RU2378583C1 - Fire pipe automated heater - Google Patents
Fire pipe automated heater Download PDFInfo
- Publication number
- RU2378583C1 RU2378583C1 RU2008144070/06A RU2008144070A RU2378583C1 RU 2378583 C1 RU2378583 C1 RU 2378583C1 RU 2008144070/06 A RU2008144070/06 A RU 2008144070/06A RU 2008144070 A RU2008144070 A RU 2008144070A RU 2378583 C1 RU2378583 C1 RU 2378583C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heater
- burners
- heated
- heat exchanger
- inlet
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области теплотехники, в частности к подогревателям газовым автоматизированным, и может быть использовано преимущественно для нагрева транспортируемых по трубопроводам газообразных и жидких углеводородных продуктов с теплотой сгорания не ниже 10 МДж/кг.The invention relates to the field of heat engineering, in particular to automated gas heaters, and can be used primarily for heating gaseous and liquid hydrocarbon products transported through pipelines with a calorific value of at least 10 MJ / kg.
Известен подогреватель газа (см. патент РФ на изобретение №2061200, МПК F27B 5/00, опубл. 27.05.1996 г.), содержащий радиантную и конвективную камеры, разделенные вертикальной перевальной стенкой, трубчатые змеевики, излучающие горелки, при этом трубчатые змеевики (из горизонтально расположенных труб) размещены вертикальными рядами в радиантной и конвективной камерах, перевальная стенка установлена в зазоре между соседними вертикальными рядами труб радиантной и конвективной камер и выполнена из жаростойкого материала с высокой излучающей способностью, толщина перевальной стенки не превышает 0,1 диаметра труб змеевика, стенки подогревателя выполнены из внутренней и наружной оболочек, установленных с зазором, заполненным легковесным теплоизоляционным материалом, причем внутренняя оболочка выполнена тонкостенной из жаростойкого материала.Known gas heater (see RF patent for the invention No. 2061200, IPC
Основным недостатком известного подогревателя газа является неравномерность нагрева горелками теплообменных труб (змеевика) по длине и периметру и, следовательно, снижение их срока службы и надежности теплообменника, вследствие изготовления его теплообменной поверхности, обогреваемой пламенем горелок, из труб и отводов, соединяемых большим количеством сварных швов. Кроме того, в известной конструкции не используется конденсат водяных паров при низкотемпературном режиме нагрева сырья для генерации в топке подогревателя парогазовой смеси (смеси дымовых газов и перегретого водяного пара), что также снижает надежность работы подогревателя (увеличивает риск воспламенения в топке возможных утечек нагреваемого продукта).The main disadvantage of the known gas heater is the uneven heating of the heat exchanger tubes (coil) by the burners along the length and perimeter and, consequently, a decrease in their service life and reliability of the heat exchanger, due to the manufacture of its heat exchanger surface heated by the burner flame, from pipes and outlets connected by a large number of welds . In addition, the known design does not use water vapor condensate in the low-temperature mode of heating the raw materials to generate a gas-vapor mixture in the heater furnace (a mixture of flue gases and superheated water vapor), which also reduces the reliability of the heater (increases the risk of ignition in the furnace of possible leakages of the heated product) .
Известен также подогреватель газа (см. патент РФ на изобретение №2225964, МПК F24H 3/08, опубл. 20.03.2004 г.), содержащий горелочное устройство, дымовую трубу, входной и выходной газовые коллекторы, теплообменный модуль, расположенный в корпусе и выполненный в виде коаксиально расположенных внутренней трубы и внешней, заглушенной со стороны горелочного устройства, при этом подогреватель содержит цилиндрический вкладыш для разделения воздушного и дымового потоков, внутреннюю и внешнюю цилиндрические обечайки, образующие горелочный тоннель и расположенные между цилиндрическим вкладышем и теплообменным модулем в нижней части корпуса, переходник, расположенный между дымовой трубой и корпусом и выполненный в виде двух конических внутренней и внешней обечаек, при этом входной и выходной газовые коллекторы выполнены в виде вставленных одна в другую труб, расположенных горизонтально по отношению к теплообменному модулю, ориентированному вертикально по отношению к корпусу, входной коллектор в виде внутренней горизонтальной трубы соединен с внутренней трубой теплообменного модуля и имеет заглушку со стороны выхода, а выходной коллектор в виде внешней горизонтальной трубы соединен с внешней трубой теплообменного модуля, к которой прикреплена внутренняя цилиндрическая обечайка с образованием зазора для подвода воздуха, внешняя цилиндрическая обечайка прикреплена к цилиндрическому вкладышу, соединенному с внутренней конической обечайкой переходника, а внешняя коническая обечайка соединена с корпусом, горелочное устройство расположено в корпусе и выполнено в виде кольцевой горелки, причем цилиндрический вкладыш, цилиндрические и конические обечайки, кольцевая горелка расположены коаксиально по отношению к теплообменному модулю, внутренняя труба которого и входной коллектор выполнены перфорированными.A gas heater is also known (see RF patent for the invention No. 2225964, IPC F24H 3/08, publ. March 20, 2004), comprising a burner device, a chimney, gas inlet and outlet gas collectors, a heat exchange module located in the housing and made in the form of a coaxially located inner pipe and an external plugged from the side of the burner, the heater contains a cylindrical insert for separating air and smoke flows, an inner and outer cylindrical shell, forming a burner tunnel and wedged between the cylindrical liner and the heat exchanger module in the lower part of the casing, an adapter located between the chimney and the casing and made in the form of two conical inner and outer shells, while the inlet and outlet gas collectors are made in the form of tubes inserted horizontally into each other, arranged horizontally along in relation to the heat exchange module oriented vertically with respect to the housing, the input manifold in the form of an internal horizontal pipe is connected to the internal pipe of the heat exchange module and and there is a plug on the output side, and the output manifold in the form of an external horizontal pipe is connected to the external pipe of the heat exchanger module, to which the inner cylindrical shell is attached with a gap for air supply, the outer cylindrical shell is attached to the cylindrical liner connected to the inner conical shell of the adapter, and the outer conical shell is connected to the housing, the burner device is located in the housing and is made in the form of an annular burner, with a cylindrical liner, c the cylindrical and cylindrical shells, the annular burner are coaxial with respect to the heat exchange module, the inner tube of which and the inlet manifold are perforated.
Недостатком известного подогревателя газа является недостаточно высокая надежность теплообменника из-за наличия обогреваемых пламенем сварных соединений, а также недостаточно равномерный нагрев теплообменника по длине при изменении теплопроизводительности горелки. Кроме того, в известном подогревателе газа не используется конденсат водяных паров для генерации в топке подогревателя парогазовой смеси, а также отсутствует отвод избыточного конденсата водяных паров из топки. Указанный недостаток приводит к снижению надежности эксплуатации подогревателя (возможности воспламенения утечек газа в топке) и снижению его тепловой экономичности (так как теплота конденсации водяных паров на теплопередающей стенке модуля не используется для нагрева газа).A disadvantage of the known gas heater is the insufficiently high reliability of the heat exchanger due to the presence of flame-welded joints, as well as insufficiently uniform heating of the heat exchanger along the length when the heat output of the burner changes. In addition, the known gas heater does not use water vapor condensate to generate a vapor-gas mixture in the heater furnace, and there is no removal of excess water vapor condensate from the furnace. This drawback leads to a decrease in the reliability of operation of the heater (the possibility of ignition of gas leaks in the furnace) and to a decrease in its thermal efficiency (since the heat of condensation of water vapor on the heat transfer wall of the module is not used to heat gas).
