RU2734669C1 - Блок подогрева технологического газа - Google Patents
Блок подогрева технологического газа Download PDFInfo
- Publication number
- RU2734669C1 RU2734669C1 RU2020101572A RU2020101572A RU2734669C1 RU 2734669 C1 RU2734669 C1 RU 2734669C1 RU 2020101572 A RU2020101572 A RU 2020101572A RU 2020101572 A RU2020101572 A RU 2020101572A RU 2734669 C1 RU2734669 C1 RU 2734669C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat carrier
- liquid heat
- heat
- process gas
- heating unit
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 19
- 230000003584 silencer Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 5
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 4
- 238000004880 explosion Methods 0.000 abstract description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 102220579497 Macrophage scavenger receptor types I and II_F23C_mutation Human genes 0.000 description 2
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 2
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C15/00—Apparatus in which combustion takes place in pulses influenced by acoustic resonance in a gas mass
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
- F24H1/22—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating
- F24H1/24—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water mantle surrounding the combustion chamber or chambers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
- F24H1/46—Water heaters having plural combustion chambers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области энергетики. Блок подогрева технологического газа состоит из теплообменника для нагрева технологического газа с использованием промежуточного жидкого теплоносителя и двух и более теплогенераторов пульсирующего горения для подогрева жидкого теплоносителя, размещенных в общей емкости жидкого теплоносителя. Клапанно-смесительные устройства теплогенераторов вынесены в примыкающий к общей емкости жидкого теплоносителя корпус с единой трубой подвода воздуха на клапанно-смесительные устройства, а для выброса дымовых газов из камеры сгорания каждого теплогенератора через трубы-резонаторы и дополнительный контур резонирования служит дымовая труба с шумоглушителем, являющаяся выходной частью дополнительного контура резонирования, причем входная часть дополнительного контура резонирования размещена в общей емкости жидкого теплоносителя. Изобретение позволяет увеличить мощность блока подогрева газа с уменьшенными затратами труда на изготовление и обеспечить взрыво- и пожарозащиту. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к области подогрева жидкостей и газообразных сред и касается, в первую очередь, устройств подогрева технологического газа в газораспределительных станциях.
Известно устройство для подогрева технологического газа в газораспределительной станции (ГРС), содержащее теплообменник с трубопроводами подвода и отвода технологического газа, и теплогенератор с камерой сгорания пульсирующего горения, снабженной клапанно-смесительным устройством, дополнительным резонирующим устройством, обеспечивающим требуемый диапазон режимов устойчивого горения с устранением или сокращением режимов «старт-стоп», (патент РФ на изобретение №2655426, МПК F23C 15/00, F23C 9/00, 28.05.2018 г.). Устройство обладает высокой пассивной взрывозащищенностью из-за малого объема камеры сгорания, кроме того конструкция клапанно-смесительного устройства в связи с отсутствием «открытого огня», а вместе с ним и теплогенератор в целом обладают полной взрыво- и пожарной безопасностью.
Тем не менее к недостатку известного устройства следует отнести значительное повышение трудоемкости и металлоемкости, а, следовательно, и стоимости блока подогрева технологического газа в целом при необходимости повышения мощности устройства из-за разнесенности конструкции теплообменника с трубами подвода и отвода теплоносителя и теплогенератора.
Известно устройство для подогрева газа и нефти, содержащее корпус, заполненный жидким промежуточным теплоносителем, в котором размещен теплообменник и горизонтально ориентированный теплогенератор в состав которого входит горелка, жаровая труба, пучок дымогарных труб, причем устройство имеет, по крайней мере, второй горизонтально ориентированный генератор с возможностью подключение каждого теплогенератора как автономно, так и одновременно всех вместе. Заключение теплообменника и теплогенератора в единую общую емкость теплоносителя упрощает схему блока подогрева технологического газа, в первую очередь, за счет изъятия из схемы гидронасосов с трубами подвода и отвода теплоносителя от теплогенератора к теплообменнику (патент РФ на полезную модель №53410, МПК F22Б 7/00, 01.10.2006 г.).
