RU127431U1

RU127431U1 - LIQUID AND GAS HEATER

Info

Publication number: RU127431U1
Application number: RU2012136267/06U
Authority: RU
Inventors: Игорь Борисович Кучмин
Priority date: 2012-08-24
Filing date: 2012-08-24
Publication date: 2013-04-27

Abstract

1. Подогреватель жидких и газообразных сред, включающий горизонтально ориентированный корпус, заполненный жидким промежуточным теплоносителем, в верхней части которого вдоль его протяженности размещены теплообменники, теплогенераторный блок, содержащий соединенные в технологической последовательности горелочное устройство, жаровую трубу, разворотный короб и дымогарные трубы, соединенные с дымовой трубой, расположенной с наружной стороны корпуса, отличающийся тем, что он содержит, по крайней мере, два обтекателя потока теплоносителя, выполненных в виде удлиненных пластин, расположенных по обе стороны теплогенераторного блока вдоль пучка дымогарных труб по всей их длине, при этом теплообменники расположены по обе стороны от теплогенераторного блока с заполнением объема подогревателя между корпусом и теплогенераторным блоком до монтажных зазоров на уровне поперечного сечения подогревателя в зоне максимальной ширины теплообменника.2. Подогреватель по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит экономайзер подогрева воздуха, соединенный с пучком дымогарных труб и дымовой трубой и обеспечивающий подогрев воздуха, поступающего на горение, от тепла уходящих дымовых газов.3. Подогреватель по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит змеевик передачи или приема тепла, расположенный в нижней части корпуса и подключенный в системе внешнего теплоснабжения.4. Подогреватель по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит, по крайней мере, два ряда выкатных роликов, закрепленных в нижней части корпуса под углом между рядами от 20 до 90°.1. A heater for liquid and gaseous media, comprising a horizontally oriented housing filled with a liquid intermediate heat carrier, in the upper part of which heat exchangers are placed along its length, a heat generating unit containing a burner connected in a technological sequence, a heat pipe, a reversal box and smoke tubes connected to a chimney located on the outside of the housing, characterized in that it contains at least two fairing coolant flow made in the form of elongated plates located on both sides of the heat-generating unit along the bundle of smoke tubes along their entire length, while the heat exchangers are located on both sides of the heat-generating unit with filling the volume of the heater between the casing and the heat-generating unit to the mounting gaps at the level of the heater’s cross-section in zone of the maximum width of the heat exchanger. 2. The heater according to claim 1, characterized in that it further comprises an economizer for heating the air connected to the bundle of smoke tubes and the chimney and providing heating of the combustion air from the heat of the exhaust flue gases. The heater according to claim 1, characterized in that it further comprises a heat transfer or reception coil located in the lower part of the housing and connected to an external heat supply system. The heater according to claim 1, characterized in that it further comprises at least two rows of withdrawable rollers fixed in the lower part of the housing at an angle between the rows from 20 to 90 °.

Description

Заявляемая полезная модель относится к энергетической, нефтяной и газовой промышленности, а также другим отраслям техники, использующим термическую обработку жидкостей и газов. В частности, устройство может относиться к оборудованию автоматизированных газораспределительных станций магистральных газопроводов (АГРС МГ), компрессорных станций магистральных газопроводов (КС МГ) и может быть использовано при конструировании схем подогрева жидких и газообразных продуктов, пожароопасных и чувствительных к перегреву.The inventive utility model relates to the energy, oil and gas industry, as well as other industries using heat treatment of liquids and gases. In particular, the device may relate to the equipment of automated gas distribution stations of main gas pipelines (AGGR MG), compressor stations of main gas pipelines (KS MG) and can be used in the design of heating schemes for liquid and gaseous products that are fire hazardous and sensitive to overheating.

Известно достаточное количество устройств того же назначения, которые могут быть использованы в качестве аналогов заявляемого технического решения.A sufficient number of devices of the same purpose are known, which can be used as analogues of the claimed technical solution.

