Устройство для подогрева газа и нефти. Устройство подогрева нефти


Устройство для подогрева газа и нефти

 

Полезная модель относится к энергетике, может быть использована для подогрева жидких и газообразных продуктов. Устройство для подогрева газа и нефти содержит корпус, заполненный жидким промежуточным теплоносителем, с размещенными в нем теплообменником и горизонтально ориентированным тепло-генераторным блоком. В состав последнего входят: горелка, жаровая труба, пучок дымогарных трубок и камера поворота. Дьмовая труба выведена за пределы корпуса. Отличием полезной модели является наличие, по крайней мере, второго, ориентированного горизонтально, теплогенераторного блока с составом узлов, аналогичным первому теплогенераторному блоку. 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. В каждую из жаровых труб введены сквозные патрубки для теплоносителя, установленные вертикально с наклоном по отношению к корпусу с ориентацией верхних концов патрубков противолежащих жаровых труб навстречу друг другу, а нижних - друг от друга. Теплообменник выполнен в своей рабочей части в виде тела горизонтально вытянутой U-образной формы из пучка теплообменных трубок, разделенного на две зоны - левую и правую, соответствуя теплогенераторам в левой и правой частях подогревателя, и имеет два штуцера на входном и выходном концах пучка трубок. Устройство для подогрева газа и нефти имеет обтекатель потока теплоносителя, помещенный в пространстве между пучками трубок теплообменника на всем протяжении их, и форма которого представляет собой разомкнутый треугольник с вершиной в сторону дымогарных трубок и основанием в сторону верхней зоны корпуса. Заявляемое устройство имеет два змеевика для нагрева топливного газа, соответствующие каждому из теплогенераторов в левой и правой частях, которые размещены в образовавшихся пространствах слева и справа между стенками корпуса и теплогенераторами и посажены на базовых элементах, одновременно служащих ограничителями сдвига теплогенераторов. Внутри дымогарной трубки установлен турбулизатор в виде протяженной пластины, в теле которой выполнен ряд прорезей и лепестков, отогнутых поперек и вертикально пластины.

Технический результат заключается в введении в устройство двух или более четного количества автономно работающих теплогенераторов, что позволяет работать подогревателю как при одном включенном теплогенераторе, так и при двух, а при необходимости - при четырех.

Полезная модель относится к энергетике, к оборудованию газораспределительных пунктов и станций - ГРП и ГРС, и может быть использована в схемах подогрева жидких и газообразных продуктов, пожароопасных и чувствительных к перегреву.

Известен подогреватель газа [патент RU №2064123] с промежуточным теплоносителем, состоящий из прямоугольного корпуса, разделенного вертикально расположенными профильными листами на три канала; в среднем канале располагаются жаровая труба, над ней - пучок дымогарных труб; профильные листы сужены в верхней части, в зоне сужения располагаются два теплообменника не связанные между собой. Жаровая труба вдоль нижней и верхней образующей снабжена, соответственно, натекателями и стекателями потока теплоносителя.

К недостаткам этого подогревателя газа следует отнести: подведение топливного газа к горелочному устройству без предварительного подогрева; усложнение конструкции, обусловленное наличием подвесок и расчалок для удержания профильных листов в необходимом пространственном положении, а следовательно, увеличение соответствующих материальных затрат.

Наиболее близким к заявляемой полезной модели является подогреватель жидких и газообразных сред [патент RU №2182679]. Данный подогреватель содержит корпус, заполненный жидким промежуточным теплоносителем, расположенный внутри него трубный пучок нагреваемого продукта, змеевик

подогрева топливного газа, жаровую трубу, подключенную к горелочному устройству и установленный над ней пучок дымогарных труб, соединенных с дымовой трубой. Жаровая труба в нижней части снабжена двумя прямоугольными листами, расположенными по касательной к ее поверхности, а дымогарные трубы выполнены в виде овальных обечаек и снабжены пластинчатыми элементами, прикрепленными под углом к их поверхности.

Однако, организация входа и выхода подогреваемого продукта с использованием продуктовой камеры, соединенной с трубным пучком, что ограничивает возможности применения данного решения для нагрева продуктов высокого давления - из-за большого диаметра и толщины фланцевых соединений и других элементов и, следственно, отсутствия стандартизованных деталей для изготовления камеры, что вынуждает использовать элементы конструкции, изготавливаемые по специальным заказам. Другими недостатками данного аналога является большое гидравлическое сопротивление подогреваемого продукта, так как в конструкции применен крутой разворот на 180° потока подогреваемого продукта в стороне теплообменника, противоположной камере, что естественно при стремлении минимизировать диаметр камеры, а также отсутствие надежного смывания жаровой трубы промежуточным теплоносителем в нижней, самой теплонапряженной ее части по причине установки по касательной к ее поверхности прямоугольных листов, которые, кроме того, вызовут образование застойных зон в объеме корпуса между этими листами и жаровой трубой.

Задачей заявляемой полезной модели является увеличение количества возможных режимов устойчивой работы подогревателя и возможность варьирования режимами в зависимости от сезонности и климатических условий при одновременной интенсификации теплообмена и повышении технологичности изготовления подогревателя.

Сущность полезной модели заключается в том, что устройство для подогрева газа и нефти, содержащее корпус, заполненный жидким промежуточным теплоносителем, в котором размещен теплообменник и горизонтально ориентированный теплогенераторный блок, в состав которого входят: горелка, жаровая труба, пучок дымогарных трубок и камера поворота, а также выведенная за пределы корпуса дымовая труба, соединенная с пучком дымогарных трубок,

имеет, по крайней мере, второй, ориентированный горизонтально, теплогене-раторный блок с составом узлов, аналогичным первому теплогенераторному блоку, причем 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.

Кроме того, в каждую из жаровых труб введены сквозные патрубки для теплоносителя, установленные вертикально с наклоном по отношению к корпусу с ориентацией верхних концов патрубков противолежащих жаровых труб навстречу друг другу, а нижних - друг от друга.

Заявляется также устройство для подогрева газа и нефти, в котором, кроме вышеописанных признаков, теплообменник выполнен в своей рабочей части в виде тела горизонтально вытянутой U-образной формы из пучка теплообменных трубок, разделенного на две зоны - левую и правую, соответствуя теплогенераторам в левой и правой частях подогревателя, и имеет два штуцера на входном и выходном концах пучка трубок.

Кроме того, устройство для подогрева газа и нефти имеет обтекатель потока теплоносителя, помещенный в пространстве между пучками трубок теплообменника на всем протяжении их, и форма которого представляет собой разомкнутый треугольник с вершиной в сторону дымогарных трубок и основанием в сторону верхней зоны корпуса.

