section Accueil
Production, Amateur
Radio amateur
avions de modèle, fusée
Utile, divertissant 		maître furtif
électronique
physique
de la technologie
invention 		espace Mystery
Mystères de la Terre
Secrets de l'océan
infiltration
section Carte
début
forum
Utilisation de matériel est autorisé à titre de référence (pour les sites - hyperliens)
invention
Fédération de Russie Patent RU2293257

PROCÉDÉ DE CHAUFFAGE D'EAU ET DISPOSITIF POUR SA MISE EN ŒUVRE

PROCÉDÉ DE CHAUFFAGE D'EAU ET DISPOSITIF POUR SA MISE EN ŒUVRE

Nom de l'inventeur: Stanislav Y. Terpugov
Le nom du titulaire du brevet: Terpugov Stanislav Y.
Adresse de correspondance: 644.060, Omsk-60, P / 1006, T.A.Shishurinoy
Date de début du brevet: 13.07.2001

L'invention concerne le secteur de l'énergie et est destinée à produire de l'eau chaude en faisant usage de l'énergie thermique libérée lors de la combustion des gaz résiduaires dans les éruptions chimiques et les raffineries de pétrole. Résumé de l'invention que l'eau de chauffage, comprenant le transfert de chaleur par convection dans le flux d'eau qui baigne la surface extérieure du tube de fumée est effectuée par passage à travers ledit évasement tuyau flamme de combustion directement au-dessus de la zone de la flamme du chalumeau, tandis que l'eau de chauffage est introduite dans la partie supérieure d'une tige de fusée éclairante . Appareil pour l'eau de chauffage comprend un four installé au-dessus de l'échangeur de chaleur du four en tant que chambre d'eau avec des tuyaux pour amener et évacuer l'eau de passer dans l'entrée de la caméra à tubes d'eau en vrac extrémités ouvertes à l'intérieur du four, avec le dispositif de brûleur est réalisé sous la forme d'un corps tubulaire avec une ouverture en bas, et est pourvu d'une unité d'interface avec une partie de sortie de l'évasement du tronc. l'interface hôte est conçu comme un anneau de support destiné à recouvrir la poussée de la tige au niveau de son périmètre externe et des entretoises disposées autour de la bague et reliant de façon rigide celui-ci avec le corps du four à partir du fond ouvert. Un tel procédé et un dispositif pour sa mise en œuvre permettent d'utiliser l'énergie pour le chauffage de l'eau la chaleur produite par la combustion des gaz résiduaires sur les éruptions.

DESCRIPTION DE L'INVENTION

L'invention concerne un système d'alimentation et est conçu pour obtenir de l' eau de chauffage industriel principalement dos chaud par l'utilisation de l' énergie thermique libérée lors de la combustion des gaz résiduaires dans les éruptions chimiques et les raffineries de pétrole, et peut être utilisé dans le raffinage du pétrole et les industries chimiques pour produire de l' eau chaude pour leur propre des fins industrielles ou pour les services publics chauds d'approvisionnement en eau des lotissements à proximité.

méthode de chauffage de l'eau est connue (voir. RU 2148214, IPC F le 24 N 1/10, publ. 27.04.2000), qui consiste en ce que dans un premier temps l'eau est chauffée par combustion et échange de chaleur avec de l'eau froide par les gaz chauds de combustion dans l'appareil de contact, puis chauffé l'eau dans un échangeur de chaleur tubulaire.

Une solution connue se caractérise par sa simplicité, une grande fiabilité de fonctionnement et de la même manière que la solution revendiquée peut être utilisée dans les systèmes de chauffage et à des fins industrielles. Cependant, les capacités techniques de cette méthode de chauffage de l'eau sont limitées en termes de volume de la masse d'eau chauffée, et les paramètres de température, avec le flux a lieu spécialement conçu pour ce carburant fins.

Connu et la méthode pour la production d'eau chaude pour le chauffage et l'eau chaude (voir. Bid №98110520, IPC F 24 D 9/00, publ. 05.10.2000), y compris le chauffage de l'eau, le réchauffer, la question de l'eau chaude pour les consommateurs, ainsi généré eau chaude divisé en les contours de chauffage et d'eau chaude, l'eau, l'eau chaude est chauffée de la chaleur résiduelle du gaz de fumée, l'eau de chauffage est de la chaleur de contact régénératif chauffé de condensation de la vapeur d'eau avec le développement du condensat dirigé dans le circuit d'eau chaude, et chauffe le rayonnement de la surface à la réception subséquente des sels de dureté concentré.