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является подогреватель газа автоматизированный (см. патент РФ на полезную модель №60184, МПК F24H 3/08, опубл. 10.01.2007 г.), содержащий корпус с горизонтальным разъемом, топочный объем в котором отделен вкладышем от воздушного канала, соединенного с воздухонагревателем рекуперативным, расположенным над корпусом, под закрепленной на нем дымовой трубой, теплообменник с вертикальным расположением теплообменных модулей и горизонтальным расположением входного и выходного коллекторов, горелочные устройства, соединенные с обвязкой горелок, входной патрубок обвязки подключен к выходному коллектору теплообменника, при этом теплообменник состоит из нескольких рядов подключенных параллельно теплообменных модулей, объединенных горизонтальными входными и выходными коллекторами, на нижней части каждого из теплообменных модулей размещены воронки, под каждым рядом модулей параллельно днищу корпуса, внутри него, с зазором между днищем и относительно друг друга размещены поддоны, объединенные в нижней их части съемными конденсатопроводами, причем один из поддонов имеет штуцер для отвода конденсата водяных паров, распределители газовоздушной смеси горелок расположены над зазорами между боковыми стенками поддонов, а оси отверстий в горелках для выхода газовоздушной смеси направлены на днища поддонов.The closest in technical essence to the proposed solution is an automated gas heater (see RF patent for utility model No. 601484, IPC F24H 3/08, published January 10, 2007), comprising a housing with a horizontal connector, the furnace volume of which is separated by an insert from an air channel connected to a regenerative air heater located above the body, under a chimney fixed to it, a heat exchanger with a vertical arrangement of heat exchange modules and a horizontal arrangement of the input and output collectors, burner devices connected to the burner piping, the input piping of the piping is connected to the output collector of the heat exchanger, while the heat exchanger consists of several rows of heat exchanger modules connected in parallel, connected by horizontal inlet and outlet headers, funnels are placed on the bottom of each of the heat exchanger modules, under each row of modules parallel to the bottom of the case, inside it, with a gap between the bottom and relative to each other, pallets are placed, united in their lower part by removable con ensatoprovodami, wherein one of the trays has a nozzle for discharging the condensate water vapor distributors gas mixture burners located above the gap between the sidewalls of the pallet, and holes in the burner axis to exit gas mixture directed to the bottom of the pallet.
Однако известный подогреватель газа имеет недостаточно высокую надежность вследствие сварной конструкции его теплообменника и обогрева сварных швов высокотемпературным потоком дымовых газов.However, the known gas heater has insufficient reliability due to the welded structure of its heat exchanger and heating of the welds with a high temperature flue gas stream.
Задачей, на решение которой направлено предложенное изобретение, является повышение эффективности и надежности, а также снижение трудоемкости изготовления нагревателя огневого трубного.The problem to which the invention is directed is to increase efficiency and reliability, as well as reducing the complexity of manufacturing a fire tube heater.
Техническим результатом, достигаемым при осуществлении изобретения, является повышение продолжительности безотказной работы нагревателя вследствие исключения локального перегрева нагреваемого трубопровода и уменьшения количества сварных соединений трубопровода в зоне высоких температур.The technical result achieved by the implementation of the invention is to increase the duration of the failure-free operation of the heater due to the exclusion of local overheating of the heated pipeline and the reduction in the number of welded joints in the pipeline at high temperatures.
Указанный технический результат достигается тем, что в нагревателе огневом трубном автоматизированном, содержащем корпус с горизонтальным разъемом, топочный объем в котором отделен вкладышем от воздушного канала, соединенного с воздухонагревателем рекуперативным, расположенным над корпусом, под закрепленной на нем дымовой трубой, входной и выходной коллекторы и теплообменник, горелочные устройства, соединенные с обвязкой горелок, входной патрубок обвязки подключен к выходному коллектору теплообменника, поддон со штуцером для отвода конденсата водяных паров, при этом горелки расположены над поддоном, а оси отверстий в горелках для выхода топливо-воздушной смеси направлены на днище поддона, согласно изобретению, входной и выходной коллекторы и теплообменник выполнены в виде горизонтального нагреваемого трубопровода, расположенного соосно горизонтальному разъему корпуса, горелки расположены в верхней части разъемного корпуса на входном участке размещения вкладышей, компланарно нагреваемому трубопроводу.The specified technical result is achieved by the fact that in the automated fire tube heater comprising a housing with a horizontal connector, the furnace volume in which is separated by a liner from an air duct connected to a regenerative air heater located above the housing, under a chimney fixed to it, the input and output headers and heat exchanger, burner devices connected to the piping of the burners, the inlet pipe of the piping is connected to the output manifold of the heat exchanger, a tray with a fitting for removal condensate of water vapor, while the burners are located above the pan, and the axis of the holes in the burners for the exit of the fuel-air mixture are directed to the bottom of the pan, according to the invention, the inlet and outlet manifolds and the heat exchanger are made in the form of a horizontal heated pipe located coaxially with the horizontal connector of the burner body located in the upper part of the detachable housing at the input section of the liners, coplanarly heated pipeline.
Корпус состоит из отдельных секций, каждая из которых, а также нагреваемый трубопровод и поддоны для конденсата соединены последовательно по ходу нагреваемого сырья, при этом входной патрубок обвязки горелок подключен к выходному коллектору теплообменника последней по ходу нагреваемого продукта секции нагревателя, а штуцер для отвода конденсата водяных паров подключен к поддону последней секции нагревателя.The casing consists of separate sections, each of which, as well as the heated pipeline and condensate trays are connected in series along the raw material to be heated, while the inlet piping of the burners is connected to the outlet manifold of the heat exchanger of the last section of the heater along the heated product, and the nozzle for draining the condensate water vapor is connected to the pan of the last section of the heater.
В нагревателе огневом трубном автоматизированном реализован принцип лучистого нагрева стенки надземного трубопровода, нагревающего, соответственно сырье, транспортируемое по трубопроводу.The automated fire tube heater implements the principle of radiant heating of the wall of an elevated pipeline, heating, respectively, the raw materials transported through the pipeline.
Выполнение входного и выходного коллекторов и теплообменника в виде горизонтального нагреваемого трубопровода, расположенного соосно (компланарно) горизонтальному разъему корпуса, позволяет исключить (или количественно снизить) сварные соединения теплообменника, находящиеся в зоне воздействия высоких температур греющего теплоносителя. Тем самым снижается риск негерметичности теплообменника и повышается срок его безотказной работы.The implementation of the inlet and outlet manifolds and the heat exchanger in the form of a horizontal heated pipeline, located coaxially (coplanarly) to the horizontal housing connector, eliminates (or quantitatively reduces) the welded joints of the heat exchanger located in the zone of high temperature exposure of the heating coolant. This reduces the risk of leakage of the heat exchanger and increases the duration of its trouble-free operation.
Расположение факелов горелок в верхней части разъемного корпуса на входном участке размещения вкладышей, компланарно нагреваемому трубопроводу, позволяет обеспечить равномерный по окружности и по длине нагреваемого трубопровода подвод теплоты от вкладышей-излучателей (лучистого нагрева верхней части трубопровода) и от парогазовой смеси (лучистого и конвективного нагрева нижней части нагреваемого трубопровода). Тем самым исключается локальный перегрев нагреваемого трубопровода и повышается срок его безотказной работы.The location of the torches of the burners in the upper part of the detachable housing at the inlet section of the liners, the coplanar-heated pipeline, allows for a uniform supply of heat from the liners-emitters (radiant heating of the upper part of the pipeline) and the vapor-gas mixture (radiant and convective heating) bottom of the heated pipeline). This eliminates the local overheating of the heated pipeline and increases its uptime.
