the formation of a stable vapor film in possible local concavities on the wall. The heater has a high metal consumption and dimensions. Also known is a liquid heater [2], comprising a housing filled with a liquid intermediate coolant immersed in the last heat pipe and a horizontal food pipe made with at least one vertical channel, the walls of which are fastened by an edge to the pipe. The heater is difficult to manufacture. High pressure of the heated product leads to the need to make the walls of the vertical channels thick. The unit costs of metal per unit of transmitted heat are high.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является трубчатый подогреватель для нагрева жидких и газообразных сред, содержащий заполненный жидким промежуточным теплоносителем корпус, расположенную внутри корпуса жаровую трубу и размещенный между корпусом и жаровой трубой трубчатый змеевик для пропуска нагреваемой среды [3], - прототип.The closest in technical essence to the present invention is a tubular heater for heating liquid and gaseous media, comprising a housing filled with a liquid intermediate heat carrier, a heat pipe located inside the housing and a tubular coil located between the housing and the heat pipe to pass the heated medium [3], a prototype.

В известном устройстве [3] объем занимаемый промежуточным теплоносителем сравнительно невелик, что уменьшает тепловую инерционность подогревателя. Его недостатком является то, что корпус и жаровая труба выполнены в виде вертикальных промежуточных коробов. При этом под действием повышенного по отношению к атмосферному давления внутри корпуса и гидростатического давления жидкого промежуточного теплоносителя возможны прогибы и изменение формы коробов. Для создания необходимой жесткости корпуса и жаровой трубы потребуется увеличивать толщину их стенок или укреплять стенки ребрами, что усложнит конструкцию подогревателя и увеличит его металлоемкость. Так как жаровая труба выполнена U-образной и при движении в ней поток продуктов сгорания поворачивает на 180°, то это приводит к повышенному гидравлическому сопротивлению дымового тракта. Недостатком является и то, что между трубчатым змеевиком и жаровой трубой установлена термосифонная перегородка. Наличие перегородки может привести к образованию паровой пленки на стенке жаровой трубы при кипении жидкого теплоносителя и, в связи с этим, - к пережогу стенки из-за недостаточного ее охлаждения. Образование пара увеличит давление в корпусе, в верхней части корпуса могут создаваться паровые пробки, что приведет к прерыванию циркуляции промежуточного жидкого теплоносителя и, как следствие, - к прекращению функционирования подогревателя.In the known device [3], the volume occupied by the intermediate coolant is relatively small, which reduces the thermal inertia of the heater. Its disadvantage is that the housing and the flame tube are made in the form of vertical intermediate ducts. In this case, under the action of an increased relative to atmospheric pressure inside the housing and the hydrostatic pressure of the liquid intermediate coolant, deflections and a change in the shape of the ducts are possible. To create the necessary rigidity of the casing and the flame tube, it will be necessary to increase the thickness of their walls or strengthen the walls with ribs, which will complicate the design of the heater and increase its metal consumption. Since the flame tube is made U-shaped and when the combustion products flow in it rotates 180 °, this leads to increased hydraulic resistance of the smoke path. A disadvantage is that a thermosiphon partition is installed between the tubular coil and the flame tube. The presence of a partition can lead to the formation of a vapor film on the wall of the flame tube during boiling of the heat-transfer fluid and, in connection with this, to burn out the wall due to insufficient cooling. The formation of steam will increase the pressure in the housing, steam plugs can be created in the upper part of the housing, which will lead to interruption of the circulation of the intermediate liquid coolant and, as a result, to the termination of the heater.

Техническая проблема, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, состоит в повышении эффективности и надежности работы трубчатого подогревателя.The technical problem to which the invention is directed is to increase the efficiency and reliability of the tubular heater.