Заявляется также устройство для подогрева газа и нефти, которое, кроме вышеописанных признаков, дополнительно имеет два змеевика для нагрева топливного газа, соответствующие каждому из теплогенераторов в левой и правой частях и размещенные каждый в образовавшихся пространствах слева и справа между стенками корпуса и теплогенераторами и посаженные на базовых элементах, одновременно служащих ограничителями сдвига теплогенераторов.

Кроме того, теплогенераторы выполнены с возможностью выдвижения за пределы корпуса с помощью роликов, размещенных под ними.

Кроме того, внутри дымогарной трубки установлен турбулизатор в виде протяженной пластины, в теле которой выполнен ряд прорезей и лепестков, отогнутых поперек и вертикально пластины.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан продольный разрез подогревателя, на фиг.2 - его поперечный разрез, на фиг.3 - турбулизатор, на фиг.4 - теплообменник.

Устройство для подогрева газа и нефти содержит корпус 1, горелки 2, жаровые трубы 3, дымогарные трубы 4, внутри которых располагаются турбулизаторы 5, патрубки, установленные в жаровых трубах 6, змеевик для нагрева топливного газа 7, теплообменник 8, трубные решетки 9, трубные доски 10, теплообменные трубки 11, штуцер входа подогреваемого продукта 12, штуцер выхода подогреваемого продукта 13, обтекатель 14, ролики 15, дымовые трубы 16, поворотные коробы 17, промежуточный теплоноситель 18.

Работа устройства проходит следующим образом. В каждой из горелок 2 сжигается энергоноситель, в качестве которого используется газообразное или жидкое топливо. Образовавшиеся продукты сгорания проходят последовательно жаровую трубу 3, обтекая установленные в ней патрубки 6, поворотные коробы 17 и дымогарные трубы 4, где передают свое тепло промежуточному теплоносителю 18. Теплоноситель, находящийся в патрубках жаровых труб 6, нагревается быстрее основной массы теплоносителя, располагающегося в корпусе подогревателя и истекает струями в пространство между жаровыми трубами 3, где встречается со встречными струями, истекающими из обращенных к нему патрубков соседней жаровой трубы, после чего потоки теплоносителя, имеющие более высокую температуру, устремляются вверх, где, встретив обтекатель 14, распределяются на два потока, обтекают пучки труб теплообменника, отдавая им, а затем и топливному газу, протекающему в тубах змеевиков 7, свое тепло, после чего опускаются вниз в зонах, граничащих с корпусом подогревателя. С целью интенсификации процесса передачи тепла от дымовых газов, протекающих внутри дымогарных труб 4, промежуточному теплоносителю 18, внутрь каждой дымогарной трубы введен турбулизатор 5, позволяющий увеличить скорость движения продуктов сгорания при одновременной дополнительной их турбулизации, чем достигается существенное (на 15-20%) увеличение коэффициента теплопередачи от продуктов сгорания промежуточному теплоносителю.

Теплота, полученная промежуточным теплоносителем 18, передается подогреваемому газу, протекающему в теплообменнике 8. Таким образом, происходит устойчивая и активная циркуляция теплоносителя внутри корпуса подогревателя.

Теплообменник 8, состоящий из штуцера ввода подогреваемого газа 12 с укрепленной в нем трубной решеткой 10, в которой укреплены концы теплооб-менных трубок 9, изогнутые в форме буквы U. Другие концы теплообменных трубок укреплены в другой трубной решетке 10, укрепленной в штуцере вывода подогреваемого газа 13 из теплообменника 8.

Экспериментально установлено, что наиболее эффективно расположение патрубков на расстоянии от горелочного устройства, не ближе 1/3 длины жаровой трубы, то есть непосредственно после зоны стабилизации горения. Кроме того, экспериментально доказано, что диаметр патрубков не должен быть меньше 1/6 внутреннего диаметра жаровой трубы. При этом отсутствует опасность пережогов стенок патрубков, с одной стороны, а также достигается режим наиболее эффективного с точки зрения теплопереноса «пузырчатого» кипения промежуточного теплоносителя внутри патрубков - с другой стороны.

Технический результат заявляемой полезной модели заключается в следующем. Введение в устройство для подогрева газа и нефти двух или более, но четного количества автономно работающих теплогенераторов позволяет расширить диапазон устойчивой работы подогревателя, так как возможна работа подогревателя, как при одном включенном теплогенераторе, так и при двух, а при необходимости - при четырех. Это особенно актуально при работе подогревателя с составе, например, газораспределительных станций, где значительны сезонные колебания производительности по подогреваемому газу.

Повышение тепловой эффективности достигается организацией устойчивой и активной циркуляции промежуточного теплоносителя в корпусе подогревателя, охватывающей весь его объем путем установки в жаровых трубах патрубков, а в теплообменнике - обтекателя.

Замена продуктовой камеры, объединяющей в одном объеме, разделенном перегородкой, штуцера входа-выхода продукта из теплообменника двумя раздельными штуцерами позволило минимизировать диаметры

входных и выходных трубопроводов, и таким образом использовать для изготовления теплообменника стандартные элементы общепромышленного назначения, что особенно важно при нагреве продукта, находящегося под высоким давлением.

Использование предлагаемой полезной модели позволит расширить арсенал технических средств, применяемых в нефтяной и газовой промышленности для нагрева термически неустойчивых жидкостей, имеющих технологические и другие ограничения при максимальной температуре нагрева.

Пример. Заявляемое устройство собрано, апробировано на заводе 000 «Газпроммаш» г. Саратова и подтвердило работоспособность и высокие результаты. Подогреватель заявляемой конструкции имеет тепловую мощность 2,7 МВт, предназначен для нагрева природного газа от -20° до +70°С. Тепловой КПД устройства для подогрева газа и нефти не менее 0,86 и не имеет аналогов в отечественной практике по достигаемым техническим показателям.

1. Устройство для подогрева газа и нефти, содержащее корпус, заполненный жидким промежуточным теплоносителем, в котором размещен теплообменник и горизонтально ориентированный теплогенераторный блок, в состав которого входят: горелка, жаровая труба, пучок дымогарных труб и камера поворота, а также выведенная за пределы корпуса дымовая труба, соединенная с пучком дымогарных труб, отличающееся тем, что оно имеет, по крайней мере, второй, ориентированный горизонтально, теплогенераторный блок с составом узлов, аналогичным первому теплогенераторному блоку, причем размещение теплогенераторных блоков в корпусе осуществлено по принципу левой и правой частей устройства подогрева, выполненных с возможностью подключения каждого из теплогенераторов как автономно, так и одновременно всех вместе.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в каждую из жаровых труб введены сквозные патрубки для теплоносителя, установленные вертикально с наклоном по отношению к корпусу с ориентацией верхних концов патрубков противолежащих жаровых труб навстречу друг другу, а нижних - друг от друга.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что теплообменник выполнен в своей рабочей части в виде горизонтально вытянутой U-образной формы из пучка теплообменных труб, разделенных на две зоны - левую и правую, соответствуя теплогенераторам в левой и правой частях подогревателя, и имеет два штуцера на входном и выходном концах пучка трубок.