Соединение корпусов (секций корпуса), нагреваемых участков трубопровода и поддонов для конденсата последовательно по ходу нагреваемого сырья позволяет обеспечить необходимое соответствие подводимой (от горелок) и снимаемой (нагреваемым продуктом) теплоты и обеспечить гарантированную выработку парогазовой смеси во всех секциях нагревателя. Это повышает эффективность использования поверхности теплообмена и увеличивает срок службы нагреваемого трубопровода.The connection of the housings (sections of the housing), the heated sections of the pipeline and the condensate trays sequentially along the heated raw material allows us to provide the necessary correspondence between the supplied (from the burners) and the removed (heated by the product) heat and to ensure the guaranteed generation of the gas mixture in all sections of the heater. This increases the efficiency of using the heat transfer surface and increases the service life of the heated pipeline.
Подключение входного патрубка обвязки к выходному коллектору теплообменника последней по ходу нагреваемого продукта секции нагревателя позволяет отбирать на обвязку горелок часть гарантированно нагретого углеводородного продукта (или его паров) в качестве топлива. Это позволяет повысить надежность работы арматуры обвязки горелок, эффективность сжигания топлива на горелках, и следовательно, увеличить срок службы нагреваемого трубопровода.Connecting the inlet piping to the outlet of the heat exchanger of the last section of the heater along the heated product allows you to select part of the guaranteed heated hydrocarbon product (or its vapor) as fuel for the burner piping. This makes it possible to increase the reliability of the operation of the burner piping reinforcement, the efficiency of fuel combustion on the burners, and therefore, increase the service life of the heated pipeline.
Основным назначением предложенного нагревателя огневого трубного автоматизированного является поддержание температурного уровня продукции, транспортируемой по трубопроводам, при котором исключается снижение пропускной способности трубопровода.The main purpose of the proposed fire tube automated heater is to maintain the temperature level of products transported through pipelines, which eliminates the reduction in pipeline throughput.
Нагреватель огневой трубный автоматизированный иллюстрируется следующими чертежами, где на фиг.1 представлена выходная (по нагреваемому продукту) секция нагревателя, вид сбоку; на фиг.2 представлена (в увеличенном масштабе) арматура газовая - обвязка горелок выходной (по нагреваемому продукту) секции нагревателя; на фиг.3 - входная (первая по ходу нагреваемого продукта) секция нагревателя (остальные промежуточные секции идентичны первой входной), вид сбоку; на фиг.4 - поперечный разрез А-А на фиг.1 выходной секции нагревателя; на фиг.5 - вид А на фиг.1 на торцевую часть выходной секции нагревателя; на фиг.6 - схема обвязки горелок нагревателя (схема размещения средств защиты, измерения, контроля и автоматического управления нагревателем).The automated tube fire heater is illustrated by the following drawings, in which Fig. 1 shows the outlet (according to the heated product) section of the heater, side view; figure 2 presents (on an enlarged scale) gas fittings - piping burners output (on the heated product) section of the heater; figure 3 is the input (first along the heated product) section of the heater (the remaining intermediate sections are identical to the first input), side view; figure 4 is a cross section aa in figure 1 of the output section of the heater; in Fig.5 is a view And in Fig.1 on the end part of the output section of the heater; Fig.6 is a diagram of the binding of the burner of the heater (the layout of the means of protection, measurement, control and automatic control of the heater).
Позиции на чертежах обозначают следующее: 1 - корпус; 2 - верхняя часть (откидная крышка) корпуса; 3 - нагреваемый трубопровод; 4 - входной коллектор; 5 - выходной коллектор; 6 - теплообменник; 7 - вкладыши; 8 - воздухонагреватель; 9 - дымовая труба; 10 - горелки; 11 - поддоны горелочные; 12 - патрубки конденсатные (водяных паров) соединительные; 13 - штуцер для отвода (контроля уровня) конденсата водяных паров; 14 - обвязка горелок 10; 15 - шкаф теплоизолированный; 16 - блок автоматического управления нагревателем; 17 - топливопровод основной; 18 - штуцер отвода углеводородного сырья к обвязке 14 горелок 10; 19 - электрозапальник; 20 - датчик наличия пламени (контрольный электрод) горелки 10; 21 - ложемент; 22 - воздушный шибер; 23-30 - топливные линии к обвязкам 14 горелок 10 с первой по восьмую секции нагревателя; 31 и 32 - топливные линии девятой секции нагревателя, соответственно, к ее первой и второй горелкам 10; 33 и 34 - фильтры топливные; 35 и 36 - тягомеры (датчики разрежения перед горелками 10); 37 и 38 - газоанализаторы уходящих дымовых газов и сигнализаторы загазованности; 39-56 - клапаны запорные с ручным управлением; 57-63 - клапаны запорно-регулирующие с ручным приводом; 64 и 65 - клапаны электромагнитные предохранительные; 66 - клапан регулирующий; 67 - привод электрогенератора; 68-72 - вентили под манометр; 73 и 74 - клапаны электромагнитные запорные, установленные перед каждой из горелок 10; 75 и 76 - датчики входного давления топлива; 77 - датчик давления топлива после регулятора; 78 и 79 - датчики давления топлива перед горелками 10; 80 и 81 - датчики температуры стенки нагреваемого трубопровода 3; 82 и 83 - датчики температуры продукта на входе и выходе нагревателя; 84 и 85 - термодатчики (пробоотборники) уходящих газов; 86 и 87 - датчики температуры топлива перед горелками 10; 88 и 89 - датчики температуры стенки поддонов 11 горелочных; 90 и 91 - электроприводные задвижки (клапаны запорные электропневматические).The positions in the drawings indicate the following: 1 - housing; 2 - upper part (hinged lid) of the housing; 3 - heated pipeline; 4 - input collector; 5 - output collector; 6 - heat exchanger; 7 - inserts; 8 - air heater; 9 - chimney; 10 - burners; 11 - burner pallets; 12 - condensate nozzles (water vapor) connecting; 13 - fitting for removal (level control) of the condensate of water vapor; 14 -
Нагреватель огневой трубный автоматизированный (на примере представленного девятисекционного варианта) содержит девять корпусов 1 (с горизонтальным разъемом и верхними откидными крышками 2), внутри которых расположен нагреваемый трубопровод 3. Соосно горизонтальному разъему каждого корпуса 1 расположены входной 4 и выходной 5 коллекторы и теплообменник 6, выполненные в виде горизонтального нагреваемого трубопровода 3. Топочный объем каждого корпуса 1 отделен вкладышами 7 от воздушного канала, соединенного с воздухонагревателем 8, расположенным над корпусом 1. На верхней части воздухонагревателя 8 установлена дымовая труба 9. Горелки 10 расположены в верхней части разъемного корпуса 1 внутри топки на входном участке размещения вкладышей 7, компланарно нагреваемому трубопроводу 3, над поддонами горелочными 11. Поддоны горелочные 11 установлены на поду корпусов 1 под вкладышами 7 в нижней части каждой из секций нагревателя. Оси факелов горелок 10 (оси отверстий в горелках 10 для выхода топливо-воздушной смеси) сориентированы на внутреннюю поверхность нижней части поддонов горелочных 11. Поддоны 11 каждой секции последовательно соединены друг с другом патрубками конденсатными 12, подключенными к их нижней части. Для отвода (контроля уровня) конденсата водяных паров из поддона 11 выходной секции нагревателя предусмотрен штуцер 13. Горелки соединены с обвязкой 14 горелок 10 (арматурным блоком управления горелками нагревателя). Обвязка 14 горелок 10 размещается в теплоизолированном (вентилируемом при работе) шкафу 15. Обвязка 14 горелок 10 нагревателя позволяет осуществлять его эксплуатацию на автоматическом режиме управления. Блок 16 автоматического управления нагревателем размещается в индивидуальном теплоизолированном шкафу 15 выходной секции нагревателя (фиг.1-3).The automated fire tube heater (based on the example of the nine-section variant) contains nine buildings 1 (with a horizontal connector and upper hinged covers 2), inside of which there is a heated pipeline 3.
