10.02.2013
216.012.2433

ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ СТУПЕНЧАТЫЙ ВИХРЕВОЙ ОБОГРЕВАТЕЛЬ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к газовой промышленности и может быть использовано для обогрева помещений и основного оборудования газораспределительных станций и газораспределительных пунктов путем трансформации энергии давления транспортируемого газа в тепловую. Техническим результатом является повышение надежности и эффективности полифункционального ступенчатого вихревого обогревателя. Технический результат достигается в полифункциональном ступенчатом вихревом обогревателе, включающем в себя нить редуцирования, соединенную с входным и выходным газопроводами, в которой расположены газовый фильтр, предохранительный запорный клапан, регулятор давления, двухпоточная и однопоточная оребренные вихревые трубы, последовательно соединенные между собой по холодному потоку газа, образующие отдельные ступени, закрытые бортовым кожухом, причем входной патрубок первой ступени вихревой трубы соединен с нитью редуцирования через тройник и запорное устройство, высокотемпературный патрубок ее подключен через циклон к соплу эжектора, а низкотемпературный патрубок соединен с входным патрубком вихревой трубы второй ступени, высокотемпературный патрубок которой соединен с приемной камерой эжектора, выходной патрубок которого соединен через запорное устройство и тройник с газовым фильтром нити редуцирования, а выход конденсата из поддона циклона соединен с наружным сборником конденсата. 1 ил.
Основные результаты: Полифункциональный ступенчатый вихревой обогреватель, включающий нить редуцирования, соединенную с входным и выходным газопроводами, в которой расположены газовый фильтр, предохранительный запорный клапан, регулятор давления, однопоточная оребренная вихревая труба, закрытые бортовым кожухом, отличающийся тем, что к входному газопроводу присоединена двухпоточная оребренная вихревая труба, последовательно соединенная по холодному потоку газа с однопоточной оребренной вихревой трубой, образуя первую и вторую ступени соответственно, причем входной патрубок двухпоточной оребренной вихревой трубы первой ступени нагрева соединен с нитью редуцирования через тройник и запорное устройство, ее высокотемпературный патрубок подключен через циклон к соплу эжектора, низкотемпературный патрубок соединен с входным патрубком однопоточной оребренной вихревой трубы второй ступени, высокотемпературный патрубок которой соединен с приемной камерой эжектора, выходной патрубок которого соединен через запорное устройство и тройник с газовым фильтром нити редуцирования, а выход конденсата из поддона циклона соединен с наружным сборником конденсата.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к газовой промышленности и может быть использовано для обогрева помещений и основного оборудования газораспределительных станций (ГРС) и газораспределительных пунктов (ГРП) путем трансформации энергии давления транспортируемого газа в тепловую.

Известно устройство подогрева расширяющегося потока газа, в котором поток газа вначале (перед подачей в вихревую трубу) разделяют на два потока: первый подают на вход прямого канала рекуперативного теплообменника, второй - на вход двухпоточной вихревой трубы, при этом прямой поток, выходящий из рекуперативного теплообменника через дроссель и теплообменник наружного теплообмена, смешивают с холодным потоком вихревой трубы и подают на вход обратного канала рекуперативного теплообменника, после чего поток смешивают с горячим потоком вихревой трубы [Патент РФ №2143650, МПК F25B 9/02, 9/04 от 27.12.1999].

Недостатками известного устройства являются громоздкость конструкции, обусловленная значительной величиной площади теплообменной поверхности рекуперативного теплообменника, неполное использование энергии перепада давления газа и невозможность удаления влаги из газа, что снижает его надежность и эффективность.

Более близким к предлагаемому изобретению является устройство для подогрева газа газораспределительной станции, содержащее входной и выходной газопроводы, установленный перед регулятором давления теплообменник (образующие нить редуцирования), причем узел подогрева и подачи теплоносителя выполнен в виде двухпоточной вихревой трубы с линиями горячего и холодного потоков газа, снабженной камерой смешения, вход в вихревую трубу соединен с входным газопроводом, линия горячего потока газа от вихревой трубы соединена с патрубком входа теплоносителя в теплообменник, а линия холодного потока газа и линия вывода теплоносителя через камеру смешения соединены с выходным газопроводом [Свид. на полез. мод. РФ №19130, МПК7 F17D 1/04, F28D 1/00, 2001].