Известен подогреватель газа (а.с. СССР №265906), содержащий двустенный корпус с размещенной в межстенном пространстве трубчатой поверхностью нагрева, омываемой промежуточным жидким теплоносителем, и внутреннюю топку с газоходом, в котором установлена заглушенная с торца кольцевая камера с размещенной в ней трубчатой поверхностью нагрева, соединенная при помощи патрубков с корпусом для перехода промежуточного теплоносителя, причем внутри кольцевой камеры по ее оси размещена трубчатая поверхность нагрева, например, для подогрева топливного газа.Known gas heater (AS USSR No. 265906), comprising a double-walled housing with a tubular heating surface located in the interwall space, washed by an intermediate liquid coolant, and an internal firebox with a gas duct, in which an annular chamber muffled from the end with a tubular surface located therein is installed heating connected by means of pipes to the housing for the transition of the intermediate coolant, and inside the annular chamber along its axis there is a tubular heating surface, for example, for heating fuel th gas.

Недостатком приведенного подогревателя газа является то, что корпус его выполнен из двух горизонтальных коаксиальных цилиндров, что вызывает увеличение металлоемкости изделия и, следовательно, утяжеление и удорожание конструкции.The disadvantage of this gas heater is that its body is made of two horizontal coaxial cylinders, which causes an increase in the metal consumption of the product and, consequently, a heavier and more expensive structure.

Известен, например, подогреватель жидких и газообразных сред, содержащий корпус, заполненный жидким промежуточным теплоносителем, и расположенные внутри корпуса, по меньшей мере, один продуктовый змеевик, змеевик для нагрева топлива, одну жаровую трубу, подключенную к горелочному устройству с газовой камерой, и одну дымовую трубу, при этом в газовой камере аксиально размещена форсунка, которая соединена с патрубком для подачи жидкого топлива (патент РФ на полезную модель №43057).Known, for example, a heater for liquid and gaseous media, comprising a housing filled with a liquid intermediate coolant, and located inside the housing, at least one food coil, a coil for heating fuel, one flame tube connected to a burner device with a gas chamber, and one a chimney, while the nozzle is axially placed in the gas chamber, which is connected to a nozzle for supplying liquid fuel (RF patent for utility model No. 43057).

Приведенные известные устройства имеют недостаточно эффективное побуждение естественной циркуляции теплоносителя, высокие значения удельного объема промежуточного теплоносителя на единицу мощности, не имеют возможности выбора варианта последовательного или параллельного подключения теплообменников в зависимости от требуемого перепада температур нагреваемой среды.The above known devices have insufficiently effective induction of the natural circulation of the heat carrier, high values of the specific volume of the intermediate heat carrier per unit of power, do not have the ability to choose the series or parallel connection of heat exchangers depending on the required temperature difference of the heated medium.

Известен также ряд устройств, выполненных по патентам ООО "Завод "Газпроммаш", г.Саратов, среди которыхA number of devices are also known, made according to patents of LLC "Plant" Gazprommash ", Saratov, among which

подогреватель жидких и газообразных сред является наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели (патент РФ на изобретение №2300701). Подогреватель содержит корпус, заполненный жидким промежуточным теплоносителем, в котором размещен теплообменник и, по меньшей мере, два горизонтально ориентированных теплогенераторных блока, в состав каждого из которых входят горелочное устройство, жаровая труба, пучок дымогарных труб и камера поворота, а также выведенная за пределы корпуса дымовая труба, соединенная с пучком дымогарных труб. Размещение теплогенераторных блоков в корпусе осуществлено по принципу левой и правой частей подогревателя, выполненных с возможностью подключения каждого из теплогенераторов как автономно, так и одновременно всех вместе.the heater of liquid and gaseous media is the closest in technical essence to the claimed utility model (RF patent for the invention No. 2300701). The heater contains a housing filled with a liquid intermediate coolant, in which a heat exchanger and at least two horizontally oriented heat generating units are located, each of which includes a burner, a heat pipe, a bundle of smoke tubes and a pivot chamber, as well as outside the housing a chimney connected to a bundle of smoke tubes. The placement of the heat generating units in the housing is carried out according to the principle of the left and right parts of the heater, made with the possibility of connecting each of the heat generators both independently and simultaneously all together.