4. Устройство по пп.1 и 3, отличающееся тем, что оно имеет обтекатель потока теплоносителя, помещенный в пространстве между пучками трубок теплообменника на всем протяжении их, и форма которого представляет собой разомкнутый треугольный с вершиной в сторону дымогарных труб и основанием в сторону верхней зоны корпуса.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно дополнительно имеет два змеевика для нагрева топливного газа, соответствующих каждому из теплогенераторов в левой и правой частях и размещенных каждый в образовавшихся пространствах слева и справа между стенками корпуса и теплогенераторами и посаженных на базовых элементах, одновременно служащих ограничителями сдвига теплогенераторов.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что теплогенераторы выполнены с возможностью выдвижения за пределы корпуса с помощью роликов, размещенных под ними.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что внутри дымогарной трубки установлен турбулизатор в виде протяженной пластины, в теле которой выполнен ряд прорезей и лепестков, отогнутых поперек и вертикально пластины.

poleznayamodel.ru

Устройство для подогрева нефти | Банк патентов

Полезная модель относится к области нефтедобычи, а именно к устройствам для подогрева нефти, используемых в установках подготовки нефти.

Известно устройство для подогрева нефти, используемое в установках подготовки нефти, содержащее подогреватель нефти в виде печей. (см. РД 39-0148311-605-86 «Унифицированные технологические схемы сбора, транспорта и подготовки нефти, газа и воды нефтедобывающих районов» ГВН стр. 16)

Недостатком этого устройства является необходимость использования топлива для печей, что ведет к значительным энергетическим и материальным затратам.

Наиболее близким решением к заявляемому является устройство для подогрева нефти, содержащее подогреватель нефти, выполненный в виде теплового насоса с промежуточным теплоносителем, который имеет низкую точку кипения, трубопроводы подачи и отвода низкопотенциального теплоносителя, насосы и емкость для низкопотенциального теплоносителя (ПМ №36999 В 01 D 17/00 оп 4.10.2004 г.)

Недостатком этого устройства является осуществление нагрева нефти непосредственно в тепловом насосе, что снижает надежность его работы из-за коррозионных свойств нефти.

Задачей полезной модели является повышение надежности и энергоэффективности работы устройства за счет применения в качестве нагревателя нефти горячей воды, проходящей через тепловой насос.

Поставленная задача решается тем, что в известном устройстве, содержащем подогреватель нефти в виде теплового насоса с промежуточным теплоносителем, который имеет низкую точку кипения, соединенного с трубопроводами подачи и отвода низкопотенциального теплоносителя, насосы

и емкость для низкопотенциального теплоносителя, в качестве низкопотенциального носителя использована пластовая вода, а устройство снабжено трубопроводами подачи и отвода высокотемпературного теплоносителя к теплообменникам подогрева нефти, деаэратором, насосами, соединенными между собой через тепловой насос с образованием замкнутого циркуляционного контура.

В случае аварийной ситуации в теплообменнике, для исключения при попадании нефти в теплоноситель в деаэраторе на высоте уровня высокопотенциального теплоносителя установлено поплавковое дренажное устройство, соединенное дренажным трубопроводом.

Дополнительно для повышения надежности работы теплового насоса, в случае повышения давления пластовой воды на перемычке между трубопроводами подачи и отвода пластовой воды к тепловым насосам установлен предохранительный клапан.

В предлагаемом устройстве для подогрева нефти используется горячая химически нейтральная вода, которая подогревается в тепловом насосе, за счет использования низкопотенциальной энергии пластовой воды, не приводя к коррозии его деталей.

Устройство для подогрева нефти изображено схематически на чертеже.

Устройство для подогрева нефти содержит тепловой насос 1 с промежуточным теплоносителем-фреоном, который имеет низкотемпературную точку кипения, соединенный с трубопроводами подачи 2 и отвода 3 низкотемпературного теплоносителя, в качестве которого используется пластовая вода, связанными между собой перемычкой с предохранительным клапаном 4.

Пластовая вода подается к тепловому насосу 1 из емкости 5 и отводится от него насосами 6 в емкость 5 или в пласт. К тепловому насосу 1 присоединены трубопроводы подачи 7 и отвода 8 высокотемпературного теплоносителя, в качестве которого использована химически-нейтральная вода, образующие замкнутый циркуляционный контур. Трубопровод подачи 7

высокотемпературного теплоносителя к тепловому насосу 1 соединен с

деаэратором 9 и насосами 10. Нагретая в тепловом насосе 1 горячая вода через трубопровод отвода 8 подается в теплообменники с нефтью 11. Для исключения попадания нефти в трубопровод подачи 9 горячей воды в случаях аварийной ситуации в теплообменнике 11 (например, разрыв трубок теплообменника) в деаэраторе 9 на высоте уровня жидкости размещено поплавковое дренажное устройство 12, связанное с дренажным трубопроводом 13.

Установка для подогрева нефти работает следующим образом:

Пластовая вода с температурой приблизительно 20 град. С из емкости 5 насосами 6 прокачивается через тепловой насос 1, отдавая свою энергию промежуточному теплоносителю-фреону, и сбрасывается в емкость 5 или в пласт. Промежуточный теплоноситель нагревает высокотемпературный теплоноситель - химически нейтральную воду, поступающую в тепловой насос 1 по трубопроводу подачи 7 до 70-75 град С, затем высокотемпературный теплоноситель по трубопроводу 8 отводится к теплообменникам 11 для подогрева нефти, после которых он поступает в деаэратор 9 и насосами 10 снова подается в тепловой насос 1.

Предлагаемая установка для подогрева нефти реализует высокоэффективную энергосберегающую технологию, позволяющую значительно снизить материальные и энергетические затраты, с одновременным улучшением экологической ситуации.

bankpatentov.ru

Устройство для подогрева нефти

 

Изобретение м.б. использовано в теплообменниках,утилизирующих тепло выхлопных газов двигателя. Цель изобретения - повышение надежности и эффективности подогрева, повышение пожаровзрывобезопасности. Теплообменник снабжен тепловыми трубами 17, соединяющими между собой нагреваемую и греющую секции 1 и 3. Камера сгорания установлена перед секцией 3. Запорный элемент выполнен в виде регулятора подачи воздуха. Смесительное устройство установлено в секции 3. Для удобства эксплуатации и ремонтопригодности вход и выход секции 1 м. б. соединены через перепускной трубопровод. Конструкция устройства позволяет обеспечить подачу необходимого количества газов через секцию 3, предотвращает возможное попадание паров в выхлопной патрубок газотурбинного двигателя и обеспечивает заданный температурный уровень нагрева. 1 з. п. ф - лы, 1 ил.