Сущность изобретения заключается в том, что в трубчатом подогревателе, содержащем корпус, расположенную внутри корпуса жаровую трубу, размещенные между корпусом и жаровой трубой промежуточный жидкий теплоноситель и трубчатый змеевик для пропуска нагреваемой среды, жаровая труба и корпус выполнены в виде прямых цилиндров и имеют одну общую ось, в жаровой трубе концентрично с ней размещен цилиндрический вторичный излучатель с вставленным в него обтекаемым телом, трубчатый змеевик состоит из одного или нескольких соосных рядов закрученных спиралью труб или же он выполнен одно- или многорядным из труб-шпилек, расположенных параллельно оси корпуса и соединенных между собой коллекторным трубами, в диаметральных сечениях которых имеются дисковые перегородки, на внутренней поверхности жаровой трубы и на внешней поверхности цилиндрического вторичного излучателя размещены кольца-турбулизаторы, подогреватель дополнительно оборудован укрытием и примыкающей к укрытию оболочкой, размещенной с зазором вокруг корпуса.The essence of the invention lies in the fact that in a tubular heater containing a housing, a heat pipe located inside the housing, an intermediate liquid heat carrier and a tubular coil for passing the heated medium placed between the housing and the heat pipe, the heat pipe and the housing are made in the form of straight cylinders and have one common axis, a cylindrical secondary emitter with a streamlined body inserted into it is concentrically placed with it in the flame tube, the tubular coil consists of one or more coaxial rows of twisted spiral pipes or it is made of single or multi-row of hairpin tubes located parallel to the axis of the casing and connected by collector pipes, in the diametric sections of which there are disk partitions, rings are placed on the inner surface of the flame tube and on the outer surface of the cylindrical secondary emitter turbulizers, the heater is additionally equipped with a shelter and a shell adjacent to the shelter, placed with a gap around the housing.

В отличие от известного устройства исполнение жаровой трубы и корпуса в виде прямых цилиндров с одной общей осью обеспечивает необходимую жесткость данных элементов трубчатого подогревателя и способствует уменьшению его металлоемкости. Уменьшается гидравлическое сопротивление движению продуктов сгорания топлива в жаровой трубе. Наличие цилиндрического вторичного излучателя в жаровой трубе интенсифицирует радиационный теплообмен в зоне пониженных температур продуктов сгорания топлива и обеспечивает близкое к равномерному распределение плотности теплового потока по площади стенки жаровой трубы. Вставленное во вторичный излучатель обтекаемое тело имеет возможность перемещаться вдоль оси трубчатого подогревателя и тем самым регулировать и перераспределять расходы потоков продуктов сгорания топлива, протекающих снаружи и внутри вторичного излучателя. При этом становится возможным обеспечивать наиболее эффективный теплообмен в системе «продукты сгорания - вторичный излучатель - жаровая труба».Unlike the known device, the execution of the flame tube and the housing in the form of straight cylinders with one common axis provides the necessary rigidity of these elements of the tubular heater and helps to reduce its metal consumption. The hydraulic resistance to the movement of fuel combustion products in the flame tube is reduced. The presence of a cylindrical secondary emitter in the flame tube intensifies the radiative heat transfer in the zone of low temperatures of the fuel combustion products and provides a close to uniform distribution of the heat flux density over the area of the flame tube wall. A streamlined body inserted into the secondary radiator has the ability to move along the axis of the tubular heater and thereby control and redistribute the flow rates of the products of fuel combustion flowing outside and inside the secondary radiator. At the same time, it becomes possible to provide the most efficient heat transfer in the system "combustion products - secondary emitter - flame tube".

Исполнение трубчатого змеевика в виде одного или нескольких соосных рядов закрученных спиралью труб обеспечивает высокую его компактность, обусловленную малым шагом труб в змеевике и интенсивным теплообменом закрученного потока нагреваемой среды. Другим вариантом является исполнение трубчатого змеевика одно- или многорядным из труб-шпилек, расположенных параллельно оси корпуса и соединенных между собой коллекторным трубами, в диаметральных сечениях которых имеются дисковые перегородки (патент RU №2382973).The execution of the tubular coil in the form of one or more coaxial rows of spiral-wound pipes ensures its high compactness, due to the small pitch of the pipes in the coil and intensive heat exchange of the swirling flow of the heated medium. Another option is the execution of a tubular coil single or multi-row of studs located parallel to the axis of the housing and interconnected by collector pipes, in diametric sections of which there are disk partitions (patent RU No. 2382973).