Охлаждение теплоносителя в расположенном выше теплогенератора теплообменнике (в связи с увеличением плотности жидкости при охлаждении) создает силу, направленную навстречу вектору движения теплоносителя, что снижает результирующую скорость движения теплоносителя и ведет к ухудшению естественной циркуляции и необходимости увеличения площади теплообменных поверхностей. Кроме того, наличие двух теплогенераторов ведет к необходимости удвоения горелочных устройств и газового оборудования, что увеличивает стоимость изделия.The cooling of the heat carrier in the heat exchanger located above the heat generator (due to the increase in the density of the liquid during cooling) creates a force directed towards the motion vector of the heat carrier, which reduces the resulting velocity of the heat carrier and leads to a deterioration in the natural circulation and the need to increase the area of heat transfer surfaces. In addition, the presence of two heat generators leads to the need to double the burner devices and gas equipment, which increases the cost of the product.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является подогреватель газа, содержащий бак-расширитель, снабженный нагревателем газа горизонтальный корпус, заполненный жидким теплоносителем и разделенный профильными листами, установленными с сужением в верхней части на наружный опускной отсек между боковыми стенками корпуса и листами, и внутренний подъемный отсек, в котором размещены жаровая труба, подключенная к горелочному устройству, и установленный над ней дымогарный пучок труб, подключенный к дымовой трубе, в котором нагреватель газа выполнен в виде двух модулей, установленных в опускном отсеке в зоне сужения профильных листов по обе стороны оси подъемного отсека, а жаровая труба вдоль нижней и верхней образующей снабжена соответственно натекателями и стекателями потока теплоносителя (патент РФ на изобретение №2064123).Closest to the technical nature of the claimed utility model is a gas heater containing a tank expander, equipped with a gas heater horizontal housing filled with liquid coolant and separated by profile sheets installed with a narrowing in the upper part to the outer lower compartment between the side walls of the housing and the sheets, and the internal lifting compartment, in which the flame tube is connected, connected to the burner device, and the smoke tube bundle installed above it, connected to the smoke tube e, in which the gas heater is made in the form of two modules installed in the lowering compartment in the zone of narrowing of the profile sheets on both sides of the axis of the lifting compartment, and the flame tube along the lower and upper generatrix is equipped with leakages and drains of the coolant flow, respectively (RF patent for the invention No. 2064123 )

К недостаткам известного устройства относится недостаточная эффективность схемы побуждения циркуляции промежуточного теплоносителя, которая обеспечивается только нагревом от теплогенератора (движение нагретого потока жидкости вверх в связи с уменьшением плотности жидкости при нагревании).The disadvantages of the known device include the lack of efficiency of the circuit for stimulating the circulation of the intermediate coolant, which is provided only by heating from the heat generator (the movement of the heated liquid flow upward due to a decrease in the density of the liquid when heated).

Задачей заявляемого технического решения является увеличение коэффициента полезного действия подогревателя, снижение удельного объема промежуточного теплоносителя на единицу мощности.The objective of the proposed technical solution is to increase the efficiency of the heater, reducing the specific volume of the intermediate coolant per unit of power.

Технический результат, достигаемый при использовании заявляемой полезной модели, заключается в обеспечении интенсификации естественной циркуляции теплоносителя, а также в повышении технологичности изготовления за счет уменьшения массогабаритных показателей корпуса.The technical result achieved by using the claimed utility model is to ensure the intensification of the natural circulation of the coolant, as well as to increase the manufacturability of manufacturing by reducing the overall dimensions of the housing.