Основным недостатком известного устройства является невозможность удаления влаги из газа и недостаточное использование энергии перепада давления газа, что снижает надежность и эффективность его работы.

Техническим результатом, на решение которого направлено предлагаемее изобретение, является повышение надежности и эффективности полифункционального ступенчатого вихревого обогревателя.

Технический результат достигается в полифункциональном ступенчатом вихревом обогревателе, включающем в себя нить редуцирования, соединенную с входным и выходным газопроводами, в которой расположены газовый фильтр, предохранительный запорный клапан, регулятор давления, двухпоточная и однопоточная оребренные вихревые трубы, последовательно соединенные между собой по холодному потоку газа, образующие отдельные ступени, закрытые бортовым кожухом, причем входной патрубок двухпоточной оребренной вихревой трубы первой ступени соединен с нитью редуцирования через тройник и запорное устройство, высокотемпературный патрубок ее подключен через циклон к соплу эжектора, а низкотемпературный патрубок соединен с входным патрубком однопоточной оребренной вихревой трубы второй ступени, высокотемпературный патрубок которой соединен с приемной камерой эжектора, выходной патрубок которого соединен через запорное устройство и тройник с газовым фильтром нити редуцирования, а выход конденсата из поддона циклона соединен с наружным сборником конденсата.

Предлагаемый полифункциональный ступенчатый вихревой обогреватель приведен на фиг.1.

Полифункциональный ступенчатый вихревой обогреватель включает в себя нить редуцирования газа 1, в которой последовательно расположены тройник 2, запорное устройство 3, соединенное через тройник 4 с газовым фильтром 5, предохранительный запорный клапан 6 и регулятор давления 7, нить редуцирования 1 соединена через тройник 3 и запорное устройство 8 с входным патрубком 9 двухпоточной оребренной вихревой трубы первой ступени 10 (оребрение вихревой трубы 10 на фиг.1 не показано), высокотемпературный патрубок 11 которой соединен через циклон 12 с соплом эжектора 13, а низкотемпературный патрубок 14 соединен с входным патрубком 15 однопоточной оребренной вихревой трубой второй ступени 16 (оребрение вихревой трубы 16 на фиг.1 не показано), у которой, высокотемпературный патрубок 17 соединен с приемной камерой эжектора 13, выходной патрубок которого соединен через запорное устройство 18 и тройник 4 с газовым фильтром 5 нити редуцирования 1, причем выход конденсата из поддона циклона 12 соединен с наружным сборником конденсата, а нить редуцирования 1, вихревые трубы 10 и 16 с соединительными трубопроводами и арматурой закрыты бортовым кожухом (наружный сборник конденсата и бортовой кожух на фиг.1 не показаны).

Предлагаемый полифункциональный ступенчатый вихревой обогреватель работает следующим образом. Из газопровода поток газа с температурой t0 и давлением Р0 поступает в нить редуцирования 1, а именно через тройник 2 и открытое запорное устройство 8 газ поступает во входной патрубок 9 двухпоточной оребренной вихревой трубы первой ступени 10. В вихревой трубе 10 газ разделяется на горячий и холодный потоки с температурой tг1, tх1 и давлением Рг1, Рх1 соответственно, причем горячий газ насыщен тяжелыми углеводородами и влагой, а холодный представляет собой практически осушенный газ. Горячий поток газа, пройдя через вихревую трубу 10 и передав часть своей тепловой энергии воздуху, находящемуся внутри кожуха (путем теплопередачи через оребренную поверхность вихревой трубы 10), поступает из высокотемпературного патрубка 11 в циклон 12 с температурой tг1 и давлением Рг1, где происходит очистка газа от капель конденсата за счет их центробежного осаждения, который отводится из поддона циклона 12 в наружный сборник конденсата (конденсат представляет собой смесь воды и тяжелых углеводородов, получившихся в результате снижения температуры газа и конденсации паров воды и тяжелых углеводородов) и некоторое снижение его давления до величины Р′г1 (за счет преодоления гидравлического сопротивления циклона 12), а холодный поток газа из низкотемпературного патрубка 14 поступает во входной патрубок 15 однопоточной оребренной вихревой трубы второй ступени 16. В однопоточной оребренной вихревой трубе 16 давление холодного газа снижается от Px1 до Рг2, а температура повышается от tx1 до tг2, в результате чего нагреваются ее поверхность и ребра. При этом за счет теплообмена поверхности стенок и ребер вихревой трубы 16 с воздухом, находящимся внутри бортового кожуха, этот воздух нагревается. Из высокотемпературного патрубка 17 вихревой трубы второй ступени 16 горячий газ с температурой tг2 и давлением Рг2 поступает в приемную камеру эжектора 13, в которой он засасывается горячим потоком газа из вихревой трубы первой ступени 10, имеющим температуру tг1 и давление Р′г1, смешивается с ним, в результате чего на выходе из эжектора 13 общий поток газа имеет температуру t1 и давление Р1, после чего подогретый и частично редуцированный в вихревых трубах первой и второй ступенях 10 и 16 соответственно поток газа через запорное устройство 18 и тройник 4 проходит через фильтр 5, предохранительный клапан 6, регулятор давления 7 и с давлением Р2 и температурой t2 направляется к потребителю. Одновременно нагретый вихревыми трубами 10 и 16 воздух внутри бортового кожуха увлекает за собой холодный воздух с температурой T1 из щели между нижней кромкой бортового кожуха и поверхностью пола, в результате чего теплый воздушный поток подогревает наружные поверхности всего оборудования нити редуцирования 1, после чего истекает из верхнего отверстия кожуха вверх с температурой T2, создавая циркуляционные воздушные потоки в помещении газораспределительного пункта или станции (ГРП или ГРС) и обогревает его.