Размещение колец-турбулизаторов на внутренней поверхности жаровой трубы и на внешней поверхности цилиндрического вторичного излучателя интенсифицирует конвективный теплообмен продуктов сгорания топлива, что способствует повышению компактности и уменьшению металлоемкости подогревателя.The placement of turbulator rings on the inner surface of the flame tube and on the outer surface of the cylindrical secondary emitter intensifies the convective heat transfer of the combustion products of the fuel, which contributes to an increase in compactness and a decrease in the metal consumption of the heater.

Дополнительное оснащение трубчатого подогревателя укрытием и примыкающей к укрытию оболочкой, размещенной с зазором вокруг корпуса, обеспечивает защищенность трубчатого подогревателя и обслуживающего его персонала от атмосферных воздействий и позволяет повысить тепловую эффективность трубчатого подогревателя за счет подогрева воздуха, подаваемого на сжигание топлива в горелочное устройство, при опускном движении воздуха в зазоре между корпусом и оболочкой. Кроме того, при этом минимизируются потери теплоты от наружной поверхности трубчатого подогревателя в окружающую среду.Additional equipment of the tubular heater with a cover and a shell adjacent to the shelter, placed with a gap around the housing, provides protection of the tubular heater and its personnel from atmospheric influences and improves the thermal efficiency of the tubular heater by heating the air supplied to burn the fuel to the burner when lowering air movement in the gap between the housing and the shell. In addition, this minimizes the loss of heat from the outer surface of the tubular heater into the environment.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показывает, что заявляемое устройство соответствует критерию «новизна».A comparative analysis of the proposed technical solution with the prototype shows that the claimed device meets the criterion of "novelty."

Известные технические решения [1, 2], реализующие нагрев текучих сред с помощью промежуточного жидкого теплоносителя, не обеспечивают интенсифицированный теплообмен. Их конструкции сложны в изготовлении. Большее число сварочных швов обусловливает пониженную надежность. Велико гидравлическое сопротивление потоку продуктов сгорания топлива.Known technical solutions [1, 2], realizing the heating of fluids using an intermediate liquid coolant, do not provide intensified heat transfer. Their designs are difficult to manufacture. A greater number of welds results in lower reliability. Hydraulic resistance to the flow of fuel combustion products is great.

Все это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «существенные отличия».All this allows us to conclude that the proposed technical solution meets the criterion of "significant differences".

На фиг. 1 приведен схематичный разрез предлагаемого трубчатого подогревателя; на фиг. 2 - выносной элемент I на фиг. 1; на фиг. 3 - трубчатый змеевик из двух соосных рядов закрученных спиралью труб; на фиг. 4 - трубчатый змеевик из одного ряда труб - шпилек; на фиг. 5 - вид по А на фиг. 4; на фиг. 6 - выносной элемент II на фиг. 4; на фиг. 7 - выносной элемент III на фиг. 4.In FIG. 1 shows a schematic section of the proposed tubular heater; in FIG. 2 - remote element I in FIG. one; in FIG. 3 - a tubular coil of two coaxial rows of spiral-twisted pipes; in FIG. 4 - a tubular coil from one row of pipes - studs; in FIG. 5 is a view along A in FIG. four; in FIG. 6 - remote element II in FIG. four; in FIG. 7 - remote element III in FIG. four.