Взаимное расположение термически активных элементов подогревателя обеспечивает высокую эффективность естественной циркуляции теплоносителя и позволяет максимально сократить диаметр корпуса подогревателя, что ведет к уменьшению удельного объема промежуточного теплоносителя на единицу тепловой мощности подогревателя.The relative position of the thermally active elements of the heater provides high efficiency of the natural circulation of the coolant and allows to minimize the diameter of the heater body, which leads to a decrease in the specific volume of the intermediate coolant per unit of heat output of the heater.

Поставленная задача решается тем, что подогреватель жидких и газообразных сред, включающий горизонтально ориентированный корпус, заполненный жидким промежуточным теплоносителем, в верхней части которого вдоль его протяженности размещены теплообменники, теплогенераторный блок, содержащий соединенные в технологической последовательности горелочное устройство, жаровую трубу, разворотный короб и дымогарные трубы, соединенные с дымовой трубой, расположенной с наружной стороны корпуса, согласно техническому решению, содержит, по крайней мере, два обтекателя потока теплоносителя, выполненные в виде удлиненных пластин, расположенных по обе стороны теплогенераторного блока вдоль пучка дымогарных труб по всей их длине, при этом теплообменники расположены по обе стороны от теплогенераторного блока с заполнением объема подогревателя между корпусом и теплогенераторным блоком до монтажных зазоров на уровне поперечного сечения подогревателя в зоне максимальной ширины теплообменника. Кроме того, подогреватель дополнительно может содержать экономайзер подогрева воздуха, соединенный с пучком дымогарных труб и дымовой трубой, и обеспечивающий подогрев воздуха, поступающего на горение, от тепла уходящих дымовых газов, а также змеевик передачи или приема тепла, расположенный в нижней части корпуса и подключенный в системе внешнего теплоснабжения. Устройство может быть снабжено двумя рядами выкатных роликов, закрепленных в нижней части корпуса под углом между рядами от 20 до 90°.The problem is solved in that a heater of liquid and gaseous media, including a horizontally oriented housing filled with a liquid intermediate heat carrier, in the upper part of which heat exchangers are placed along its length, a heat generating unit containing a burner connected in a technological sequence, a heat pipe, a reversal box and smoke pipes connected to a chimney located on the outside of the housing, according to the technical solution, contains, at the extreme To the least, two coolant flow fairings made in the form of elongated plates located on both sides of the heat generating unit along the bundle of smoke tubes along their entire length, while the heat exchangers are located on both sides of the heat generating unit with filling the heater volume between the body and the heat generating unit to the mounting the gaps at the cross-sectional level of the heater in the area of the maximum width of the heat exchanger. In addition, the heater may additionally contain an economizer for heating the air connected to the beam of smoke tubes and the chimney, and providing heating of the air entering the combustion from the heat of the exhaust flue gases, as well as a heat transfer or reception coil located in the lower part of the housing and connected in the system of external heat supply. The device can be equipped with two rows of withdrawable rollers fixed in the lower part of the housing at an angle between the rows from 20 to 90 °.

Заявляемая полезная модель поясняется следующими чертежами.The inventive utility model is illustrated by the following drawings.

На фиг.1 схематично представлен продольный разрез заявляемого подогревателя.Figure 1 schematically shows a longitudinal section of the inventive heater.

На фиг.2 представлен поперечный разрез устройства, на котором схематично показано движение теплоносителя на основе естественной циркуляции.Figure 2 presents a cross section of the device, which schematically shows the movement of the coolant based on natural circulation.