В нагревателе огневом секции корпуса 1 и нагреваемого трубопровода 3 соединены последовательно по ходу нагреваемого сырья. Входной патрубок обвязки подключен топливопроводом основным 17 к штуцеру 18 отвода углеводородного сырья, который размещен на верхней образующей выходного коллектора 5 теплообменника 6 последней по ходу нагреваемого продукта секции нагревателя.In the heater, the fire section of the
Горелки 10 комплектуются электрозапальниками 19 и датчиками контроля наличия пламени 20 (контрольными электродами).The
Корпуса 1 нагревателя размещаются на ложементах 21. На каждом корпусе 1, на входном участке воздухонагревателей 8, размещаются шиберы воздушные 22.The
Нагреватель также снабжен следующими устройствами: топливными линиями 23-30 к обвязкам 14 горелок 10 с первой по восьмую секции нагревателя; топливными линиями, например линиями 31 и 32 девятой секции нагревателя, соответственно к ее первой и второй горелкам; фильтрами топливными 33 и 34; тягомерами (датчиками разрежения перед горелками 10) 35 и 36; газоанализаторами уходящих дымовых газов и сигнализаторами загазованности 37 и 38; клапанами запорными с ручным управлением 39-56; клапанами запорно-регулирующими с ручным приводом 57-63; клапанами электромагнитными предохранительными 64 и 65; клапаном регулирующим 66; приводом электрогенератора 67; вентилями под манометр 68-72; клапанами электромагнитными запорными 73 и 74, установленными перед каждой из горелок 10; датчиками входного давления топлива 75 и 76; датчиком давления топлива после регулятора 77; датчиками давления топлива перед горелками 78 и 79; датчиками температуры стенки нагреваемого трубопровода 80 и 81; датчиками температуры продукта на входе и выходе нагревателя 82 и 83; термодатчиками (пробоотборниками) уходящих газов 84 и 85; датчиками температуры топлива перед горелками 86 и 87; датчиками температуры стенки поддонов 11 горелочных 88 и 89 (фиг.1-6).The heater is also equipped with the following devices: fuel lines 23-30 to the
Нагреватель имеет систему автоматического управления, обеспечивающую его безопасную эксплуатацию при непостоянном присутствии обслуживающего персонала.The heater has an automatic control system that ensures its safe operation in case of inconsistent presence of maintenance personnel.
В качестве топлива на горелках нагревателя используется часть отбираемого из трубопровода жидкого или газообразного углеводородного продукта.As fuel on the burners of the heater, part of the liquid or gaseous hydrocarbon product taken from the pipeline is used.
В случае транспортирования негорючих продуктов по трубопроводам для нагрева сырья с использованием нагревателя необходимо предусмотреть подвод к нему жидкого или газообразного топлива.In the case of transportation of non-combustible products through pipelines for heating raw materials using a heater, it is necessary to provide for the supply of liquid or gaseous fuel to it.
В комплект оборудования нагревателя газа входят также размещенные соответственно на входном и выходном участке нагреваемого трубопровода 3, электроприводные задвижки (клапаны запорные электропневматические) 90 и 91 (фиг.6).The gas heater equipment kit also includes electric drive valves (electropneumatic shut-off valves) 90 and 91 (respectively, located at the input and output sections of the heated pipeline 3) (Fig. 6).
Схема обвязки горелок 10 нагревателя представлена на фиг.2 и 6. Каждая из тридцати шести горелок 10 нагревателя (по четыре горелки на каждой из девяти секций нагревателя) подключена отдельной топливной линией к обвязке 14 горелок 10 собственной секции и общей обвязке нагревателя, установленной на выходной, девятой секции. Это позволяет осуществлять гибкое управление теплопроизводительностью нагревателя, плавно изменяя давление топлива перед горелками 10, а также дискретно включая и отключая горелки 10 и горелочные секции нагревателя.The piping diagram of the
Воздух к каждой из горелок 10 подается за счет тяги дымовой трубы 9. Рекуперативный подогрев воздуха теплотой уходящих дымовых газов осуществляется в воздухонагревателях 8.The air to each of the
Горелки 10 обеспечивают качественное сжигание топлива в рабочем диапазоне его давлений. Качество сжигания топлива на горелках 10 нагревателя соответствует требованиям ГОСТ 21204 «Горелки газовые промышленные. Общие технические требования».
Дистанционный розжиг каждой горелки 10 производится с помощью электрозапальника 19. Электрозапальник 19 (свеча накаливания СН100/12, электрической мощностью 100 Вт, напряжение переменного или постоянного тока 12 В) установлен на корпусе горелки 10. Проводники к запальнику проложены в трубке (чехле электрозапальника). Чехол электрозапальника 19 устанавливается в торцевом щитке узла подключения горелки 10. В нем размещается также чехол контрольного электрода 20 (датчика наличия пламени). Чувствительный элемент датчика 20 контроля наличия пламени размещен на начальном участке факела.Remote ignition of each
Таким образом, каждая горелка 10 оснащена индивидуальными датчиками 20 розжига и контроля наличия пламени.Thus, each
Контроль наличия тяги (разрежения в топке) осуществляется на каждой секции датчиками тяги, соответственно, 35 и 36.The presence of traction (vacuum in the furnace) is monitored on each section by traction sensors, respectively, 35 and 36.
Система автоматического управления (САУ) нагревателем (включающая блок 16 автоматического управления, датчики и исполнительные механизмы) выполняет следующие задачи:The automatic control system (ACS) of the heater (including the
- обеспечение функционирования нагревателя газа в автоматическом режиме;- ensuring the functioning of the gas heater in automatic mode;
- предоставление полной информации о состоянии нагревателя газа на уровень диспетчерского управления;- providing complete information about the state of the gas heater to the level of supervisory control;
- обеспечение возможности дистанционного управления с уровня диспетчерского управления;- providing remote control capabilities from the level of supervisory control;
- обеспечение возможности местного управления и представления местных сигнализации и индикации при проведении пуско-наладочных работ и при нештатных ситуациях.- providing local management capabilities and the presentation of local alarms and indications during commissioning and in emergency situations.