Трубчатый подогреватель содержит жаровую трубу 1 и корпус 2, которые выполнены в виде прямых цилиндров и имеют одну общую ось. Кольцевое пространство между жаровой трубой 1 и корпусом 2 заполнено промежуточным жидким теплоносителем, в котором находится трубчатый змеевик 3 для пропуска нагреваемой среды и трубчатый змеевик 4 для пропуска топлива, сжигаемого в трубчатом подогревателе. Имеется расширительный сосуд 5, обеспечивающий гарантированное заполнение промежуточным теплоносителем кольцевого пространства между жаровой трубой 1 и корпусом 2. В низкотемпературной части жаровой трубы 1, концентрично с ней, размещен цилиндрический вторичный излучатель 6, внутри которого имеется обтекаемое тело 7. На поверхностях жаровой трубы 1 и цилиндрического вторичного излучателя 6 расположены кольца-турбулизаторы 8. Жаровая труба 1 оснащена горелочным устройством 9 и газоотводом 10 для выхода продуктов горения. С зазором вокруг корпуса 2 размещена оболочка 11, которая примыкает к укрытию 12, служащему для размещения в нем вспомогательного оборудования, средств контроля и автоматики.The tubular heater contains a flame tube 1 and a housing 2, which are made in the form of straight cylinders and have one common axis. The annular space between the flame tube 1 and the housing 2 is filled with an intermediate liquid coolant, in which there is a tubular coil 3 for passing the heated medium and a tubular coil 4 for passing fuel burned in the tubular heater. There is an expansion vessel 5, which ensures guaranteed filling of the annular space between the flame tube 1 and the casing 2 by the intermediate heat carrier. In the low-temperature part of the flame tube 1, concentric with it, a cylindrical secondary radiator 6 is placed, inside which there is a streamlined body 7. On the surfaces of the flame tube 1 and a cylindrical secondary emitter 6 are located ring-turbulators 8. The flame tube 1 is equipped with a burner device 9 and a gas outlet 10 for the exit of combustion products. With a gap around the casing 2, a shell 11 is placed, which adjoins the shelter 12, which serves to place auxiliary equipment, controls, and automation therein.

Трубчатый змеевик 3 выполнен из одного или нескольких соосных рядов закрученных спиралью труб. Например, при двух рядах труб змеевик содержит внутренний ряд 13, который расположен внутри внешнего ряда 14. Входные и выходные патрубки внутреннего 13 и внешнего 14 рядов закрученных спиралью труб проходят через фланцевое кольцо 15. При исполнении трубчатого змеевика 3 по другому варианту он выполнен одно- или многорядным из труб-шпилек 16, расположенных параллельно оси корпуса и соединенных между собой коллекторными трубами 17. В диаметральных сечениях коллекторных труб 17 имеются дисковые перегородки 18, назначение которых состоит в создании поворотных камер 19 для потока нагреваемой среды. Фиксирование дисковых перегородок 18 по длине коллекторных труб 17 осуществляется с помощью стержней 20, прошивающих дисковые перегородки 18 по их оси.The tubular coil 3 is made of one or more coaxial rows of spiral-wound pipes. For example, with two rows of pipes, the coil contains an inner row 13, which is located inside the outer row 14. The inlet and outlet pipes of the inner 13 and outer 14 rows of spiral-wound pipes pass through the flange ring 15. When performing a tubular coil 3 in another embodiment, it is made one or multi-row of pipe hairpins 16 located parallel to the axis of the housing and interconnected by collector pipes 17. In the diametrical sections of the collector pipes 17 there are disk partitions 18, the purpose of which is to create pivoting chambers 19 for the flow of a heated medium. The fixing of the disk partitions 18 along the length of the collector pipes 17 is carried out using rods 20, flashing the disk partitions 18 along their axis.

Жаровая труба 1, корпус 2 и фланцевое кольцо 15 имеют разъемные соединения между собой, что создает технологические удобства при сборке трубчатого подогревателя и дает возможность при необходимости извлекать трубчатый змеевик 3 для проведения ремонтных работ.The heat pipe 1, housing 2 and flange ring 15 are detachable to each other, which creates technological convenience when assembling the tubular heater and makes it possible to remove the tubular coil 3 for repair work if necessary.

Трубчатый подогреватель работает следующим образом. Подогретое в трубчатом змеевике 4 топливо поступает в горелочное устройство 9, где сжигается. Образующиеся высокотемпературные продукты сгорания топлива поступают в жаровую трубу 1 и, перемещаясь в направлении к газоотводу 10, в процессе радиационного и конвективного теплообмена со стенкой жаровой трубы 1 понижают свою температуру. Установленный в зоне пониженной температуры продуктов сгорания топлива цилиндрический вторичный излучатель 6 интенсифицирует передачу тепла на стенку жаровой трубы 1.The tubular heater operates as follows. The fuel heated in the tubular coil 4 enters the burner device 9, where it is burned. The resulting high-temperature products of fuel combustion enter the flame tube 1 and, moving towards the gas outlet 10, in the process of radiation and convective heat exchange with the wall of the flame tube 1 lower their temperature. Installed in the zone of low temperature of the combustion products of the fuel, a cylindrical secondary emitter 6 intensifies the transfer of heat to the wall of the flame tube 1.