Позициями на чертежах обозначены:The positions in the drawings indicate:

1. корпус,1. housing

2. теплообменник,2. heat exchanger

3. горелочное устройство,3. burner device,

4. жаровая труба,4. flame tube,

5. разворотный короб,5. reversal box,

6. дымогарные трубы,6. smoke tubes,

7. поворотный короб,7. rotary box,

8. экономайзер подогрева воздуха,8. economizer of air heating,

9. дымовая труба,9. chimney

10. штуцер входа подогреваемого продукта,10. Heated product inlet fitting,

11. штуцер выхода подогреваемого продукта,11. outlet fitting heated product,

12. обтекатель,12. fairing,

13. ролики,13. rollers,

14. змеевик передачи или приема тепла,14. heat transfer or reception coil,

15. промежуточный теплоноситель.15. intermediate heat carrier.

Заявляемый подогреватель представляет собой горизонтально ориентированный цилиндрический корпус 1, заполненный жидким промежуточным теплоносителем 15. В корпусе размещен теплогенераторный блок, содержащий горелочное устройство 3, жаровую трубу 4, разворотный короб 5, пучок дымогарных труб 6. Снаружи корпуса укреплены поворотный короб 7, экономайзер 8 и дымовая труба 9. Горелочное устройство расположено в нижней части корпуса, вблизи одной из его торцевых стенок и соединено с жаровой трубой 4. Жаровая труба оканчивается разворотным коробом 5, соединенным с пучком дымогарных труб 6, количество которых определяется для каждой модификации подогревателя индивидуально из условия обеспечения необходимой пропускной способности и требуемой площади теплообмена. Полости дымогарных труб сообщают между собой разворотный и поворотный короба. При этом поворотный короб 7 размещен снаружи корпуса 1 и соединен с экономайзером подогрева воздуха 8. Наружная дымовая труба 9 соединена с экономайзером подогрева воздуха 8. Экономайзер обеспечивает подогрев воздуха, поступающего к горелочному устройству, от тепла уходящих дымовых газов, тем самым повышая коэффициент полезного действия подогревателя. Экономайзер представляет собой теплообменник "газ-газ", где продукты горения движутся вверх внутри расположенных в шахматном порядке труб, а нагреваемый воздух - в межтрубном пространстве с поперечно-диагональным направлением движения. Экономайзер обеспечивает нагрев поступающего на горение воздуха на 50-80°С, что позволяет увеличить коэффициент полезного действия подогревателя на 1,3-2% за счет возвращения тепла дымовых газов в подогреватель и улучшения смесеобразования топлива с воздухом, при этом также обеспечивается снижение содержания токсичных компонентов (СО, NO_x) в продуктах горения.The inventive heater is a horizontally oriented cylindrical housing 1, filled with a liquid intermediate coolant 15. In the housing there is a heat generating unit containing a burner 3, a flame tube 4, a reversal box 5, a bundle of smoke tubes 6. Outside the enclosure, a rotary box 7, an economizer 8 and chimney 9. The burner device is located in the lower part of the housing, near one of its end walls and is connected to the flame tube 4. The flame tube ends in a reversal box 5 connected to the beam of smoke tubes 6, the number of which is determined for each modification of the heater individually from the condition of ensuring the necessary throughput and the required heat transfer area. The cavities of the smoke tubes communicate with each other turning and turning boxes. In this case, the rotary box 7 is placed outside the housing 1 and connected to the economizer of air heating 8. The outer chimney 9 is connected to the economizer of air heating 8. The economizer provides heating of the air entering the burner device from the heat of the exhaust flue gases, thereby increasing the efficiency heater. The economizer is a gas-gas heat exchanger, where the combustion products move upward inside staggered pipes, and the heated air flows in the annular space with a transverse-diagonal direction of movement. The economizer provides heating of the combustion air by 50-80 ° C, which allows to increase the efficiency of the heater by 1.3-2% due to the return of the heat of the flue gases to the heater and to improve the mixture formation of fuel and air, while also reducing toxic components (СО, NO _x ) in combustion products.