Недостатком данного устройства, принятого за прототип, является недостаточная взрывозащищенность и пожарозащищенность блока подогрева технологического газа с теплогенератором с газовыми горелками («открытое пламя»). Так, при проникновении в зону размещения газовых горелок газа из окружающей среды, например, при разрыве газопровода, с большой вероятностью возможен взрыв смеси воздуха и газа.
Технический результат на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, заключается обеспечение возможности увеличения мощности теплогенератора с обеспечением его взрыво- и пожаробезопасности при минимизации металлоемкости и трудоемкости.
Технический результат достигается тем, что в блоке подогрева технологического газа, состоящего из теплообменника для нагрева технологического газа и нескольких теплогенераторов для подогрева жидкого теплоносителя, размещенных в общей емкости жидкого теплоносителя, новым является то, что в общей емкости жидкого теплоносителя размещены два и более теплогенератора пульсирующего горения, клапанно-смесительные устройства которых вынесены в примыкающий к общей емкости жидкого теплоносителя корпус с единой трубой подвода воздуха на клапанно-смесительные устройства, а для выброса дымовых газов из камеры сгорания каждого теплогенератора через трубы-резонаторы и дополнительное резонирующее устройство служит дымовая труба с шумоглушителем, являющаяся выходной частью дополнительного резонирующего устройства, причем входная часть дополнительного резонирующего устройства размещена в общей емкости жидкого теплоносителя,
также новым является то, что теплогенераторы и «U»-образный пучок труб теплообменника разделены продольной перегородкой.
На фиг. 1 приведен продольный разрез блока подогрева технологического газа, на фиг. 2 - поперечный разрез.
Блок подогрева газа содержит теплообменник 1 для нагрева технологического газа и два теплогенератора 2 для нагрева жидкого теплоносителя, размещенные в общей емкости 3 жидкого теплоносителя. Теплогенераторы 2 выполнены по схеме пульсирующего горения. При этом клапанно-смесительное устройство 4 каждого теплогенератора 2 вынесены в корпус 5, примыкающий к общей емкости 3 жидкого теплоносителя. Полость 6 корпуса 5 сообщена с трубой подвода 7 воздуха из атмосферы для всаса его в камеру сгорания 8 через обратный клапан 9 клапанно-смесительного устройства 4 каждого теплогенератора 2. Для подачи топливного газа в клапанно-смесительное устройство 4 служит обратный клапан 10. Трубы-резонаторы 11 камеры сгорания 8 сообщены с дополнительным резонирующим устройством 12, выходная часть 13 которого является дымовой трубой с шумоглушителем 14. Входная часть 15 дополнительного резонирующего устройства 12 размещена в общей емкости 3 жидкого теплоносителя для дополнительного теплосъема от дымовых газов.
Для оптимизации конвекции потоков жидкого теплоносителя теплогенераторы 2 и «U»-образный пучок 16 труб теплообменника 1 разделены продольной перегородкой 17.
Малые размеры камеры сгорания увеличивают ее пассивную взрывозащиту, а закрытая конструкция клапанно-смесительного устройства (отсутствие «открытого огня») обеспечивает полную взрывопожарную защиту.
Блок подогрева технологического газа работает следующим образом. Топливный газ через обратный клапан 10 и воздух через обратный клапан 9 поступают в клапанно-смесительное устройство 4, где образуется топливо-воздушная смесь, которая сжигается в камере сгорания 8. Воздух на клапанно-смесительное устройство 4 каждого из двух теплогенераторов 2 забираются из общей полости 6, куда он попадает через единую трубу подвода 7 воздуха из атмосферы. Использование этой трубы обеспечивает непопадание в полость 6 природного газа из атмосферы в случае какой-либо аварии на газопроводе (плотность смеси природного газа и воздуха на входе в трубу 7 меньше плотности воздуха в полости 6). Продукты сгорания через трубы-резонаторы 11 и дополнительное резонирующее устройство 12 и далее выходную часть 13 этого устройства выбрасываются в атмосферу через дымовую трубу с шумоглушителем 14. Нагрев жидкого теплоносителя происходит через стенки камеры сгорания 8, трубы-резонаторы 11 и выходную часть 15 дополнительного резонирующего устройства 12.