Интенсификация передачи тепла достигается за счет радиации нагретой стенки вторичного излучателя 6 и за счет увеличения скорости движения продуктов сгорания топлива возле стенки жаровой трубы 1. Последнее обусловлено наличием обтекаемого тела 7 внутри цилиндрического вторичного излучателя 6, что ограничивает проточность внутреннего пространства излучателя. Повышению интенсивности конвективного теплообмена потока продуктов сгорания топлива способствует наличие на стенках жаровой трубы 1 и цилиндрического вторичного излучателя 6 колец-турбулизаторов 8. При этом в пристенной зоне потока образуются микровихри, повышающие его турбулентность и снижающие термическое сопротивление теплопереносу от продуктов сгорания к твердой стенке. Охлажденные в жаровой трубе 1 продукты сгорания топлива через газоотвод 10 выводятся в атмосферу. Теплота охлаждения продуктов сгорания топлива через стенку жаровой трубы 1 передается промежуточному жидкому теплоносителю, заполняющему кольцевое пространство между жаровой трубой 1 и корпусом 2, и далее через стенки трубчатого змеевика 3 - нагреваемой среде. Трубчатый змеевик 3 может быть выполнен одно- или многопоточным по нагреваемой среде за счет соответствующей обвязки входных и выходных патрубков рядов труб.The intensification of heat transfer is achieved due to the radiation of the heated wall of the secondary emitter 6 and by increasing the speed of movement of the products of fuel combustion near the wall of the flame tube 1. The latter is due to the presence of a streamlined body 7 inside the cylindrical secondary emitter 6, which limits the flow through the internal space of the emitter. An increase in the intensity of convective heat transfer of the stream of fuel combustion products is facilitated by the presence of turbulent rings 8. On the walls of the flame tube 1 and cylindrical secondary emitter 6, turbulence rings 8. Microvortices are formed in the wall zone of the stream, increasing its turbulence and reducing thermal resistance to heat transfer from the combustion products to the solid wall. Cooled in the flame tube 1, the combustion products of the fuel through the exhaust 10 are discharged into the atmosphere. The heat of cooling of the products of combustion of fuel through the wall of the flame tube 1 is transferred to the intermediate liquid coolant filling the annular space between the flame tube 1 and the housing 2, and then through the walls of the tubular coil 3 to the heated medium. The tubular coil 3 can be made single or multi-threaded in a heated medium due to the corresponding strapping of the inlet and outlet nozzles of the pipe rows.

Обогрев укрытия 12 осуществляется за счет подачи в него теплого воздуха, который предварительно нагревается в зазоре между корпусом 2 и оболочкой 11, воспринимая теплоту от стенки корпуса 2. Вход атмосферного воздуха под оболочку 11 происходит со стороны газоотвода 10. Перемещение воздуха от его входа до укрытия 12 в зазоре между корпусом 2 и оболочкой 11 осуществляется за счет работы вентилятора горелочного устройства 9. Из укрытия 12 теплый воздух поступает в горелочное устройство 9, где используется при сжигании топлива.The shelter 12 is heated by supplying warm air into it, which is preheated in the gap between the housing 2 and the shell 11, sensing heat from the wall of the housing 2. The atmospheric air under the shell 11 enters from the gas outlet 10. The air moves from its entrance to the shelter 12 in the gap between the housing 2 and the shell 11 is due to the operation of the fan of the burner device 9. From the shelter 12, warm air enters the burner device 9, where it is used for burning fuel.