союз советсних

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1477923 А 1

4 F 02 с 6|18

ЩгРР

E Yi E) j 1Д

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 427!352/25-06 (22) 29.06.87 (46) 07.05.89. Бюл. № 17 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по транспорту природного газа (72) Ю. С. Осередько, В. И. Диденко, Ю. И. Кармозин, А. С. Патыченко, Н. И. Середа и С. Ф. Сахно (53) 621.438 (088.8) (56) Использование газа в народном хозяйстве. М.: ВНИИЭгазпром, 1974, вып. 5, с. 3 — 10.

Авторское свидетельство СССР

¹ 918470, кл. F 02 С 6/18, 1970. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДОГРЕВА

НЕФТИ (57) Изобретение м.б. использованот в теплообменниках, утилизирующих тепло выхлоп20 gl ных газов двигателя. Цель изобрсгсния повышение надежности v, эффекгивности подогрева, повышение пожаровзрывобезопасности. Теплообменннк снабжен тепловыми трубами 17, соединяющими между собой нагреваемую 1 и греющую 3 секции. Камсра сгорания установлена пере,п секцией 3.

Запорный элемент выполнен в виде регулятора подачи воздуха. Смесительное устройство установлено в секции 3. Для удобства эксплуатации и реMонтопригодности вход и вь1ход секции 1 м.б. соединены через перепускной трубопровод. Конструкция у;тройства позволяет обеспечить подачу необходимого количества газов через секцию

3, предотвращает возможное попа анне паров нефти B выхлопной патрусок газотурбинного двигателя и обеспечивает заданный температурный уровень и грена. 1 з.п. ф-1bt, 1 ил.

7 18

1477923!

Изобретение относится к теплообменной технике, а именно к теплообменникам, утилизирующим тепло выхлопных газов газотурбинного двигателя.

Целью изобретения является повышение надежности и эффективности подогрева, повышение пожаровзрывобезопасности.

На чертеже представлена схема устройства для подогрева нефти.

Устройство для подогрева нефти содержит теплообменник, нагреваемая секция

1 которого подключена к нефтепроводу

2, а греющая секция 3 соединена с выхлопным патрубком 4 газотурбинного двигателя

5 посредством газохода 6 с установленным в нем регулирующим органом 7, противовзрывным элементом 8 и запорным клапаном 9.

Устройство для подогрева содержит камеру 10 сгорания, подсоединенную к греющей секции 3, к топливной магистрали

11 с установленным на ней регулятором

12 и к воздушно магистрали 13 от компрессора 14 с установленным на ней регулятором 15.

Устройство для подогрева нефти также снабжено смесителем 16, установленным в гре|ощей секции 3.

Нагреваемая и греющая секции 13 теплообменника соединены тепловыми трубами 7.

Вход и выход нагреваемой секции 1 соединены через перепускной трубопровод 18 с запорными клапанами 19 и 20 и обратным клапаном 2!. ! роме того, устройство для подогрева нефти снабжено турбулизатором 22, установленным в грек> цей секции 3, задвижками

23 — -25, дагчиками 26 и 27 температуры нефти и газа, функционально связанными с регуляторами 12 и 15 топлива и воздуха, шиберами 28 и 29, турбулизатором 30, установленным в нагреваемой секции 1 теплообменника, и смесителем 31. Подогрев и перекачку нефти осугцествляют следующим образом.

Нефть по нефтепроводу 2 подают в нагреваемую секцию 1 теплообменпика. Горячие газы из выхлопного патрубка 4 газотурбинного двигателя 5 по газоходу 6 подают в греющую секцию 3. 111ибером 29 создается необходимый подпор в патрубке 4, регу-. лирующий орган 7 обеспечивает подачу необходимого количества горячих газов через греющую секцию 3.

Противовзрывной элемент 8 и запорный клапан 9, обеспечивая подачу газов на смеситель 16 и турбулизатор 22, предотвращают любое возможное попадание паров нефти в патрубок 4.

Тепловые трубы 17 обеспс-lHBBIQT иередачу теплового потока от греющей секции

3 к нагреваемой секции 1 теплообменника. При снижении температуры нефти датчик 26 выдает сигнал. который коррекпондируется с сигналом датчика 27

10 !

55 температуры газов и при снижении теплосодержания выхлопных газов газотурбинного двигателя 5 датчик 27 выдает сигнал на регулятор 15 подачи воздуха и регулятор 12 подачи топлива в камеру 10 сгорания.

Газы после камеры 20 сгорания поступают в смеситель 16, где смешиваются с выхлопными газами газотурбинного двигателя 5 и поступают через турбулизатор

22 в греющую секцию 3 теплообменника, где нагревают «горячие: > элементы тепловых труб 17.

При повышении температуры нефти датчик 26 выдает сигнал на перекрытие турбулизатора 22 или на датчик 27 температуры газа, который в свою очередь подает сигнал на открытие регулятора 15 подачи воздуха (при открытом шибере 28) в смеситель 16 для снижения температуры газа.

В случае значитель.ого увеличения расхода нефти в нефтепроводе 2 нефть подается по перепускному трубопроводу 18 через секцию 1, где нагревается и затем в смесителе 31 смешивается с холодной нефтью, обеспечивая заданный температурный уровень нагрева.

В случае отказа от подогрева нефти или проведении ремонтно-монтажных работ задвижки 23 и 24 закрыты, запорные клапаны 19 и 20 открыты, в результате чего нефть протекает через перепускной трубопровод 18.

Формула изобретения

1. Устройство для подогрева нефти, содержащее теплообменник, нагреваемая секция которого подключена к нефтепроводу, а греющая секция соединена с выхлопным патрубком газотурбинного двигателя посредством газохода с установленными в нем регулирующим органом, противовзрывным элементом и запорным клапаном, камеру сгорания, подсоединенную к топливной магистрали с установленным на ней запорным элементом и к компресору газотурбинного двигателя через запорный элемент, смеситель, подсоединенный к газоходу и камере сгорания, отличаюи1ееся тем, что, с целью повышени-; надежности и эффективности подогрева, повышения пожаровзрывобезопасности, теплообменник снабжен тепловыми трубами, соединяющими между собой нагреваемую и греющую секции, камера сгорания установлена перед греющей секцией теплообменника, запорный элемент выполнен в виде регулятора подачи воздуха, а смесительное устройство установлено в греющей секции.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью обеспечения удобства в эксплуатации и ремонтопригодности, вход и выход нагреваемой секции теплообменника соединены через перепускной трубопровод.