En dépit du fait que, dans la solution connue en fonction desdites ressources thermiques demande tentative de réutilisation (en utilisant la chaleur résiduelle du condensat de gaz de combustion est envoyé à un circuit d'eau chaude), le processus est économiquement irréalisable, étant donné que sa mise en œuvre nécessite système technique structurellement complexe avec inutilement grande quantité de matériel et les réseaux d'approvisionnement en eau.

Comme l'analogue le plus proche de la méthode revendiquée de l'eau de chauffage a reçu généralisée méthode de chauffage konvenktivnogo par transfert de chaleur dans le flux d'eau qui baigne la surface extérieure des conduits de fumée communiquant avec les parties d'entrée de la chambre de combustion (voir. Auth. Of St. №1023168, F 22 B 11/02, F 22 B 37/52, publ. 15.06.83, Bul. №22).

la mise en œuvre Prérequis de la méthode connue de l'eau de chauffage est de brûler une certaine quantité de carburant. Les coûts pour l'achat de carburant, à savoir, le coût de l'obtention de l'énergie thermique nécessaire pour chauffer l'eau, sont l'élément le plus coûteux dans la production d'eau chaude et de la vapeur.

chaudière connue est (.. Voir RU 2116579, IPC F 24 N 1/00 ​​27.07.1998 Publié.) contenant la chambre de combustion, le volume d'eau, les tubes de fumée, qui sont placés dans le volume d'eau et entrée parties ont communiqué avec la chambre de combustion et de sortie - un collecteur connecté à la cheminée.

Une solution connue se caractérise par transfert de chaleur en augmentant la surface de chauffage. Cependant, caractérisé chaudière, ainsi que d'autres solutions connues dans ce domaine, l'exécution de l'énergie thermique à partir d'une combustion spécifiquement pour ce combustible.

Comme un prototype du dispositif proposé une chaudière de solution constructive (voir. St. du modèle d'utilité RU 12460, IPC F 24 N 1/38, publ. 10.01.2000, Bull. №1), comprenant une chambre de combustion du four et monté sur un échangeur de chaleur de la chambre de combustion dans la chambre d'eau avec des buses d'admission et d'évacuation de l'eau chauffée et faire passer le volume d'eau dans l'entrée de la chambre des tubes à feu extrémités débouchent dans la chambre de combustion du four. La conception de la chaudière et destiné à l'usage de combustible pour l'énergie thermique destinée à chauffer de l'eau, le lavage des tubes de fumée.

L'invention proposée permet de résoudre le problème de la production moins chère de l'eau chaude de chauffage industriel en excluant du processus de combustion de chauffage de l'eau de procédé spécialement conçu pour ces fins et de carburant pour l'utilisation sous forme d'énergie pour l'énergie thermique de l'eau de chauffage libérée lors de la combustion des gaz résiduaires dans les éruptions chimiques et les raffineries de pétrole.

Le problème est résolu en ce que le chauffage de l'eau de traitement, comprenant le transfert de chaleur par convection dans le flux d'eau qui baigne la surface extérieure de conduits de fumées selon l'invention revendiquée sont des conduits de fumées chauffage est effectué en faisant passer le tube à travers ladite flamme torche avec les produits de combustion.

Ainsi, la particularité de la méthode revendiquée est que le chauffage des conduits de fumée, dans l'espace annulaire qui passait un courant d'eau chauffée, en utilisant l'énergie thermique obtenue lors des déchets torchage du gaz, à savoir l'énergie thermique libérée lorsque les raffineries de pétrole existantes ou d'autres complexes chimiques dans l'atmosphère. En même temps, effectuer le chauffage de l'eau au-dessus de l'évasement du tronc, assurant l'approvisionnement en produits de combustion dans le tuyau d'échappement directement au-dessus de la zone de la flamme du chalumeau.

Le but indiqué est atteint par le fait que le dispositif de chauffage d'eau, comprenant un four avec une chambre de combustion montée au-dessus de l'échangeur de chaleur de la chambre de combustion, une chambre d'eau d'alimentation de la conduite et l'évacuation de l'eau et se prolongeant dans le volume des tubes chambre d'eau d'incendie, extrémités d'entrée débouchant dans la chambre de combustion du four, selon l'invention, dispositif du brûleur est conçu comme revendiqué un corps creux avec un fond ouvert et est muni d'une unité d'interface avec une partie de sortie de l'évasement du tronc.