Наличие однопоточной вихревой трубы 16 во второй ступени позволяет нагреть холодный поток газа после двухпоточной вихревой трубы 10 и, таким образом, увеличить тепловую эффективность обогревателя. При этом величина промежуточного давления после эжектора 13 P1 должна превышать величину требуемого конечного давления газа после регулятора давления 7 Р2 на величину ΔP, которая обеспечивает устойчивую и надежную работу регулятора давления 7. Значение АР определяется в зависимости от характеристик конкретного регулятора давления 7.

Помимо внешнего обогрева основного оборудования ГРС (ГРП) теплыми потоками воздуха, идущими от нагретых поверхностей оребренных вихревых труб 10 и 16, в газовый фильтр 5, предохранительный запорный клапан 6 и регулятор давления 7 поступает горячий поток газа из вихревых труб 10, 16, что обеспечивает дополнительный внутренний подогрев газового фильтра 5, предохранительного запорного клапана 6 и регулятора давления 7 и полностью исключит возможность гидратообразования в них. Кроме того, в результате центробежного осаждения в циклоне 12 горячего потока газа после вихревой трубы 10 происходит его очистка от капель конденсата влаги и тяжелых углеводородов, что обеспечивает дополнительную его осушку и, в конечном счете, благоприятное воздействие на процесс его редуцирования, дальнейшей транспортировки и качество газа, поставляемого потребителю.

Таким образом, предлагаемый полифункциональный ступенчатый вихревой обогреватель позволяет повысить уровень эксплуатационной надежности и эффективности основного оборудования ГРП (ГРС) за счет его подогрева, а также получить положительную температуру газа на выходе из редуцирующей установки, что в период зимних холодов позволяет использовать энергию давления природного газа для обогрева помещений ГРП (ГРС), предотвратить возникновение аварийных ситуаций из-за появления ледяных отложений в этих приборах, снизить эксплуатационные расходы систем газоснабжения, а также повысить качество газа путем уменьшения его влажности.

Полифункциональный ступенчатый вихревой обогреватель, включающий нить редуцирования, соединенную с входным и выходным газопроводами, в которой расположены газовый фильтр, предохранительный запорный клапан, регулятор давления, однопоточная оребренная вихревая труба, закрытые бортовым кожухом, отличающийся тем, что к входному газопроводу присоединена двухпоточная оребренная вихревая труба, последовательно соединенная по холодному потоку газа с однопоточной оребренной вихревой трубой, образуя первую и вторую ступени соответственно, причем входной патрубок двухпоточной оребренной вихревой трубы первой ступени нагрева соединен с нитью редуцирования через тройник и запорное устройство, ее высокотемпературный патрубок подключен через циклон к соплу эжектора, низкотемпературный патрубок соединен с входным патрубком однопоточной оребренной вихревой трубы второй ступени, высокотемпературный патрубок которой соединен с приемной камерой эжектора, выходной патрубок которого соединен через запорное устройство и тройник с газовым фильтром нити редуцирования, а выход конденсата из поддона циклона соединен с наружным сборником конденсата.
ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ СТУПЕНЧАТЫЙ ВИХРЕВОЙ ОБОГРЕВАТЕЛЬ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 212.
10.01.2013
№216.012.19b0