  

www.findpatent.ru

Устройство и способ работы путевого подогревателя нефти

Изобретение относится к области подготовки нефти на нефтепромыслах и нефтеперерабатывающих предприятиях к дальнейшей транспортировке ее или переработке.

Известно устройство нагрева жидкости в печах типа БН-3000 (см. книгу: Антипов А.И. «Тепловой расчет технологических линий и теплотехнического оборудования объектов промысловой подготовки нефти». - Казань.: Фэн, 2002. - С. 165-166). Данный блок нагрева представляет собой батарею из теплообменных аппаратов типа «труба в трубе», где греющим теплоносителем служат продукты сгорания топлива, а нагреваемым - различные нефтяные жидкости. В межтрубном пространстве движется нагреваемый продукт, в трубном - топливо, где оно, сгорая, излучает тепло, поглощаемое теплообменными поверхностями. Нагрев нефтяной жидкости осуществляется путем непосредственного контакта с теплообменными поверхностями.

Недостатком этого способа является то, что на поверхности жаровой трубы происходит коксование нагреваемой нефти, что приводит к ухудшению теплообмена между продуктами сгорания топливного газа и нагреваемой жидкостью, что, в свою очередь, приводит к быстрому прогару жаровой трубы и пожароопасному контакту продуктов сгорания с нефтью.

Известен (http://www.mbcd.ru/rus/production/class_12/product_12) подогреватель нефти с промежуточным носителем для нагрева нефти, водонефтяной эмульсии или других промысловых жидкостей, включающий емкость, заполненную теплоносителем, трубопроводный змеевик с регулятором расхода топливного газа, жаровую трубу.

Недостатком является то, что при сжигании сероводородсодержащего газа происходит окисление сероводорода до сернистого газа SO2 и, частично, до серного ангидрида SO3. Серный ангидрид в присутствии водяных паров образует серную кислоту h3SO4. Серная кислота имеет высокую температуру кипения и, соответственно, низкое давление насыщенных паров. Парциальное давление паров серной кислоты, которое устанавливается в дымовых газах при сжигании сероводородсодержащего газа, может превысить над холодными участками теплообменных поверхностей величину давления насыщения, так как температура промежуточного теплоносителя не превышает 100°C и 110°C для воды и растворов антифризов соответственно. Вследствие этого при определенных температурах теплообменных поверхностей создаются условия для конденсации на них серной кислоты. Происходит сернокислотная коррозия материала теплообменной поверхности и прогар жаровой трубы, приводящие к аварийному останову подогревателя и дорогостоящему ремонту, то есть к снижению надежности.

Кроме того, в промысловых условиях имеет место неравномерность и прерывистость подачи топливного газа (попутного нефтяного газа), что осложняет его розжиг в газогорелочном устройстве подогревателя.

Наиболее близким аналогом разработанного технического решения можно признать (http://ingastech.ru/putevoi-podogrevatel-pp-1-6.html) подогреватель путевой серий ПП-1,6 / ПП-4.

Подогреватель представляет собой цилиндрическую горизонтальную емкость с плоскими днищами, во внутренней полости которой в нижней части установлены две топки П-образного типа и два 4-заходных трубчатых змеевика; в модели ПП-4В четыре 4-х заходных змеевика, обеспечивающих пониженное гидравлическое сопротивление. Емкость заполняется жидким теплоносителем (диэтиленгликолем) через расширительный бачок.

Топочные устройства оборудованы горелками:

газовыми в модели ПП-1,6; ПП-4; ПП-4В;

жидкотопливными в модели ПП-1,6Ж,

комбинированными в модели ПП-1,6-К.

Снаружи сосуда смонтированы узлы подготовки и подачи топлива горелочным устройствам, указатель уровня теплоносителя, лестница, площадка обслуживания. Подогреватель размещен на раме сварной конструкции.

Подогреватель работает следующим образом.

Продукт подают в змеевики, в которых продукт нагревается от теплоносителя до 70°С. Температуру теплоносителя поддерживают автоматикой +95°С путем регулирования мощности горелок. Система автоматизации подогревателя ПП-1,6/-4 обеспечивает:

- регулирование давления топлива перед горелками;

- розжиг горелок;

- поддержание температуры продукта за счет автоматического изменения режима горелок с большого на малое горение и наоборот;

- автоматическое отключение подачи топлива к горелкам с расшифровкой и запоминанием первопричины в случае:

- повышения давления газообразного топлива перед горелками;

- понижения давления топлива перед горелками;

- погасания факелов горелок;

- повышения температуры теплоносителя;

- повышения давления в продуктовом змеевике.

Систему автоматического управления типа САПН ПП размещают в отапливаемом помещении, соединяя с подогревателем проводной линией длиной 150-200 м.

Недостатком известного путевого подогревателя следует признать значительную материалоемкость, сложность и длительность изготовления, сложность конструкции. Кроме того, диэтиленгликоль разлагается при нагревании, что вызывает необходимость его частой замены в устройстве.

Техническая задача, решаемая посредством разработанного технического решения, состоит в расширении ассортимента средств разогрева нефти и нефтепродуктов при транспортировке, а также их переработке.

Технический результат, достигаемый при реализации разработанного технического решения, состоит в упрощении конструкции, уменьшении ее материалоемкости, а также упрощении технологии изготовления и использования.

Для достижения указанного технического результата предложено использовать разработанное устройство путевого подогревателя нефти. Разработанное устройство содержит корпус, предпочтительно расположенный горизонтально, содержащий герметично закрытую полость, в нижней части полости расположен первый трубчатый теплообменник, предназначенный для прохождения дымовых газов, входной и выходной штуцеры которого расположены на корпусе, в полости расположен второй трубчатый теплообменник, предназначенный для нагрева нефти, подключенный к патрубкам ввода и вывода нефти, закрепленным на корпусе, в нижней части полости находится жидкий химически инертный теплоноситель.

Указанный технический результат достигается за счет очевидного упрощения конструкции, а также технологии ее изготовления. Достаточно очевидно и упрощение технологии использования устройства - пропускание через первый трубчатый теплообменник нефти и через второй трубчатый теплообменник дымовых газов.

Для усиления эффективности парообразования жидкого теплоносителя предпочтительно трубчатый теплообменник дымовых газов погружен в жидкий теплоноситель - низший одноатомный спирт, кетон или их водные смеси.