La mise en œuvre de la chaudière du four sous la forme d'un corps creux avec un fond ouvert et un noeud de passerelle, ce qui permet d'installer le four sur la fusée du tronc afin que la partie ouverte du four a été tourné pour trancher la fusée du tronc (ie cisaillement flare stack), provoque l'apparition d'une nouvelle le résultat technique, à savoir: il offre la possibilité d'utiliser comme source de chaleur pour chauffer l'eau de chauffage reçue du gaz résiduaire de combustion, une solution constructive de la chaudière du four permet de fermer les flammes flamber flamme dans le creux du volume du four et détermine le mouvement du flux de produits de combustion des gaz résiduaires des tuyaux d'échappement montés au-dessus de la chambre de combustion de l'échangeur de chaleur, en fournissant ainsi des surfaces de chauffage des conduites d'eau lavées.

Dans la mise en oeuvre spécifique de l'étude de conception rationnelle du dispositif selon le site de conjugaison se faire sous la forme d'un anneau de support destiné à recouvrir la sortie de l'évasement du tronc sur son pourtour extérieur, et des piliers de support placée autour de la bague et reliant de façon rigide celui-ci avec le corps du four à partir du fond ouvert . La présente décision d'assemblage de couplage détermine la faisabilité technologique de l'installation et assure un bon ajustement de la chaudière selon au sommet de la fusée du tronc et de la flamme brûlé à la fermeture du gaz de torche dans le corps du four.

Le boîtier peut être réalisé au four avec des fenêtres dans les parois latérales.

Chambre de combustion fonctionnant avec des fenêtres dans les parois latérales du boîtier, non seulement dictée par la nécessité d'assurer l'accès d'oxygène (air) dans le volume intérieur du four, à savoir dans la zone de flamme, mais permet également l'observation visuelle de la torche qui répond aux conditions des spécificités d'installations de gazofakelnyh et les exigences de sécurité, ainsi que les exigences et les services opérationnels et d'entretien flare brûleurs.

Le résultat technique supplémentaire consiste à réaliser une flamme plus stable, et donc d'augmenter la fiabilité et l'efficacité de l'appareil sera obtenu si le boîtier du four pour fournir la fermeture de la fenêtre des écrans amovibles extérieurs réalisés sous la forme d'un "store vénitien" de longitudinal installé avec plan incliné vers les plaques de flamme. Plaques, d'une part, la turbulence de flux d'air entrant dans la flamme, l'amélioration du processus de combustion, et d'autre part, permettent de corriger l'effet défavorable des conditions climatiques (vent, flux de pluie, etc.).

On préfère un corps de four et la réalisation des échangeurs de chaleur de forme cylindrique et à proximité de diamètre. A cet égard, l'échangeur de chaleur dans le four et la structure verticale intégrale et éventuellement à travers les éléments de fixation empilés relié de manière rigide avec des brides de raidisseurs. La plaque tubulaire dans ce cas, est placé dans le volume intérieur de la zone de jonction du corps de four et d'un échangeur de chaleur. Afin de protéger la plaque tubulaire, qui est aussi la partie inférieure de l'échangeur de l'exposition directe à la flamme d'un conduit de fumée de combustion du gaz passé à travers la plaque tubulaire avec la sortie des portions d'extrémité dans le volume du four à la chaleur, et l'espace annulaire dans la zone de ces zones est remplie de béton résistant à la chaleur.

Les conditions de fonctionnement dictées par les performances de l'appareil dans un boîtier de chambre de combustion d'un alliage d'acier squelette résistant à la chaleur recouvert sur le boîtier extérieur (coquille), et faites l'intérieur d'un revêtement réfractaire, par exemple, firebrick.

Dans le cas particulier de la performance de l'appareil dans la chambre d'eau sont disposés l'un au-dessus de l'autre cloison transversale, et l'anneau en quinconce se chevauchant partiellement et de créer un transfert de chaleur le plus efficace pour le mouvement d'écoulement de l'eau chauffée.

Destiné à accroître le transfert de chaleur et à l'étude structurale des tubes à feu, qui sont disposés répartis régulièrement le long de leur longueur annulaire moletée saillies annulaires constituant le volume intérieur des tubes. En saillie vers l'intérieur des anneaux de tuyau offrent une turbulence dans les gaz de combustion et d'autres produits de combustion écoulement dans la couche limite et augmenter ainsi le coefficient de transfert de chaleur à partir des gaz plusieurs fois par rapport aux tubes lisses.

Afin d'augmenter la sécurité de fonctionnement selon la chaudière pour éviter la pression maximale dans le volume intérieur du four et l'échangeur de chaleur dans les niveaux supérieurs de vannes explosives installées.