Преимуществами предлагаемого трубчатого подогревателя являются:The advantages of the proposed tubular heater are:

- компактность и малая металлоемкость, что обусловлено использованием приемов и средств интенсификации теплообмена продуктов сгорания топлива со стенками жаровой трубы и цилиндрического вторичного излучателя;- compactness and low metal consumption, which is due to the use of techniques and means of intensifying heat transfer of the combustion products of the fuel with the walls of the flame tube and a cylindrical secondary emitter;

- меньшее гидравлическое сопротивление по тракту продуктов сгорания топлива, так как отсутствуют повороты, изменяющие направление движения потока;- less hydraulic resistance along the path of the fuel combustion products, since there are no turns that change the direction of flow;

- меньшие потери тепла в окружающую среду от поверхности трубчатого подогревателя;- less heat loss to the environment from the surface of the tubular heater;

- конструктивная простота, технологичность изготовления и ремонта;- structural simplicity, manufacturability and manufacturing;

- малый объем используемого промежуточного жидкого теплоносителя, что обеспечивает низкую тепловую инерционность подогревателя;- a small volume of the used intermediate liquid coolant, which ensures low thermal inertia of the heater;

- высокая надежность из-за того, что жаровая труба и корпус выполнены в виде прямых цилиндров, обладающих необходимой жесткостью и имеющих минимальное количество сварных соединений, а также из-за относительно низких рабочих температур конструктивных элементов трубчатого подогревателя и практически полной компенсации термических расширений, возникающих в элементах устройства.- high reliability due to the fact that the flame tube and the housing are made in the form of straight cylinders with the necessary rigidity and having a minimum number of welded joints, as well as due to the relatively low operating temperatures of the structural elements of the tubular heater and almost complete compensation for thermal expansions arising in the elements of the device.

Например, трубчатый подогреватель тепловой мощностью 2 МВт, предназначенный для нагрева нефтяной эмульсии до температуры 90°С, имеет диаметр жаровой трубы 630 мм, ее длину 9,6 м, диаметр корпуса 1050 мм. Тепловой к.п.д. составляет 89% при номинальной тепловой мощности. В качестве промежуточного жидкого теплоносителя используется вода.For example, a tubular heater with a thermal power of 2 MW, designed to heat the oil emulsion to a temperature of 90 ° C, has a diameter of the flame tube of 630 mm, its length is 9.6 m, and the diameter of the case is 1050 mm. Thermal efficiency makes 89% at rated thermal power. Water is used as an intermediate liquid coolant.

Источники информацииInformation sources

1. Авторское свидетельство СССР №1561612, М. кл. F22В 7/00, от 05.10.1987.1. USSR copyright certificate No. 1561612, M. cl. F22B 7/00, dated 05/10/1987.

2. Авторское свидетельство СССР №1668827, М. кл. F24Р 1/14, от 10.05.1989.2. USSR author's certificate No. 1668827, M. cl. F24P 1/14, dated 05/10/1989.

3. Авторское свидетельство СССР №377604, М. кл. F28d 1/02, от 17.04.1973.3. Copyright certificate of the USSR No. 377604, M. cl. F28d 1/02, dated 04.17.1973.

Claims (5)

1. Трубчатый подогреватель, содержащий корпус, расположенную внутри корпуса жаровую трубу, размещенные между корпусом и жаровой трубой промежуточный жидкий теплоноситель и трубчатый змеевик для пропуска нагреваемой среды, отличающийся тем, что жаровая труба и корпус выполнены в виде прямых цилиндров и имеют одну общую ось, в жаровой трубе концентрично с ней размещен цилиндрический вторичный излучатель с вставленным в него обтекаемым телом.1. A tubular heater comprising a housing, a heat pipe located inside the housing, an intermediate liquid coolant and a tubular coil for passing a heated medium between the housing and the heat pipe, characterized in that the heat pipe and the housing are made in the form of straight cylinders and have one common axis, In the flame tube, a cylindrical secondary radiator with a streamlined body inserted into it is placed concentrically with it. 2. Трубчатый подогреватель по п. 1, отличающийся тем, что трубчатый змеевик состоит из одного или нескольких соосных рядов закрученных спиралью труб.2. The tubular heater according to claim 1, characterized in that the tubular coil consists of one or more coaxial rows of pipes twisted by a spiral. 3. Трубчатый подогреватель по п. 1, отличающийся тем, что трубчатый змеевик выполнен одно- или многорядным из труб-шпилек, расположенных параллельно оси корпуса и соединенных между собой коллекторными трубами, в диаметральных сечениях которых имеются дисковые перегородки.3. The tubular heater according to claim 1, characterized in that the tubular coil is made of single or multiple rows of hairpins located parallel to the axis of the housing and interconnected by collector pipes, in the diametrical sections of which there are disk partitions. 4. Трубчатый подогреватель по п. 1, отличающийся тем, что на внутренней поверхности жаровой трубы и на внешней поверхности цилиндрического вторичного излучателя размещены кольца-турбулизаторы.4. The tubular heater according to claim 1, characterized in that on the inner surface of the flame tube and on the outer surface of the cylindrical secondary emitter turbulent rings are placed. 5. Трубчатый подогреватель по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно оборудован укрытием и примыкающей к укрытию оболочкой, размещенной с зазором вокруг корпуса.5. The tubular heater according to claim 1, characterized in that it is additionally equipped with a shelter and a shell adjacent to the shelter, placed with a gap around the housing.
RU2017124505A 2017-07-10 2017-07-10 Tubular heater RU2662018C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017124505A RU2662018C1 (en) 2017-07-10 2017-07-10 Tubular heater