Вдоль протяженности корпуса в его верхней части по обе стороны от теплогенераторного блока расположены два независимых теплообменника 2, каждый из которых выполнен из U-образных трубок малого радиуса поворота и круглого поперечного сечения. Независимость теплообменников обеспечивает возможность как параллельного, так и последовательного их подключения для нагрева продукта. Теплообменники снабжены штуцерами 10, 11, осуществляющими прием и выдачу подогреваемого продукта. В трубках теплообменников организованы две зоны движения продукта: нижняя более "холодная", где обеспечивается движение нагреваемого продукта от штуцера входа подогреваемого продукта 10 к месту разворота трубок, и верхняя более "горячая", где обеспечивается движение нагреваемого продукта от места разворота.Two independent heat exchangers 2, each of which is made of U-shaped tubes with a small turning radius and a circular cross section, are located along the length of the housing in its upper part on both sides of the heat generating unit. The independence of the heat exchangers provides the possibility of both parallel and serial connection for heating the product. The heat exchangers are equipped with fittings 10, 11, which receive and dispense a heated product. Two zones of product movement are organized in the tubes of the heat exchangers: the lower is more “cold”, where the movement of the heated product from the inlet of the heated product 10 to the place of the turn of the tubes is provided, and the upper is more “hot”, where the movement of the heated product from the place of the turn is provided.

В нижней части корпуса расположен змеевик 14, выполняющий функции передачи тепла во внешний теплоноситель (может быть использован для отопления зданий и сооружений), или приема тепла от внешнего теплоносителя (может быть использован для поддержания подогревателя в "горячем" резерве от станционной системы отопления). Змеевик передачи или приема тепла 14 состоит из трубы, погруженной в промежуточный теплоноситель, смонтированной зигзагами в нижней части корпуса под теплогенераторным блоком. Змеевик подключен к внешней системе отопления с искусственным побуждением через входной и выходной штуцеры. Подогреваемая или греющая жидкость проходит зигзагообразно, при этом происходит передача тепла от более нагретой жидкости к менее нагретой. Для заявляемого подогревателя длительность выхода на рабочий режим определяется необходимостью разогрева промежуточного теплоносителя с температуры окружающей среды (например, минус 40°С) до рабочих параметров (около 80°С). Поэтому, вывод подогревателя на проектный режим эксплуатации занимает длительное время. Для сокращения этого времени необходимо поддерживать промежуточный теплоноситель в горячем состоянии, что возможно осуществить за счет использования теплоносителя в системе отопления через змеевик 14.In the lower part of the case there is a coil 14, which performs the function of transferring heat to an external coolant (can be used for heating buildings and structures), or receiving heat from an external coolant (can be used to maintain a heater in a "hot" reserve from a station heating system). The heat transfer or reception coil 14 consists of a pipe immersed in an intermediate heat carrier mounted in zigzags in the lower part of the housing under the heat-generating unit. The coil is connected to an external heating system with artificial induction through the inlet and outlet fittings. The heated or heating liquid passes in a zigzag fashion, and heat is transferred from a more heated to a less heated liquid. For the inventive heater, the duration of the output to the operating mode is determined by the need to heat the intermediate coolant from the ambient temperature (for example, minus 40 ° C) to operating parameters (about 80 ° C). Therefore, the output of the heater to the design mode of operation takes a long time. To reduce this time, it is necessary to maintain the intermediate coolant in a hot state, which is possible due to the use of the coolant in the heating system through the coil 14.

Подогреватель содержит два обтекателя потока теплоносителя, расположенные по обе стороны от теплогенераторного блока вдоль всей его протяженности. Обтекатели 12 представляют собой металлические пластины, закрепленные к корпусу подогревателя на кронштейнах под острым углом к вертикальной плоскости, раскрытым в сторону нижней части подогревателя. Обтекатели направляют поток предварительно нагретого от жаровой трубы теплоносителя через пучок дымогарных труб, тем самым активизируя теплообменный процесс.The heater contains two coolant flow fairings located on both sides of the heat generating unit along its entire length. Fairings 12 are metal plates fixed to the heater body on brackets at an acute angle to a vertical plane, open towards the bottom of the heater. The fairings direct the flow of the coolant preheated from the heat pipe through the smoke tube bundle, thereby activating the heat exchange process.