PROCÉDÉ DE CHAUFFAGE D'EAU ET DISPOSITIF POUR SA MISE EN ŒUVRE

L'invention proposée est illustrée par les dessins suivants dans lesquels:

La figure 1 montre schématiquement une vue générale du dispositif proposé, monté sur la fusée du tronc;

  • Figure 2 - un schéma de l'appareil illustrant l'utilisation d'écrans amovibles;
  • Figure 3 - la section A-A de la figure 2;
  • 4 - section B-B de la figure 1;
  • Figure 5 - section B-B de la figure 1;
  • 6 - fragment de la figure 1, montrant la connexion et l'agencement du four, l'échangeur de chaleur et la plaque tubulaire;
  • 7 - II fragment de la figure 1, montrant une coupe transversale des tuyaux de fumée avec un anneau moleté.

Le chauffage de l'eau de procédé est mis en œuvre par le dispositif revendiqué pour chauffer l'eau.

Appareil pour chauffer l'eau four 1 comprend une partie inférieure ouverte et un volume intérieur creux, formant la chambre de combustion 2 est monté au-dessus de la chambre de combustion 3. Le four 1 un échangeur de chaleur 1 est réalisé dans le boîtier avec ses surfaces latérales est munie de fenêtres 4 et attaché au fond de la conjugaison de l'ensemble de boîtier à la sortie du canon 5 torchère. ensemble d'accouplement comprend une bague de support 6, 5 couvrant l'arrondi du tronc sur son diamètre extérieur et uniformément espacées autour de l'anneau 6 pieds de support 7 du cercle reliant rigidement l'anneau de support 6 avec le corps du four de la partie inférieure ouverte. l'assemblage d'interface fournit une fixation rigide, la position verticale par rapport au dispositif selon la tige et l'installation du four fusée de sorte que la flamme, au tube évasé de gaz de déchets combustibles a été fermé creux volume intérieur du four, la chambre de combustion 2.

L'échangeur de chaleur 3 du dispositif revendiqué est une chambre d'eau 8 avec des tuyaux d'alimentation 9 et de drain 10 de l'eau chauffée. Le volume de la chambre de l'eau 8 sont conduit de fumée vertical 11, les extrémités d'entrée, fixé dans la feuille de tube 12 en communication avec la chambre de combustion 2 du four 1, et les extrémités de sortie - ouvert à l'atmosphère. carneau 11 munie d'une bague moletée 13. La partie supérieure de l'échangeur de chaleur est installé soupape d'injection 14, fournissant la sortie de vapeur de la couronne de l'échangeur de chaleur, et la partie supérieure du four - vanne de soufflage 15, fournissant du gaz lors de la pression des débits de pointe.

La plaque tubulaire 12 est protégée d'une exposition directe à la flamme de la torche et la chambre de combustion à haute température de la chambre de combustion 1, un béton réfractaire 16, dont les extrémités sont remplies de tubes de fumées sont passés par la plaque tubulaire 12 ayant accès à ces extrémités du volume du four.

Le boîtier 1 et le four de l'échangeur de chaleur 3 est pourvue d'une forme cylindrique d'environ un à l'autre de diamètre, dont la taille est due au diamètre du cylindre de 5 flamme, et combinés en une seule unité au moyen de brides verticales 17, empilées et reliées entre elles par des attaches (non représentées). Les brides fournies avec des nervures de renfort 18. Le boîtier de combustion 19 est un châssis en acier inoxydable résistant à la chaleur couverte par l'extérieur 20 logements (shell) et disposé à l'intérieur d'un revêtement réfractaire 21 de firebrick.

Le volume interne de la chambre de l'échangeur de chaleur 8 de l'eau installé trois cloison transversale 22 recouvrent partiellement la section d'échangeur de chaleur et monté de telle sorte que les passages d'écoulement de l'eau dans les deux cloisons adjacentes espacées diamétralement créer le mouvement et le principe de contre-courant chauffé de l'eau mélangée.

Le corps 1 à l'extérieur du four, des écrans ci-joint amovible 23 recouvrant la fenêtre 4 et exécuté en tant que "ouïes" d'longitudinale installé avec une inclinaison en direction du plan de la plaque de flamme 24. L'angle optimal des plaques d'installation de 40 degrés environ.