При работе нагревателя, после открывания клапанов электропневматических 90 и 91, установленных, соответственно, на входном и на отводящем участках трубопровода нагреваемого сырья (фиг.6), нагреваемый продукт поступает на вход первой секции (фиг.1) нагревателя. Из нее продукт перемещается по нагреваемому трубопроводу 3, последовательно проходит восемь входных секций и выходит из девятой выходной секции нагревателя. Во внутритрубном пространстве нагреваемого трубопровода 3 происходит нагрев перемещаемого в нем продукта. Нагрев продукта происходит за счет его конвективного теплообмена с внутренней поверхностью стенки трубы трубопровода 3. Интенсификация нагрева продукта и обеспечение соответствия допустимых и фактических теплонапряжений трубной теплопередающей поверхности осуществляется за счет многоструйного распределения и регулирования подвода топлива на горелках 10 нагревателя.When the heater is in operation, after opening the electro-
Технологические измерения параметров нагреваемого продукта на входе и на выходе нагревателя: давления, температуры осуществляются датчиками и средствами САУ нагревателя (фиг.5). Давление на выходе из нагревателя (входе топлива на обвязку 14 горелок 10) измеряется датчиком 75. Температура нагреваемого продукта на входе нагревателя измеряется датчиком 82. Температура нагретого продукта на выходе нагревателя измеряется датчиком 83.Technological measurements of the parameters of the heated product at the inlet and at the outlet of the heater: pressure, temperature are carried out by sensors and means of the ACS of the heater (figure 5). The pressure at the outlet of the heater (fuel inlet to the piping 14 of the burners 10) is measured by the
Наружный обогрев нагреваемого трубопровода 3 осуществляется в основном парогазовой смесью, обладающей огнегасящими свойствами. Основными ее компонентами являются азот, углекислый газ и перегретые водяные пары. Содержание кислорода в парогазовой смеси, контактирующей с наружной поверхностью нагреваемого трубопровода 3, при работе поддерживается на уровне, недостаточном для свободного горения возможных утечек продукта при разгерметизации трубопровода. Концентрация кислорода, необходимая для безопасной работы нагревателя, устанавливается при пусконаладочных работах путем регулирования положения воздушных шиберов 22 при одновременном контроле содержания кислорода в парогазовой смеси. В дальнейшем указанная концентрация кислорода, не превышающая 2% объемн., обеспечивается (благодаря применению инжекционных горелок) практически постоянной в рабочем диапазоне регулирования нагревателя.External heating of the heated pipeline 3 is carried out mainly by a gas-vapor mixture with fire-extinguishing properties. Its main components are nitrogen, carbon dioxide and superheated water vapor. The oxygen content in the vapor-gas mixture in contact with the outer surface of the heated pipeline 3, during operation, is maintained at a level insufficient for free combustion of possible product leaks during depressurization of the pipeline. The oxygen concentration necessary for safe operation of the heater is established during commissioning by adjusting the position of the
Таким образом, конструкция нагревателя соответствует требованиям ВРД 39-1.8-055-2002 «Типовые технические требования на проектирование КС, ДКС и УС ПХГ», (пункт 7.6.6) и обеспечивает нагрев газа в нагревателе без прямого воздействия пламени горелок 10 на стенку трубы нагреваемого трубопровода 3. Передача теплоты к стенке трубы производится без ее локальных перегревов и осуществляется с помощью промежуточной среды - парогазовой смеси, обогащенной перегретым водяным паром.Thus, the design of the heater complies with the requirements of the WFD 39-1.8-055-2002 “Typical Technical Requirements for the Design of KS, DKS and US UGS”, (clause 7.6.6) and provides gas heating in the heater without direct effect of the
Для предотвращения перегрева стенки труб нагреваемого трубопровода 3 с помощью САУ и датчиков 80, 81 (фиг.6) осуществляется непрерывный контроль температуры стенки нагреваемого трубопровода 3 (фиг.5) в каждой из теплообменных секций нагревателя и автоматическая их защита.To prevent overheating of the wall of the pipes of the heated pipeline 3 using self-propelled guns and
Генерация парогазовой смеси и ее равномерное распределение по наружной поверхности нагреваемого трубопровода 3 осуществляется в нижней части топочного объема нагревателя, в которую направляются продукты сгорания от горелок 10 и перегретый пар от поддонов горел очных 11 (фиг.3). В стационарном режиме работы нагревателя топливо, поступающее из обвязки 14 горелок 10, равномерно распределяется на все тридцать шесть горелок 10. Топливо, истекающее из сопел (форсунок) горелок 10 в воздушных каналах между откидными крышками 2 и вкладышами 7, инжектирует в них воздух, поступающий из воздухонагревателей 8. Образовавшаяся топливо-воздушная смесь из газораспределителей истекает в виде струй-факелов, оси которых направлены на нижнюю часть поддонов 11. Горение образовавшейся топливо-воздушной смеси происходит на внешней поверхности вкладышей (излучателей) 7 в виде системы равномерно распределенных объемно-настильных факелов. Сжигание топлива на внешней поверхности вкладышей 7 и подача продуктов сгорания на поверхность поддонов 11 позволяет испарять из них конденсат водяных паров, перегревать водяные пары и смешивать их с продуктами полного сгорания топлива. Образующаяся при этом парогазовая смесь имеет повышенную концентрацию водяных паров и обладает улучшенными огнегасящими свойствами, по сравнению с обычными продуктами сгорания топлива.The generation of the gas-vapor mixture and its uniform distribution on the outer surface of the heated pipe 3 is carried out in the lower part of the furnace volume of the heater, into which the products of combustion from the
Равномерное распределение парогазовой смеси по длине и периметру нагреваемого трубопровода 3 обеспечивается благодаря коаксиальному расположению вкладышей 7 в верхней части корпуса 1, верхнему размещению горелок 10 и равномерному расположению факелов горелок 10 по всему поперечному сечению топки. Дополнительную равномерность лучистого обогрева нагреваемого трубопровода 3, а также его экранирование от прямого теплового излучения факелов горелок 10, также обеспечивают вкладыши 7.The uniform distribution of the gas-vapor mixture along the length and perimeter of the heated pipeline 3 is ensured by the coaxial arrangement of the inserts 7 in the upper part of the
Парогазовая смесь, поступающая в зазор между вкладышами 7 и поддонами 11, а затем вверх, омывая нагреваемый трубопровод 3, обогревает его внешнюю поверхность (которая изнутри охлаждаются нагреваемым продуктом). При этом часть водяных паров (во входных секциях нагревателя, при средней температуре стенки трубопровода ниже температуры конденсации - «точки росы») конденсируется на его поверхности. Капли конденсата стекают вниз, во внутреннюю полость поддонов 11.The vapor-gas mixture entering the gap between the liners 7 and the
Для поддержания одинакового уровня водяного конденсата, «зеркала испарения», на днищах всех поддонов 11, все поддоны 11 внизу соединены патрубками конденсатными 12. Избыточное количество конденсата, при необходимости, может отводиться в промканализацию из поддонов 11 через штуцер 13 для отвода конденсата. (Через штуцер 13 при пуске нагревателя в теплое время года, целесообразно одноразово, до начала генерации водяного конденсата, заливать небольшое количество технической воды, чтобы ее уровень не превышал уровень установки переливного штуцера. При этом образование парогазовой смеси в топке нагревателя газа происходит практически одновременно с включением горелок 10 в работу).To maintain the same level of water condensate, an “evaporation mirror”, on the bottoms of all
Контроль температуры днища поддонов (показателя эффективности генерации парогазовой смеси) осуществляется с помощью датчиков температуры 88 и 89 (фиг.6).The temperature control of the bottom of the pallets (an indicator of the efficiency of generating a gas-vapor mixture) is carried out using temperature sensors 88 and 89 (Fig.6).