Для уменьшения потерь тепловой энергии поверхность корпуса покрыта слоем теплоизоляции.

Обычно горелки, генерирующие дымовые газы, располагают с внешней стороны корпуса.

Для обеспечения регулирования подачи тепловой энергии с обеспечением максимально эффективного воздействия на нефть в первом трубчатом теплообменнике в полости может быть расположен, по меньшей мере, один измеритель температуры (в частности, термопара или любой полупроводниковый измеритель температуры), регистрирующий температуру пара жидкого теплоносителя. Кроме того, желательно на тракте движения дымовых газов установить регулятор расхода дымовых газов. Это позволит оптимизировать работу устройства и получать на выходе из первого трубчатого теплообменника нефть с заданными вязкостными характеристиками.

Также для достижения указанного технического результата предложено использовать разработанный способ работы путевого подогревателя нефти. Согласно разработанному способу подогрев нефти, проходящей по первому трубчатому теплообменнику, расположенному в герметично закрытой полости, осуществляют путем конденсации на внешней поверхности указанного теплообменника парообразного теплоносителя, жидкая фаза которого расположена в нижней части полости, а подогрев жидкого теплоносителя осуществляют путем приложения к жидкой фазе тепловой энергии от дымовых газов, проходящих через второй трубчатый теплообменник.

В качестве жидкого теплоносителя предпочтительно используют водно-органические смеси, содержащие низшие одноатомные спирты (метанол, этанол, изопропанол) или кетоны (ацетон, метилэтилкетон). Однако возможно использование одноатомных спиртов или кетонов без смешения их с водой.

Преимущественно подогрев жидкого теплоносителя регулируют подачей дымовых газов - изменение температуры дымовых газов или скорости подачи.

На чертеже приведен базовый вид разработанного устройства, при этом использованы следующие обозначения: корпус 1, полость 2, первый трубчатый теплообменник 3, штуцер 4 подачи дымовых газов, штуцер 5 выхода дымовых газов, второй трубчатый теплообменник 6, штуцер 7 ввода нефти, штуцер 8 вывода нефти, жидкий теплоноситель 9, теплоизоляция 10 корпуса 1.

Устройство работает следующим образом.

В полость 2 корпуса 1 заливают жидкий теплоноситель 9 и герметично закрывают полость 2. Через штуцер 4 в теплообменник 3 подают дымовые газы, выходящие из штуцера 5. Через штуцер 7 в теплообменник 6 подают нефть, выходящую из теплообменника 6 через штуцер 8. Тепловая энергия дымовых газов передается жидкому теплоносителю 9, который начинает испаряться. Пары теплоносителя поступают в верхнюю часть полости, касаются холодной поверхности теплообменника 3 и конденсируются на указанной поверхности, передавая тепловую энергию металлу теплообменника и, следовательно, нефти. Сконденсированные капли теплоносителя под действием сил гравитации падают вниз. Разогретая нефть выходит через штуцер 8.

Разработанное техническое решение иллюстрировано следующим примером реализации.

В качестве жидкого теплоносителя использован 50% водный раствор метанола. Поступающие дымовые газы имеют следующие характеристики: температура 400°С, технологическое давление (изб.) 0,3 МПа. Выходящие дымовые газы имеют следующие характеристики: температура 180°С, технологическое давление (изб.) 0,3 МПа. Поступающая нефть имеет следующие характеристики: температура +58°С, технологическое давление 0,35 МПа. Выходящая нефть имеет следующие характеристики: температура +75°С, технологическое давление 0,35 МПа.

Приведенный пример подтверждает эффективность разработанного технического решения.

edrid.ru

Устройство для подогрева нефти | Банк патентов

Полезная модель относится к области нефтедобычи, а именно к устройствам для подогрева нефти, используемых в установках подготовки нефти, а также при ее транспортировке.

Известно устройство для подогрева нефти, используемое в установках подготовки нефти, содержащее подогреватель нефти в виде печей (см. РД 39-0148311-605-86 «Унифицированные технологические схемы сбора, транспорта и подготовки нефти, газа и воды нефтедобывающих районов).

Недостатком этого устройства является необходимость использования топлива для печей и котлов, что ведет к значительным энергетическим и материальным затратам.

Известно устройство для подогрева нефти, содержащее подогреватель нефти, выполненный в виде теплового насоса с промежуточным теплоносителем, который имеет низкую точку кипения, трубопроводы подачи и отвода низкопотенциального теплоносителя, насосы и емкость для низкопотенциального теплоносителя (см. патент на ПМ №36999 кл. В 01 D 17/00 от 04.10.04 г.).

Недостатком этого устройства является осуществление нагрева нефти непосредственно в тепловом насосе, что снижает надежность работы из-за коррозионных свойств нефти.

Наиболее близким решением к заявляемому является устройство для подогрева нефти, содержащее тепловой насос с промежуточным теплоносителем, который имеет низкую точку кипения, соединенного с трубопроводами подачи и отвода теплоносителя, в качестве которого использована пластовая вода, теплообменники подогрева нефти (см. заявка на ПМ №2005127527/22 (030897) кл. В 01 D 17/00 от 01.09.05 г.).

Недостатком данного устройства является сложность в обеспечении стабильности температура подогрева нефти, за счет изменения в течении суток объема пластовой воды, зависящей от добычи нефти.

Задачей полезной модели является создание надежного устройства, обеспечивающего необходимый подогрев нефти в теплообменниках, за счет стабилизации требуемой температуры высокопотенциального теплоносителя в изолированном резервуаре-накопителе тепла.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для подогрева нефти, содержащем тепловой насос с промежуточным теплоносителем, имеющим низкую точку кипения, соединенного с трубопроводами подачи и отвода теплоносителя в качестве которого используется пластовая вода, теплообменники подогрева нефти, в отличие от прототипа, оно снабжено резервуаром-накопителем тепла, соединенного трубопроводами подачи и отвода высокотемпературного носителя с образованием замкнутого циркуляционного контура с тепловым насосом, трубопроводами подачи и отвода высокотемпературного носителя с образованием замкнутого циркуляционного контура с оборудованием для сжигания факельного газа, трубопроводами подачи и отвода высокотемпературного носителя с образованием замкнутого циркуляционного контура с технологической печью и трубопроводами подачи и отвода высокотемпературного носителя с образованием замкнутого циркуляционного контура с теплообменниками подогрева нефти.