Устройство снабжено также, по крайней мере, двумя рядами выкатных роликов 13. Каждый выкатной ролик имеет цилиндрическую форму, выполнен с возможностью вращения относительно неподвижной оси, закрепленной к корпусу подогревателя на кронштейне (ось, кронштейн - на чертежах не показаны). Количество роликов в ряду определяется конструктивной целесообразностью, как правило, от трех и более.The device is also equipped with at least two rows of withdrawable rollers 13. Each withdrawable roller has a cylindrical shape, is rotatable with respect to a fixed axis fixed to the heater body on an arm (axis, arm — not shown in the drawings). The number of rollers in a row is determined by constructive expediency, as a rule, from three or more.

Заявляемый подогреватель работает следующим образом. В горелочном устройстве 3 сжигают энергоноситель, в качестве которого используют газообразное или жидкое топливо. Образовавшиеся продукты сгорания поступают в жаровую трубу 4, по которой перемещаются через разворотный короб 5 в дымогарные трубы 6, проходя по которым передают свое тепло жидкому промежуточному теплоносителю 15. Затем продукты сгорания поступают в поворотный короб 7 и экономайзер подогрева воздуха 8, после чего удаляются через дымовую трубу, обеспечивающую создание необходимой тяги. В экономайзере 8 воздух, поступающий на горение, нагревается от уходящих газов, после чего поступает в горелочное устройство, обеспечивая повышение КПД подогревателя и улучшение смесеобразования в горелочном устройстве. Теплоноситель 15 нагревается погруженными в него элементами газового тракта, в том числе жаровой трубой, разворотным коробом и дымогарными трубами, при этом нагретая часть жидкости перемещается в верхнюю часть корпуса. Продукт, циркулирующий в теплообменниках, забирает тепло от промежуточного теплоносителя, тем самым охлаждая его, после чего охлажденный теплоноситель опускается в нижнюю часть корпуса, где вновь начинает нагреваться от тепловыделяющих элементов подогревателя. Таким образом, в корпусе возникает естественная циркуляция двух зеркально отображенных потоков промежуточного теплоносителя, в правой и левой частях подогревателя. Обтекатель 12 направляет частично нагретый жаровой трубой теплоноситель на дополнительный нагрев в пучке дымогарных труб, чем повышает скорость движения теплоносителя за счет увеличения разницы температуры теплоносителя в начале и конце нагрева, а также препятствует преждевременному поступлению теплоносителя в теплообменник, исключая короткий круг обращения. Таким образом, происходит устойчивая и активная циркуляция теплоносителя внутри корпуса подогревателя со скоростями, превышающими скорости в подогревателях-прототипах, что позволяет активизировать теплообмен и достичь более высокого коэффициента полезного действия без увеличения площадей теплообменных поверхностей.The inventive heater operates as follows. An energy carrier is burned in the burner device 3, in which gaseous or liquid fuel is used. The resulting combustion products enter the flame tube 4, through which they move through the reversal box 5 to the smoke tubes 6, passing through which they transfer their heat to the liquid intermediate coolant 15. Then, the combustion products enter the rotary duct 7 and the economizer of air heating 8, and then are removed through a chimney that provides the necessary traction. In economizer 8, the air entering the combustion is heated from the flue gases, and then it enters the burner device, providing an increase in the efficiency of the heater and improving mixture formation in the burner device. The coolant 15 is heated by the elements of the gas path immersed in it, including a flame tube, a reversal box and smoke tubes, while the heated portion of the liquid moves to the upper part of the housing. The product circulating in the heat exchangers takes the heat from the intermediate heat carrier, thereby cooling it, after which the cooled heat carrier falls into the lower part of the housing, where it again begins to heat from the heat-generating elements of the heater. Thus, in the case there is a natural circulation of two mirrored flows of the intermediate coolant in the right and left parts of the heater. The cowling 12 directs the coolant partially heated by the heat pipe to additional heating in the smoke tube bundle, which increases the velocity of the coolant by increasing the temperature difference of the coolant at the beginning and end of heating, and also prevents premature flow of the coolant into the heat exchanger, eliminating a short circulation. Thus, there is a stable and active circulation of the coolant inside the heater body with speeds exceeding the speeds in the prototype heaters, which allows you to activate heat transfer and achieve a higher efficiency without increasing the area of the heat exchange surfaces.