Нагреватель огневой трубный автоматизированный работает следующим образом.Automated fire tube heater works as follows.
Парогазовая смесь, проходя снизу вверх топку нагревателя, в которой размещен нагреваемый трубопровод 3, отдает большую часть располагаемой теплоты продукту, нагреваемому в теплообменнике 6. Затем парогазовая смесь поступает во внутреннее пространство каждого рекуперативного воздухонагревателя 8. В воздухонагревателе 8 происходит рекуперативный нагрев воздуха, поступающего на горение, парогазовой смесью. Затем охлажденные продукты полного сгорания топливного газа и водяные пары поступают в дымовые трубы 9, размещенные над нагревателем, и удаляются из них в атмосферу за счет естественной тяги (самотяги) каждой дымовой трубы 9. Контроль за температурой уходящих дымовых газов и возможным содержанием в них продуктов химнедожога топлива осуществляется с помощью датчиков температуры и пробоотборников 84, 85 и газоанализаторов 37 и 38 (фиг.2, 3, 6).The gas-vapor mixture, passing from the bottom to the top of the heater furnace, in which the heated pipeline 3 is placed, gives off most of the available heat to the product heated in the heat exchanger 6. Then the gas-vapor mixture enters the interior of each recuperative air heater 8. In the air heater 8, the regenerative heating of the air supplied to combustion, gas-vapor mixture. Then, the cooled products of complete combustion of the fuel gas and water vapor enter the
Воздух, необходимый для горения и генерации парогазовой смеси, подается на вход каждого воздухонагревателя 8 во входные участки воздушных каналов (под воздушный шибер 22 на фиг.4). Изменение расхода воздуха (с целью поддержания минимально необходимой концентрации кислорода в парогазовой смеси) производится путем регулирования положения воздушного шибера 22 при одновременном контроле состава уходящих дымовых газов. Регулирование осуществляется вручную при первоначальном пуске нагревателя и во время проведения наладочных работ с использованием переносного газоанализатора. Подача воздуха в нагреватель осуществляется за счет самотяги дымовой трубы 9, размещенной над каждой из секций нагревателя.The air required for combustion and generation of a gas-vapor mixture is supplied to the inlet of each air heater 8 to the inlet sections of the air channels (under the
Воздух, нагреваемый в рекуперативном воздухонагревателе 8, омывает его теплообменную поверхность, разделяющую потоки парогазовой смеси и воздуха. Нагретый воздух подается по внутреннему воздушному каналу к выходным отверстиям, соединенным с общим воздушным коллектором в корпусе 1 нагревателя, образованными его теплоизолированными боковыми стенами и вкладышами 7. Из воздушного коллектора нагретый воздух поступает к горелкам 10.The air heated in the recuperative air heater 8, washes its heat exchange surface, separating the flows of the vapor-gas mixture and air. Heated air is supplied through an internal air channel to the outlet openings connected to a common air collector in the
Автоматическое регулирование теплопроизводительности нагревателя осуществляется путем изменения расхода топлива, поступающего на горелки 10. В качестве топлива на нагревателе используется часть потока углеводородной продукции, отбираемой за последней по ходу сырья секцией нагреваемого трубопровода 3. Подогретый продукт отбирается из верхней части выходного горизонтального коллектора через штуцер 18 (фиг.4).The heater’s heat output is automatically controlled by changing the fuel flow to the
Подаваемое на обвязку 14 (фиг.1) нагревателя топливо проходит последовательно клапан запорный с ручным управлением 40 (фиг.2), а затем подается на фильтр 33. Отфильтрованное топливо поступает на клапаны: электромагнитный предохранительный 64 и регулирующий 66. Эти клапаны являются исполнительными механизмами блока автоматического управления 16. С их помощью осуществляются функции защиты и регулирования.The fuel supplied to the heater strapping 14 (Fig. 1) passes sequentially a manually controlled shut-off valve 40 (Fig. 2), and then is supplied to the
САУ включает управляющую и силовую части. Управляющая часть обеспечивает выполнение функций контроля и управления и строится на основе программируемого контроллера. Управляющая часть включает средства для отображения измеряемых параметров, индикации предельных и аварийных значений параметров и расчетных показателей, индикации положения исполнительных механизмов, отображения диагностической информации, а также кнопки и ключи управления.Self-propelled guns includes control and power units. The control part provides the implementation of control and management functions and is based on a programmable controller. The control part includes means for displaying the measured parameters, indicating limit and emergency values of the parameters and calculated indicators, indicating the position of the actuators, displaying diagnostic information, as well as buttons and control keys.
Силовая часть САУ обеспечивает: автоматический ввод резерва (АВР) по двум фидерам питания; коммутацию и защиту исполнительных механизмов.The power part of the self-propelled guns provides: automatic reserve input (ATS) for two power feeders; switching and protection of actuators.
АВР обеспечивает бесперебойное питание путем автоматического включения резервного питания в случае нарушения основной питающей линии. АВР обеспечивает: контроль обрыва фаз на основном и резервном вводе; контроль неправильной последовательности фаз; контроль перенапряжения (уставка значения регулируется); контроль понижения напряжений (уставка значения регулируется); защиту от короткого замыкания; индикацию о наличии питания на вводах и переключении на резерв; возможность переключения основной/резервный ввод.ATS provides uninterrupted power supply by automatically turning on the backup power supply in case of violation of the main supply line. ATS provides: phase loss control at the main and backup input; control of the wrong phase sequence; overvoltage control (the value setting is adjustable); undervoltage control (the setpoint value is adjustable); short circuit protection; indication of the presence of power at the inputs and switching to the reserve; ability to switch primary / backup input.
При работе в автоматическом режиме САУ нагревателя газа (фиг.6) выполняет следующие основные функции:When working in automatic mode, self-propelled guns gas heater (6) performs the following main functions:
Контроль:The control:
1) наличия монооксида углерода на выходе из дымовых труб 9 секций нагревателя (рабочий диапазон 0…1% объемн.), газоанализаторы-сигнализаторы загазованности 37 и 38;1) the presence of carbon monoxide at the exit from the chimneys of 9 sections of the heater (operating range 0 ... 1% by volume), gas analyzers-
2) давления топлива, в том числе:2) fuel pressure, including:
- на входе в обвязку 14 горелок 10 девятой выходной секции, на выходе из нагреваемого трубопровода 3 (рабочий диапазон 0…7,5 МПа), датчик 75;- at the entrance to the piping 14
- на входе в обвязку 14 горелок 10 входных, с первой по восьмую, секций нагревателя (рабочий диапазон 0…0,3 МПа), датчики 76;- at the entrance to the piping 14
- в коллекторе топливопроводов после регулятора давления 66 и привода электрогенератора 67 (рабочий диапазон 0…0,3 МПа), датчик 77;- in the fuel pipe manifold after the
- перед каждой горелкой 10 (рабочий диапазон 0…0,3 МПа), датчики 78 (в первой входной секции) и 79 (в девятой, выходной секции).- in front of each burner 10 (operating range 0 ... 0.3 MPa), sensors 78 (in the first inlet section) and 79 (in the ninth, outlet section).