Для дополнительного теплосъема с элементов теплогенераторов 2 служит продольная перегородка 17 (фиг. 2) между ними, которая оптимизирует конвекцию потоков жидкости с целью увеличения теплосъема «и»-образными пучками труб 16 теплообменника 1, по которым проходит технологический газ.
Размещение теплогенераторов 2 в общей емкости жидкого теплоносителя 13 с теплообменником 2 позволяет с меньшими затратами решать вопрос повышения мощности блока подогрева газа за счет снижения металлоемкости и трудоемкости изготовления. Использование теплогенератора 2 пульсирующего горения в блоке подогрева газа обеспечивает взрыво- и пожарную защиту не только за счет введения трубы забора 7 воздуха, но, главным образом, за счет отсутствия открытого пламени в клапанно-смесительном устройстве 4 и теплогенераторе 2 в целом. Принцип работы теплогенератора пульсирующего горения обеспечивает высокую полноту сгорания газо-воздушной смеси. Вместе с этим, размещение части трубы 15 дополнительного резонирующего устройства 4 в общей емкости 3 жидкого теплоносителя обеспечивают высокий КПД блока подогрева газа (~95%).
Claims (2)
1. Блок подогрева технологического газа, состоящий из теплообменника для нагрева технологического газа с использованием промежуточного жидкого теплоносителя и нескольких теплогенераторов для подогрева жидкого теплоносителя, размещенных в общей емкости жидкого теплоносителя, отличающийся тем, что в общей емкости жидкого теплоносителя размещены два и более теплогенератора пульсирующего горения, клапанно-смесительные устройства которых вынесены в примыкающий к общей емкости жидкого теплоносителя корпус с единой трубой подвода воздуха на клапанно-смесительные устройства, а для выброса дымовых газов из камеры сгорания каждого теплогенератора через трубы-резонаторы и дополнительный контур резонирования служит дымовая труба с шумоглушителем, являющаяся выходной частью дополнительного контура резонирования, причем входная часть дополнительного контура резонирования размещена в общей емкости жидкого теплоносителя.
2. Блок подогрева технологического газа по п. 1, отличающийся тем, что теплогенераторы и «U»-образный пучок труб теплообменника разделены продольной перегородкой.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020101572A RU2734669C1 (ru) | 2020-01-14 | 2020-01-14 | Блок подогрева технологического газа |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020101572A RU2734669C1 (ru) | 2020-01-14 | 2020-01-14 | Блок подогрева технологического газа |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2734669C1 true RU2734669C1 (ru) | 2020-10-21 |
Family
ID=72948917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020101572A RU2734669C1 (ru) | 2020-01-14 | 2020-01-14 | Блок подогрева технологического газа |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2734669C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU207998U1 (ru) * | 2021-01-27 | 2021-11-29 | Общество с Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственное Предприятие "Авиагаз-Союз+" | Выхлопная труба теплогенератора пульсирующего горения |
| WO2023277724A1 (ru) * | 2021-07-02 | 2023-01-05 | Ильгиз Амирович Ямилев | Аппарат пульсирующего горения с повышенным кпд |
| RU2825176C1 (ru) * | 2023-12-08 | 2024-08-21 | Общество с Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственное Предприятие "Авиагаз-Союз+" | Способ управления режимами работы блока подогрева природного газа повышенной мощности |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6152510A (ja) * | 1984-08-21 | 1986-03-15 | Toshiba Corp | パルス燃焼装置 |
| US4759312A (en) * | 1985-06-12 | 1988-07-26 | Georg Pletzer | Furnace system |