Так как в составе подогревателя предусмотрены два теплообменника, то при эксплуатации подогревателя они могут быть подключены как параллельно, так и последовательно. Так, для газораспределительных станций, как правило, не требуется подогрев газа выше, чем на 25-30°С, в данном случае теплообменники включаются параллельно с целью обеспечения максимальной пропускной способности по нагреваемому газу. При необходимости подогрева газа на 50-55°С на компрессорных станциях магистральных газопроводов или газораспределительных станций с повышенным входным давлением теплообменники подключаются последовательно из условия получения максимальной температуры нагреваемого газа.Since the heater has two heat exchangers, during operation of the heater they can be connected both in parallel and in series. So, for gas distribution stations, as a rule, gas heating is not required higher than 25-30 ° C, in this case, heat exchangers are switched on in parallel in order to ensure maximum throughput for the heated gas. If necessary, heat gas at 50-55 ° C at compressor stations of gas pipelines or gas distribution stations with increased inlet pressure, heat exchangers are connected in series from the condition of obtaining the maximum temperature of the heated gas.

Обеспечивается более высокая скорость выхода подогревателя на номинальный режим благодаря меньшему количеству промежуточного теплоносителя.A higher rate of heater output to nominal mode is ensured due to a smaller amount of intermediate coolant.

Использование предлагаемой полезной модели позволит расширить арсенал технических средств, применяемых в энергетике, нефтяной и газовой промышленности для нагрева жидкостей и газов.Using the proposed utility model will expand the arsenal of technical means used in the energy sector, oil and gas industry for heating liquids and gases.

Снижается удельный объем промежуточного теплоносителя на единицу мощности (не более 4 м³/МВт) по сравнению с наиболее совершенными подогревателями-аналогами (около 7 м³/МВт).The specific volume of the intermediate coolant per unit of power is reduced (not more than 4 m ³ / MW) compared with the most advanced analogue heaters (about 7 m ³ / MW).

Claims

1. A heater for liquid and gaseous media, comprising a horizontally oriented housing filled with a liquid intermediate heat carrier, in the upper part of which heat exchangers are placed along its length, a heat generating unit containing a burner connected in a technological sequence, a heat pipe, a reversal box and smoke tubes connected to a chimney located on the outside of the housing, characterized in that it contains at least two fairing coolant flow made in the form of elongated plates located on both sides of the heat-generating unit along the bundle of smoke tubes along their entire length, while the heat exchangers are located on both sides of the heat-generating unit with filling the heater volume between the casing and the heat-generating unit to the mounting gaps at the level of the heater’s cross-section in zone of the maximum width of the heat exchanger.

2. The heater according to claim 1, characterized in that it further comprises an economizer for heating the air, connected to a bundle of smoke tubes and a chimney and providing heating of the air entering the combustion from the heat of the exhaust flue gases.

3. The heater according to claim 1, characterized in that it further comprises a heat transfer or reception coil located in the lower part of the housing and connected to an external heat supply system.

4. The heater according to claim 1, characterized in that it further comprises at least two rows of withdrawable rollers fixed in the lower part of the housing at an angle between the rows from 20 to 90 °.