Устройство для сжигания отходов

Изобретение относится к устройствам для термической переработки мусора, бытовых и промышленных отходов. Технический результат: поддержание при длительной эксплуатации постоянства производительности и снижение энергозатрат на монтажно-демонтажные работы, связанные с очисткой поверхности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472068
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1c34

Установка очистки фекально-бытовых стоков

Изобретение относится к биологической очистке фекально-бытовых стоков. Фекально-бытовые стоки из сборника 1 подают в метантенк 2. Загрязненный биогаз из камеры 6 метанового брожения поступает во входной патрубок 38, нагнетателем 11 направляется в выходной патрубок 39. Загрязнения перемещают в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472714
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.01.2013
№216.012.2094

Способ и устройство для утилизации органических компонентов городских и промышленных отдохов

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для переработки и утилизации городских и промышленных отходов органического происхождения. Способ утилизации органических компонентов городских и промышленных отходов включает измельчение и смешивание органических компонентов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473841
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.02.2013
№216.012.2bba

Компрессорная установка

Компрессорная установка содержит компрессор, установленные на линии нагнетания теплообменник-утилизатор, концевой холодильник, воздухосборник, соединенные между собой основными и дополнительными трубопроводами, которые снабжены клапанами, электрически связанными с блоком управления, и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476721
Дата охранного документа: 27.02.2013
10.03.2013
№216.012.2e38

Устройство для совмещенного механического и термического расширения скважин

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к бурению скважин. Устройство для совмещенного механического и термического расширения скважин включает буровой став с породоразрушающими элементами, размещенную в торце става горелку с магистралями подвода горючего и воздуха, установку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477363
Дата охранного документа: 10.03.2013
20.03.2013
№216.012.2f51

Способ и устройство для полной утилизации дымовых газов

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в процессах очистки дымовых газов от вредных примесей, а именно для полной утилизации дымовых газов теплогенераторов. Способ полной утилизации дымовых газов включает смешение дымовых газов с озоновоздушной смесью, охлаждение до...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477648
Дата охранного документа: 20.03.2013
27.03.2013
№216.012.30b9

Вихревой классификатор порошковых материалов

Изобретение относится к аппаратам для классификации дисперсных материалов и может быть использовано в строительной, металлургической, химической и других отраслях промышленности. Вихревой классификатор порошковых материалов включает цилиндрическую прямоточную вихревую камеру с каналами вывода...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478011
Дата охранного документа: 27.03.2013
27.03.2013
№216.012.3157

Плазмохимический способ переработки твердых бытовых и промышленных отходов

Изобретение относится к способу переработки отходов перерабатывающих, коммунальных, промышленных и других производств, содержащих органику. Способ переработки бытовых и промышленных отходов включает их загрузку с предварительной сепарацией путем отделения стекла, бетона, керамики и металла;...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478169
Дата охранного документа: 27.03.2013
10.04.2013
№216.012.32d1

Устройство для пневматического транспортирования сыпучего материала

Изобретение относится к пневматическому транспортированию сыпучих материалов и может быть использовано в строительной, металлургической, химической и других отраслях промышленности. Устройство содержит расходный бункер с аэрирующим приспособлением, сообщенным своим разгрузочным отверстием...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478552
Дата охранного документа: 10.04.2013
10.04.2013
№216.012.335c

Способ нанесения покрытия

Изобретение относится к области химии. На внутреннюю поверхность корпуса аппарата установок очистки природного газа от кислых компонентов, выполненного из стали, в местах длительного контакта с жидкой фазой насыщенного раствора абсорбента наносят покрытие. Покрытие наносят высокоскоростным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478691
Дата охранного документа: 10.04.2013
Показаны записи 1-1 из 1.
20.03.2013
№216.012.2f51

Способ и устройство для полной утилизации дымовых газов

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в процессах очистки дымовых газов от вредных примесей, а именно для полной утилизации дымовых газов теплогенераторов. Способ полной утилизации дымовых газов включает смешение дымовых газов с озоновоздушной смесью, охлаждение до...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477648
Дата охранного документа: 20.03.2013

Похожие РИД в системе

+ добавить свой РИД