| RU2175422C1 (ru) * | 2001-02-02 | 2001-10-27 | Бондаренко Михаил Иванович | Система пульсирующего горения |
| RU53410U1 (ru) * | 2006-01-10 | 2006-05-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Завод "Газпроммаш" | Устройство для подогрева газа и нефти |
| RU2655426C1 (ru) * | 2017-06-30 | 2018-05-28 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие" Авиагаз-Союз+" | Устройство подогрева технологического газа в газораспределительной станции |
| RU2702059C1 (ru) * | 2018-11-09 | 2019-10-03 | Общество с Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственное Предприятие "Авиагаз-Союз+" | Теплогенератор пульсирующего горения |
-
2020
- 2020-01-14 RU RU2020101572A patent/RU2734669C1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6152510A (ja) * | 1984-08-21 | 1986-03-15 | Toshiba Corp | パルス燃焼装置 |
| US4759312A (en) * | 1985-06-12 | 1988-07-26 | Georg Pletzer | Furnace system |
| RU2175422C1 (ru) * | 2001-02-02 | 2001-10-27 | Бондаренко Михаил Иванович | Система пульсирующего горения |
| RU53410U1 (ru) * | 2006-01-10 | 2006-05-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Завод "Газпроммаш" | Устройство для подогрева газа и нефти |
| RU2655426C1 (ru) * | 2017-06-30 | 2018-05-28 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие" Авиагаз-Союз+" | Устройство подогрева технологического газа в газораспределительной станции |
| RU2702059C1 (ru) * | 2018-11-09 | 2019-10-03 | Общество с Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственное Предприятие "Авиагаз-Союз+" | Теплогенератор пульсирующего горения |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU207998U1 (ru) * | 2021-01-27 | 2021-11-29 | Общество с Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственное Предприятие "Авиагаз-Союз+" | Выхлопная труба теплогенератора пульсирующего горения |
| WO2023277724A1 (ru) * | 2021-07-02 | 2023-01-05 | Ильгиз Амирович Ямилев | Аппарат пульсирующего горения с повышенным кпд |
| RU2825176C1 (ru) * | 2023-12-08 | 2024-08-21 | Общество с Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственное Предприятие "Авиагаз-Союз+" | Способ управления режимами работы блока подогрева природного газа повышенной мощности |
| RU2846922C1 (ru) * | 2025-03-05 | 2025-09-19 | Мансур Закариевич Садыков | Жидкостный проточный подогреватель природного газа |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2734669C1 (ru) | Блок подогрева технологического газа | |
| CN209310267U (zh) | 利用烟气的管道气加热系统 | |
| RU73447U1 (ru) | Теплогенератор пульсирующего горения (варианты) | |
| CN101571289B (zh) | 燃气脉动燃烧加热炉 | |
| Roslyakov et al. | Increase of efficiency and reliability of liquid fuel combustion in small-sized boilers | |
| CN206190372U (zh) | 一种天然气内燃发电机尾气脱硝装置 | |
| RU177320U1 (ru) | Многоходовый жаротрубный водогрейный котел | |
| CN118623328B (zh) | 一种主辅组合式低浓度瓦斯浸没燃烧装置及方法 | |
| CN112268270B (zh) | 一种撬装式水管式低氮燃气蒸汽锅炉 | |
| RU239827U1 (ru) | Котел водогрейный | |
| RU2846922C1 (ru) | Жидкостный проточный подогреватель природного газа | |
| CN211694893U (zh) | 超低能耗燃烟式垃圾焚烧装置 | |
| CN216744911U (zh) | 一种用于管道修复的锅炉供热装置 | |
| RU78288U1 (ru) | Водогрейный котел | |
| KR200265150Y1 (ko) | 스팀보일러 | |
| CN202792498U (zh) | 一种水箱加温装置换热器 | |
| CN222634588U (zh) | 一种废气燃烧炉 | |
| RU2808323C1 (ru) | Способ и устройство для обогрева трубопровода попутным нефтяным газом | |
| CN118687184B (zh) | 集中供暖设备 | |
| CN205448309U (zh) | 燃烧voc气体的导热油炉 | |
| CN218178873U (zh) | 一种多孔介质气体燃料燃烧装置 | |
| CN223663308U (zh) | 一种高效蒸汽发生器 | |
| CN219415255U (zh) | 一种小型化氢能壁挂炉 | |
| RU2789938C1 (ru) | Газовый проточный нагревательный котёл | |
| CN220303697U (zh) | 一种双炉体天然气裂解炉 |