Снабжение устройства для подогрева нефти резервуаром-накопителем тепла, соединенного трубопроводами подачи и отвода высокотемпературного носителя с образованием замкнутого циркуляционного контура с тепловым насосом, трубопроводами подачи и отвода высокотемпературного носителя с образованием замкнутого циркуляционного контура с оборудованием сжигания факельного газа, трубопроводами подачи и отвода высокотемпературного носителя с образованием замкнутого циркуляционного контура с технологической

печью, позволяет приобрести химически нейтральной воде-высокопотенциальному носителю стабильную, требуемую для подогрева нефти в теплообменниках, связанных замкнутым циркуляционным контуром с резервуаром-накопителем температуру до 90°.

Для повышения надежности работы установки в резервуаре-накопителе тепла установлено поплавковое дренажное устройство на высоте уровня высокопотенциального теплоносителя.

На Фиг.1 схематично представлено устройство для подогрева нефти.

Устройство для подогрева нефти содержит тепловой насос 1 с промежуточным теплоносителем, трубопроводы подачи 2 и отвода 3 пластовой воды, теплообменники подогрева нефти 4, резервуар-накопитель тепла 5 с установленным поплавковым дренажным устройством 6, соединенного трубопроводами подачи 7 и отвода 8 высокотемпературного носителя с образованием замкнутого циркуляционного контура с тепловым насосом 1, трубопроводами подачи 9 и отвода 10 высокотемпературного носителя с образованием замкнутого циркуляционного контура с оборудованием сжигания факельного газа 11, трубопроводами подачи 12 и отвода 13 высокотемпературного носителя с образованием замкнутого циркуляционного контура с технологической печью 14 и трубопроводами подачи 15 и отвода 16 высокотемпературного носителя с образованием замкнутого циркуляционного контура с теплообменниками подогрева нефти 4.

Устройство для подогрева нефти работает следующим образом:

Из резервуара-накопителя 5 с установленным поплавковым дренажным устройством 6 теплоноситель по трубопроводу подачи 7 подается в тепловой насос 1, где нагревается за счет промежуточного теплоносителя, и через трубопровод отвода 8 подается обратно в резервуар-накопитель 5, образуя замкнутый циркуляционный контур. Одновременно из резервуара-накопителя тепла 5 теплоноситель подается по трубопроводу подачи 9 в оборудование сжигания факельного газа 11 и

отводится трубопроводом отвода 10 обратно в резервуар-накопитель 5, образуя замкнутый циркуляционный контур. Также одновременно из резервуара-накопителя тепла 5 теплоноситель подается по трубопроводу подачи 12 в технологическую печь 14 и отводится трубопроводом отвода 13 обратно в резервуар-накопитель тепла 5, образуя также замкнутый циркуляционный контур. При этом в резервуаре-накопителе тепла 5 происходит аккумулирование температуры теплоносителя до 90° и постоянное ее поддержание за счет непрерывных процессов нагрева в замкнутых циркуляционных контурах. Высокотемпературный теплоноситель из резервуара-накопителя тепла 5 подается по трубопроводу подачи 15 в теплообменники 4 подогрева нефти и отводится трубопроводом отвода 16 обратно в резервуар-накопитель тепла 5, где за счет нового количества выделенного тепла в замкнутых циркуляционных контурах снова набирает температуру 90°.

Таким образом, данное устройство позволяет обеспечить стабильный подогрев нефти в теплообменниках, используемых в установках подготовки нефти.

bankpatentov.ru

Подогревательные устройства и способы подогрева нефти и нефтепродуктов

Подогрев нефти и нефтепродуктов посредством подогревателей заключается в передаче тепла от теплоносителя к нагреваемой жидкости через стенки подогревателя, чем исключается непосредственное соприкосновение теплоносителя с нефтью или нефтепродуктом. Такой подогрев применяется для всех нефтей и нефтепродуктов, обводнение которых недопустимо.

Для подогрева применяют различные теплоносители: водяной пар, горячую воду, горячие газы и нефтепродукты, электроэнергию. Наибольшее применение имеет водяной пар, обладающий высоким теплосодержанием и теплоотдачей, легко транспортируемый и не представляющий пожарной опасности, обычно используют насыщенный пар давлением 0,3-0,4 МПа, обеспечивая нагрев нефтепродукта до 80-100С.

Горячую воду - применяют в тех случаях, когда ее имеется большое количество, так как теплосодержание воды в 5-6 раз меньше теплосодержания насыщенного пара.

Горячие газы - имеют ограниченное применение, т.к. они отличаются малой теплоемкостью, низким коэффициентом теплоотдачи, а так же трудно организовывать их сбор; используются лишь при разогреве нефтепродуктов в автоцистернах и трубчатых подогревателях на НПЗ.

Горячие масла - в качестве теплоносителей в случаях когда требуется разогреть тугоплавкие нефтепродукты теплоносителем с высокой температурой вспышки- для которых не возможен разогрев горячей водой или паром.

Электроэнергия - один из эффективных теплоносителей, однако при использовании электронагревательных устройств необходимо соблюдать противопожарные требования.

Подогрев острым (открытым) паром - заключается в подаче насыщенного пара непосредственно в нефтепродукт, где он конденсируется, сообщая нефтепродукту необходимое тепло. Этот способ применяют главным образом для разогрева топочного мазута при сливе из ЖДЦ. Недостаток данного способа- необходимость удаления в дальнейшем воды из обводненного нефтепродукта.

Подогрев трубчатыми подогревателями - заключается в передаче тепла от пара к нагреваемому продукту через стенки подогревателя. Здесь исключается непосредственный контакт теплоносителя с нефтепродуктом, пар поступая в трубчатый подогреватель отдает тепло нефтепродукту через стенку подогревателя, а сконденсировавшийся пар отводится наружу, благодаря чему исключается обводнение нефтепродукта.

Циркуляционный подогрев - основан на разогреве нефтепродукта тем же нефтепродуктом, но предварительно подогретым в теплообменниках. Циркуляционный подогрев применяют в основном при обслуживании крупных резервуарных парков, а так же ЖДЦ.

По конструкции подогреватели в зависимости от назначения делятся на подогреватели при сливе нефтепродуктов из емкостей, подогреватели при хранении в резервуарах и подогреватели трубопроводов.

Подогреватели острым паром по конструкции представляют собой перфорированные трубчатые шланги, помещённые в толщу жидкости, пар поступает через отверстия в штангах. Используется только для разогрева мазута, допускающего частичное обводнение.

Установка для подогрева нефти состоит из пускового электронагревателя и эксплуатационного парового теплообменника. При использовании в качестве топлива очень вязких нефтей применяют топливные насосы с паровой рубашкой и паровой обогрев топливных трубопроводов.

Увеличение температуры подогрева нефти ведет к снижению потерь на трение в трубопроводе, но также и к росту затрат на подогрев вследствие увеличения количества сжигаемой в печах нефти. Возникает необходимость определения оптимальных температур перекачки tH; и tKi путем минимизации целевой функции затрат, которая представляет собой сумму затрат на подогрев и перекачку нефти в целом по трубопроводу.

studlib.info

 

Полезная модель относится к области нефтедобычи, а именно к устройствам для подогрева нефти, используемых в установках подготовки нефти.