3) температуры топлива (0°С… плюс 150°С) перед горелками 10 нагревателя, датчики 86 (в первой входной секции) и 87 (в девятой, выходной секции);3) fuel temperature (0 ° С ... plus 150 ° С) in front of the
4) температуры нагреваемого продукта (минус 50°С…плюс 50°С) на входе нагревателя, датчик 82;4) the temperature of the heated product (minus 50 ° C ... plus 50 ° C) at the heater inlet,
5) температуры нагретого продукта (0°С…плюс 150°С) на выходе нагревателя, датчик 83;5) temperature of the heated product (0 ° C ... plus 150 ° C) at the heater outlet,
6) температуры стенки нагреваемого трубопровода 3 в каждой из секций нагревателя (50°С…550°С), датчики 80 и 81 (всего датчиков девять);6) the wall temperature of the heated pipeline 3 in each of the heater sections (50 ° C ... 550 ° C),
7) температуры дымовых газов на выходе из каждой дымовой трубы 9 нагревателя (50°С…800°С), датчики 84 и 85;7) the temperature of the flue gases at the outlet of each
8) температуры днища поддонов 11 в каждой из секций нагревателя (50°С…800°С), датчики 88 и 89;8) the temperature of the bottom of the
9) наличия пламени на горелках 10, контрольные электроды 20 (36 шт.);9) the presence of flame on the
10) разрежения в топке каждой секции (2…50 Па), тягомеры 35 и 36;10) rarefaction in the furnace of each section (2 ... 50 Pa),
11) наличия рабочего тока (0…30 А), потребляемого каждым электрозапальником 19 (всего 36 шт., по одному на каждую горелку 10) в режиме розжига горелки 10 (напряжение питания 12 В переменного (или постоянного) тока).11) the presence of a working current (0 ... 30 A) consumed by each electric igniter 19 (total 36 pcs., One for each burner 10) in the ignition mode of the burner 10 (supply voltage 12 V AC (or DC) current).
12) положения исполнительных механизмов:12) provisions of executive mechanisms:
- клапаны запорные электропневматические 90 и 91 - открыты/закрыты;- electro-pneumatic shut-off valves 90 and 91 - open / closed;
- клапаны предохранительные 64 и 65 - открыты/закрыты;-
- клапан регулирующий 66 - открыт/закрыт (степень открытия);- control valve 66 - open / closed (opening degree);
- клапаны электромагнитные запорные 73 и 74 - открыты/закрыты.-
Управление исполнительными механизмами:Management of executive mechanisms:
- клапаны запорные электропневматические 90 и 91 - открыть/закрыть;- electro-pneumatic shut-off valves 90 and 91 - open / close;
- клапаны предохранительные 64 и 65 - открыть/закрыть;-
- клапан регулирующий 66 - открыть/закрыть;- control valve 66 - open / close;
- клапаны электромагнитные запорные 73 и 74 поочередно - открыть/закрыть;- electromagnetic shut-off
- электрозапальники 19 поочередно - включить/отключить.-
Автоматический пуск (розжиг горелок 10) нагревателя, по соответствующему алгоритму.Automatic start (ignition of burners 10) of the heater, according to the corresponding algorithm.
Автоматическое регулирование:Automatic regulation:
- температуры нагреваемого продукта в заданном диапазоне 0…150°С (с погрешностью до 5°С) путем непрерывного регулирования (изменения давления топлива после клапана регулирующего 66 в пределах диапазона регулирования регулирующего клапана) и дискретного регулирования (включения или выключения горелок 10 клапанами 73 и 74, при отклонении температуры нагретого продукта от заданной температуры;- the temperature of the heated product in a predetermined range of 0 ... 150 ° C (with an error of up to 5 ° C) by continuous regulation (changes in fuel pressure after the
- отключение каждого из электрозапальников 19 (запальных свечей) при успешном розжиге соответствующей горелки 10.- shutdown of each of the electric igniters 19 (glow plugs) upon successful ignition of the
Автоматическая защита нагревателя:Automatic heater protection:
- при загазованности хотя бы в одном из шкафов 15 обвязки 14 горелок 10 выше 20% НКПВ, газосигнализаторы 37 и 38;- if there is gas in at least one of the
- от превышения температуры стенки нагреваемого трубопровода 3 в одной из девяти секций выше заданной, например, 350°С (датчики 80 и 81 на фиг.6), (основная причина - малый расход нагреваемого продукта через нагреваемый трубопровод 3 - или наличие внутритрубных отложений);- from exceeding the wall temperature of the heated pipeline 3 in one of the nine sections above the specified one, for example, 350 ° C (
- от погасания пламени хотя бы на одной из включенных в работу горелок 10 (клапаны 64, 66 и 73, 74 открыты) - при отсутствии сигнала с соответствующего контрольного электрода 20;- from the extinction of the flame at least one of the
- от превышения давления нагретого продукта на входе в обвязку 14 горелок 10 (входного давления топлива) выше 0,2…7,5 МПа, в зависимости от нормальной заданной величины входного давления топлива, подаваемого на нагреватель;- from exceeding the pressure of the heated product at the inlet to the piping 14 of the burners 10 (fuel inlet pressure) above 0.2 ... 7.5 MPa, depending on the normal set value of the fuel inlet pressure supplied to the heater;
- от превышения давления топлива в коллекторе перед горелками 10 выше 0,5 МПа;- from excess of fuel pressure in the manifold in front of the
- от превышения давления топлива перед каждой из горелок 10 выше 0,3 МПа;- from excess of fuel pressure in front of each of the
- от минимального давления входного давления топлива, ниже 0,2 МПа, - датчик 75;- from the minimum pressure of the inlet fuel pressure, below 0.2 MPa, -
- от превышения температуры нагретого продукта на выходе из нагревателя выше заданной величины, например, 80°С, датчик 83;- from exceeding the temperature of the heated product at the outlet of the heater above a predetermined value, for example, 80 ° C,
- от уменьшения разрежения в топке одной из секций ниже 5 Па, [0,5 кгс/м2], датчики 35 и 36.- from reducing the vacuum in the furnace of one of the sections below 5 Pa, [0.5 kgf / m 2 ],
Защита нагревателя огневого трубного автоматизированного осуществляется путем прекращения подачи топлива на горелки 10, путем закрытия предохранительного клапана 64. Если загазованность в шкафу 15 обвязки 14 горелок 10 девятой секции не снижается от уровня 20% НКПВ - производится отключение подачи нагреваемого продукта на нагреватель путем закрытия клапанов 90 и 91.Automated fire tube heater is protected by stopping the supply of fuel to
Запуск нагревателя в работу автоматически заблокирован при условии:Starting the heater in operation is automatically blocked provided:
- если входное давление топлива перед обвязкой горелок 10 ниже 0,2 МПа, [2 кгс/см2], датчик 75;- if the input pressure of the fuel before strapping the
- если загазованность в шкафу 15 обвязки 14 горелок 10 выше 20% НКПВ, датчики 37 и 38.- if the gas contamination in the
Выдача сигналов оператору (диспетчеру) осуществляется при:Signals are issued to the operator (dispatcher) when:
- загазованности в шкафах 15 обвязки 14 горелок 10 выше 20% НКПВ, датчики 37 и 38;- gas contamination in
- превышении содержания монооксида углерода в уходящих дымовых газах выше заданной величины, например, 0,5% объемн.;- exceeding the content of carbon monoxide in the flue gas above a predetermined value, for example, 0.5% vol .;
- отклонении от нормы (например, выше 7,5 МПа или ниже 0,2 МПа) входного давления топлива на входе в обвязку 14 горелок 10 нагревателя;- deviation from the norm (for example, above 7.5 MPa or below 0.2 MPa) of the inlet fuel pressure at the inlet to the piping 14 of the
- погасании пламени хотя бы на одной из включенных в работу горелок 10 (при отсутствии сигнала с соответствующего контрольного электрода о наличии пламени);- extinction of the flame at least one of the
- превышении температуры стенки нагреваемого трубопровода 3 хотя бы в одной из девяти секций выше 350°С;- exceeding the wall temperature of the heated pipeline 3 in at least one of the nine sections above 350 ° C;
- превышении температуры нагретого продукта выше заданной величины, например, выше 80°С;- exceeding the temperature of the heated product above a predetermined value, for example, above 80 ° C;
- отклонении давления топлива перед горелками 10 за пределы рабочего диапазона 0,03…0,3 МПа;- the deviation of the fuel pressure in front of the
- снижении разрежения в топке нагревателя ниже 5 Па.- reducing the vacuum in the heater furnace below 5 Pa.