CHAUFFE EAU FONCTIONNE COMME SUIT

gaz Flare déversés en constante fournie par les règles d'une huile (ou autre produit chimique) purge de production, avec une purge périodique des gaz et des vapeurs, au démarrage, la mise en service et d'arrêt des équipements, etc. envoyé pour l'incinération à haute altitude sur le bord supérieur de l'arrondi du tronc. La flamme d'allumage est réalisée par des procédés connus dans ces industries et les systèmes d'allumage existants (par le dispositif d'allumage, les tuyaux d'alimentation en gaz combustible, des brûleurs pilotes, etc.), à savoir fournir des moyens d'échappement fonctionnement de la torche. Dans la flamme de combustion, dans une chambre de combustion fermée 2 du four 1, les produits de combustion du gaz résiduaire, en particulier des gaz de combustion se précipitent dans les tubes de fumée 11 de l'échangeur de chaleur 3, la surface de ces tubes chauffants.

Anneau projections de roulement 13 formés à l'intérieur des tubes à feu 11, les turbulateurs d'écoulement de gaz dans la couche de paroi à tubes, en augmentant le coefficient de transfert de chaleur du côté du gaz plus de 10 fois par rapport aux tubes lisses. Forcer l'eau chauffée (non représenté) est fourni à la chambre de l'eau 8 à travers l'échangeur de chaleur 3 tuyau d'alimentation 9. Le débit d'eau passe formé séquentiellement chicanes 22, le lavage des produits de combustion chauffés du conduit de fumée de la torche, et est chauffé à travers les parois de ces tubes. En pratique, les produits de combustion entrant dans le conduit de fumée de l'échangeur de chaleur à une température de 1200 degrés. C fournit de l'eau de chauffage à une température de 130-150 degrés. C. L'eau chaude est évacuée par le conduit 10 et pénètre dans le système de chauffage ou d'un système de production d'eau chaude (non représenté). Avec l'aide du dispositif décrit peut recevoir 170 mètres cubes. m / h d'eau chaude avec une température allant jusqu'à 130 degrés. C, où recyclable 5-10% de la chaleur totale de la flamme de la torche.

REVENDICATIONS

1. Une méthode d'eau de chauffage, y compris l'eau dans le flux de chaleur convective qui baigne la surface extérieure du conduit de fumée, caractérisé en ce que le chauffage est effectué en faisant passer les conduits de fumée à travers ladite zone de combustion tuyau de flamme flamme de la torche immédiatement au-dessus de la flamme de la torche, chauffant ainsi l'eau fournie à la partie supérieure de l'évasement du tronc.

2. Appareil pour chauffer l'eau, comprenant un four installé au-dessus du four dans un échangeur de chaleur avec des tuyaux à eau d'alimentation en eau et d'évacuation et se prolongeant dans les tubes de fumées de volume de la chambre d'eau, d'une entrée extrémités ouvertes à l'intérieur du four, caractérisé en ce que le dispositif est réalisé dans la chambre de combustion un corps creux avec un fond ouvert et est muni d'une tige d'accouplement partie de la torche de noeud de sortie.

3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'unité d'accouplement est réalisé sous la forme d'un anneau de support destiné à couvrir la poussée de tige au niveau de son périmètre externe et des entretoises disposées autour de la bague et reliant de façon rigide celui-ci avec le corps du four à partir du fond ouvert .

4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le corps de four est réalisé avec des fenêtres dans les parois latérales.

5. Appareil selon la revendication 4, dans lequel le boîtier de four est pourvu d'écrans de fermeture amovibles à l'extérieur de la fenêtre, les volets sont en forme de plan incliné longitudinaux montés dans les plaques latérales de la flamme.

6. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le carter de four et d'un échangeur de chaleur constitué d'une forme cylindrique et sont des attaches reliées entre elles et ancrées rigidification des rebords, et le volume interne de la zone de jonction enveloppe de four et une plaque de tube d'échangeur de chaleur est placée dans une partie fixe ses tubes de feu.

7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que le tuyau de cheminée passé à travers la plaque tubulaire avec les parties de presse d'extrémité des tubes dans le volume de four, et l'espace annulaire dans la zone desdites parties d'extrémité est rempli d'un béton réfractaire.

8. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le corps de four est réalisé en un alliage d'acier au squelette résistant à la chaleur recouvert sur le boîtier extérieur et à l'intérieur d'un revêtement réfractaire fabriqué.

9. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que la chambre d'eau sont disposées les unes au-dessus de l'autre cloison transversale et la section de chambre décalée se chevauchant partiellement.

10. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le tuyau d'évacuation muni d'un moletage annulaire, répartis régulièrement sur toute la longueur des tubes.

11. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que les parties supérieures de l'échangeur de chaleur du four et installer les vannes explosives.

Version imprimable
Date de publication 25.03.2007gg