Сущность полезной модели: устройство содержит подогреватель нефти в виде теплового насоса с промежуточным теплоносителем, который имеет низкую точку кипения, трубопроводы подачи и отвода низкопотенциального теплоносителя, насосы и емкость. Новым является то, что в качестве низкопотенциального носителя использована пластовая вода, устройство снабжено трубопроводами подачи и отвода высокотемпературного теплоносителя к теплообменникам подогрева нефти, деаэратором, насосами, соединенными между собой через тепловой насос с образованием замкнутого циркуляционного контура. В деаэраторе на высоте уровня высокопотенциального теплоносителя установлено поплавковое дренажное устройство, соединенное с дренажным трубопроводом. Трубопроводы подачи и отвода низкопотенциального теплоносителя соединены между собой перемычкой с предохранительным клапаном.

Полезная модель относится к области нефтедобычи, а именно к устройствам для подогрева нефти, используемых в установках подготовки нефти.

Известно устройство для подогрева нефти, используемое в установках подготовки нефти, содержащее подогреватель нефти в виде печей. (см. РД 39-0148311-605-86 «Унифицированные технологические схемы сбора, транспорта и подготовки нефти, газа и воды нефтедобывающих районов» ГВН стр. 16)

Недостатком этого устройства является необходимость использования топлива для печей, что ведет к значительным энергетическим и материальным затратам.

Наиболее близким решением к заявляемому является устройство для подогрева нефти, содержащее подогреватель нефти, выполненный в виде теплового насоса с промежуточным теплоносителем, который имеет низкую точку кипения, трубопроводы подачи и отвода низкопотенциального теплоносителя, насосы и емкость для низкопотенциального теплоносителя (ПМ №36999 В 01 D 17/00 оп 4.10.2004 г.)

Недостатком этого устройства является осуществление нагрева нефти непосредственно в тепловом насосе, что снижает надежность его работы из-за коррозионных свойств нефти.

Задачей полезной модели является повышение надежности и энергоэффективности работы устройства за счет применения в качестве нагревателя нефти горячей воды, проходящей через тепловой насос.

Поставленная задача решается тем, что в известном устройстве, содержащем подогреватель нефти в виде теплового насоса с промежуточным теплоносителем, который имеет низкую точку кипения, соединенного с трубопроводами подачи и отвода низкопотенциального теплоносителя, насосы

и емкость для низкопотенциального теплоносителя, в качестве низкопотенциального носителя использована пластовая вода, а устройство снабжено трубопроводами подачи и отвода высокотемпературного теплоносителя к теплообменникам подогрева нефти, деаэратором, насосами, соединенными между собой через тепловой насос с образованием замкнутого циркуляционного контура.

В случае аварийной ситуации в теплообменнике, для исключения при попадании нефти в теплоноситель в деаэраторе на высоте уровня высокопотенциального теплоносителя установлено поплавковое дренажное устройство, соединенное дренажным трубопроводом.

Дополнительно для повышения надежности работы теплового насоса, в случае повышения давления пластовой воды на перемычке между трубопроводами подачи и отвода пластовой воды к тепловым насосам установлен предохранительный клапан.

В предлагаемом устройстве для подогрева нефти используется горячая химически нейтральная вода, которая подогревается в тепловом насосе, за счет использования низкопотенциальной энергии пластовой воды, не приводя к коррозии его деталей.

Устройство для подогрева нефти изображено схематически на чертеже.

Устройство для подогрева нефти содержит тепловой насос 1 с промежуточным теплоносителем-фреоном, который имеет низкотемпературную точку кипения, соединенный с трубопроводами подачи 2 и отвода 3 низкотемпературного теплоносителя, в качестве которого используется пластовая вода, связанными между собой перемычкой с предохранительным клапаном 4.

Пластовая вода подается к тепловому насосу 1 из емкости 5 и отводится от него насосами 6 в емкость 5 или в пласт. К тепловому насосу 1 присоединены трубопроводы подачи 7 и отвода 8 высокотемпературного теплоносителя, в качестве которого использована химически-нейтральная вода, образующие замкнутый циркуляционный контур. Трубопровод подачи 7

высокотемпературного теплоносителя к тепловому насосу 1 соединен с

деаэратором 9 и насосами 10. Нагретая в тепловом насосе 1 горячая вода через трубопровод отвода 8 подается в теплообменники с нефтью 11. Для исключения попадания нефти в трубопровод подачи 9 горячей воды в случаях аварийной ситуации в теплообменнике 11 (например, разрыв трубок теплообменника) в деаэраторе 9 на высоте уровня жидкости размещено поплавковое дренажное устройство 12, связанное с дренажным трубопроводом 13.

Установка для подогрева нефти работает следующим образом:

Пластовая вода с температурой приблизительно 20 град. С из емкости 5 насосами 6 прокачивается через тепловой насос 1, отдавая свою энергию промежуточному теплоносителю-фреону, и сбрасывается в емкость 5 или в пласт. Промежуточный теплоноситель нагревает высокотемпературный теплоноситель - химически нейтральную воду, поступающую в тепловой насос 1 по трубопроводу подачи 7 до 70-75 град С, затем высокотемпературный теплоноситель по трубопроводу 8 отводится к теплообменникам 11 для подогрева нефти, после которых он поступает в деаэратор 9 и насосами 10 снова подается в тепловой насос 1.

Предлагаемая установка для подогрева нефти реализует высокоэффективную энергосберегающую технологию, позволяющую значительно снизить материальные и энергетические затраты, с одновременным улучшением экологической ситуации.

1. Устройство для подогрева нефти, содержащее подогреватель нефти в виде теплового насоса с промежуточным теплоносителем, который имеет низкую точку кипения, соединенного с трубопроводами подачи и отвода низкопотенциального теплоносителя, насосы и емкость для низкопотенциального теплоносителя, отличающееся тем, что в качестве низкопотенциального носителя использована пластовая вода, а устройство снабжено трубопроводами подачи и отвода высокотемпературного теплоносителя к теплообменникам подогрева нефти, деаэратором, насосами, соединенными между собой через тепловой насос с образованием замкнутого циркуляционного контура.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в деаэраторе на высоте уровня высокопотенциального теплоносителя установлено поплавковое дренажное устройство, соединенное с дренажным трубопроводом.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что трубопроводы подачи и отвода низкопотенциального теплоносителя соединены между собой перемычкой с предохранительным клапаном.

poleznayamodel.ru