САУ нагревателем осуществляет обработку результатов прямых измерений и индицирует:ACS heater processes the results of direct measurements and indicates:
- результаты расчета технологического параметра - расхода топлива на нагреватель (обработка результатов измерений давления и температуры топлива перед каждой из горелок 10);- the results of the calculation of the technological parameter - fuel consumption for the heater (processing the results of measurements of pressure and temperature of the fuel in front of each burner 10);
- результаты расчета технологического параметра - теплового КПД нагревателя. Обмен информацией с диспетчерским уровнем управления и обмен информацией с вышестоящими автоматизированными системами управления САУ нагревателя может,например, осуществляться по интерфейсу RS-485 с протоколом Modbus RTU с поддержкой режима работы «многоточечное соединение» (или Ethernet 10 Base Т).- the results of the calculation of the technological parameter - thermal efficiency of the heater. Information exchange with the supervisory control level and information exchange with higher-level automated control systems of the ACS of the heater can, for example, be carried out via the RS-485 interface with Modbus RTU protocol with support for the “multipoint connection” (or
Основными преимуществами предложенного нагревателя огневого трубного автоматизированного, по сравнению с известными конструкциями, являются:The main advantages of the proposed fire tube heater, in comparison with known designs, are:
-возможность использования в качестве топлива части потока углеводородного сырья;-the ability to use part of the flow of hydrocarbon feedstock as fuel;
- меньшее гидравлическое сопротивление по ходу нагреваемого сырья;- less hydraulic resistance along the heated raw material;
-модульная (секционная) конструкция нагревателей, обеспечивающая удобство их линейной компоновки на трубопроводе;-Modular (sectional) design of heaters, providing the convenience of their linear layout on the pipeline;
-небольшое потребление энергии (только на питание блока управления), так как подача воздуха на горение и удаление дымовых газов осуществляется за счет естественной тяги дымовой трубы.- low energy consumption (only for power supply to the control unit), since the air supply for combustion and flue gas removal is due to the natural draft of the chimney.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008144070/06A RU2378583C1 (en) | 2008-11-05 | 2008-11-05 | Fire pipe automated heater |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008144070/06A RU2378583C1 (en) | 2008-11-05 | 2008-11-05 | Fire pipe automated heater |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2378583C1 true RU2378583C1 (en) | 2010-01-10 |
Family
ID=41644284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008144070/06A RU2378583C1 (en) | 2008-11-05 | 2008-11-05 | Fire pipe automated heater |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2378583C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2686357C1 (en) * | 2018-02-15 | 2019-04-25 | Общество с ограниченной ответственностью Финансово-промышленная компания "Космос-Нефть-Газ" | Gaseous medium heater |
| RU214464U1 (en) * | 2022-06-20 | 2022-10-28 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова" | Portable gas heater |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2061200C1 (en) * | 1993-04-27 | 1996-05-27 | Дочернее акционерное общество открытого типа "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-изыскательский институт "ВНИПИгаздобыча" | Gas preheater |
| RU2140045C1 (en) * | 1998-07-06 | 1999-10-20 | Государственное предприятие "Авиагаз-Союз" | Technological heater |
| RU2225964C1 (en) * | 2002-10-02 | 2004-03-20 | Долотовский Владимир Васильевич | Gas heater |
| RU60184U1 (en) * | 2006-05-23 | 2007-01-10 | Открытое акционерное общество "ВНИПИгаздобыча" | AUTOMATED GAS HEATER |
-
2008
- 2008-11-05 RU RU2008144070/06A patent/RU2378583C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2061200C1 (en) * | 1993-04-27 | 1996-05-27 | Дочернее акционерное общество открытого типа "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-изыскательский институт "ВНИПИгаздобыча" | Gas preheater |
| RU2140045C1 (en) * | 1998-07-06 | 1999-10-20 | Государственное предприятие "Авиагаз-Союз" | Technological heater |
| RU2225964C1 (en) * | 2002-10-02 | 2004-03-20 | Долотовский Владимир Васильевич | Gas heater |
| RU60184U1 (en) * | 2006-05-23 | 2007-01-10 | Открытое акционерное общество "ВНИПИгаздобыча" | AUTOMATED GAS HEATER |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2686357C1 (en) * | 2018-02-15 | 2019-04-25 | Общество с ограниченной ответственностью Финансово-промышленная компания "Космос-Нефть-Газ" | Gaseous medium heater |
| RU214464U1 (en) * | 2022-06-20 | 2022-10-28 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова" | Portable gas heater |
| RU2789537C1 (en) * | 2022-06-20 | 2023-02-06 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Восточный федеральный университет имени М.К.Аммосова" | Method for heating a vehicle in winter |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20150247636A1 (en) | Advanced sequential batch gasification process | |
| CN204756953U (en) | Take exhaust -heat boiler's heat accumulation formula waste gas incinerator | |
| RU2378583C1 (en) | Fire pipe automated heater | |
| RU79987U1 (en) | AUTOMATED FIRE TUBE HEATER | |
| CN119468230B (en) | A waste gas heating system based on a heat generating device and a control method thereof | |
| US20110053099A1 (en) | Radiant heating apparatus | |
| CN205279080U (en) | Gasification equipment and combustion system of liquid lighter hydrocarbons fuel | |
| CN210803387U (en) | Wide pressure range hedging flame experimental device | |
| CN106501015A (en) | A kind of multitubular bundles integrated form radiant tube combustion experimental system and method | |
| CN217838815U (en) | Sludge carbonization pyrolysis system | |
| CN118623328A (en) | A main-auxiliary combined low-concentration gas submerged combustion device and method | |
| RU60184U1 (en) | AUTOMATED GAS HEATER | |
| RU52467U1 (en) | GAS HEATING UNIT | |
| KR20250084958A (en) | Method for carrying out chemical reactions and reactor arrangement | |
| CN104482546A (en) | Waste liquid incinerator with built-in evaporation device | |
| CN207778445U (en) | Gas combustion control device | |
| CN202849503U (en) | Field assembly welding annular welding joint heat treatment device of large chemical equipment | |
| CN113915992A (en) | Atmosphere-adjustable electricity-saving heating furnace with balanced temperature | |
| CN108592161A (en) | A kind of fuel gas heating apparatus | |
| RU91413U1 (en) | HEATING WATER BOILER (OPTIONS) | |
| CN204478086U (en) | A kind of liquid waste incinerator of built-in vaporising device | |
| US20240210028A1 (en) | Fire Water Plant I | |
| CN223192175U (en) | Nitrogen heating device utilizing flue gas waste heat | |
| CN219922890U (en) | Heat absorption type gas generator | |
| CN221991908U (en) | Gas control system for central heating equipment |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171106 |