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017124505A RU2662018C1 (en) 2017-07-10 2017-07-10 Tubular heater

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2662018C1 true RU2662018C1 (en) 2018-07-23

Family

ID=62981695

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017124505A RU2662018C1 (en) 2017-07-10 2017-07-10 Tubular heater

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2662018C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2747570C1 (en) * 2020-08-24 2021-05-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Multithreaded tubular coil

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU377604A1 (en) * 1971-02-26 1973-04-17 Ю. А. Сепитый, И. С. Валиев , Г. П. Цинкалов Центральное конструкторское бюро нефтеаппаратуры TUBULAR HEATER
FR2404811A1 (en) * 1977-10-03 1979-04-27 Motan Gmbh LIQUID HEATING DEVICE
RU2256846C1 (en) * 2004-03-01 2005-07-20 ООО "Завод Газпроммаш" Piping heater
RU69198U1 (en) * 2007-03-05 2007-12-10 ОАО "Сызранский завод Нефтемаш" HEATER

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU377604A1 (en) * 1971-02-26 1973-04-17 Ю. А. Сепитый, И. С. Валиев , Г. П. Цинкалов Центральное конструкторское бюро нефтеаппаратуры TUBULAR HEATER
FR2404811A1 (en) * 1977-10-03 1979-04-27 Motan Gmbh LIQUID HEATING DEVICE
RU2256846C1 (en) * 2004-03-01 2005-07-20 ООО "Завод Газпроммаш" Piping heater
RU69198U1 (en) * 2007-03-05 2007-12-10 ОАО "Сызранский завод Нефтемаш" HEATER

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2747570C1 (en) * 2020-08-24 2021-05-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Multithreaded tubular coil

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5539543B2 (en) High temperature fluid generator including condensing heat exchanger
US9074792B2 (en) Multiple-ring heat exchanger
RU178049U1 (en) Heater
EA006357B1 (en) Heating system for liquids
US20120145373A1 (en) Firetube having thermal conducting passageways
RU2327084C1 (en) Hot water boiler
SE440947B (en) CYLINDRISK PANEL WITH RING TUBES, WHICH DISTANCE AND CROSS SECTION VARY IN THE DIRECTION OF THE LENGTH SHAFT
RU2655096C1 (en) Tubular heater
RU2662018C1 (en) Tubular heater
RU2256846C1 (en) Piping heater
RU69198U1 (en) HEATER
RU2686357C1 (en) Gaseous medium heater
CN214664322U (en) Heat exchange device and hot water boiler and steam generation equipment thereof
CN214664323U (en) Steam generator
RU2640307C1 (en) Heater of liquid and gaseous media
RU53410U1 (en) DEVICE FOR GAS AND OIL HEATING
KR100363719B1 (en) Spiral Wound Heat Transferring Equipment on the Single Passage for the Super-heater
RU2327083C1 (en) Hot water boiler
RU2296921C2 (en) Liquid or gas heater
RU2184321C1 (en) Hot-water boiler
JP2009127971A (en) Heat exchanger and water heating device provided therewith
RU2225964C1 (en) Gas heater
RU2110730C1 (en) Barrel boiler
RU34235U1 (en) Hot water tube heat exchanger
RU2265160C1 (en) Technological heater