Нагреватель Советский патент 1984 года по МПК F22B21/26 

Изобретение относится к теплоTexFjHKe и может быть использовано при конструировании нагревателей преимущественно для производства пара. Известен нагреватель, содержащий центральный цилиндрический газоход с горелочньгм устройством, обрамленный соосными каналами нагреваемого и греющего теплоносителя, первые нз которых выполнены винтовыми, а вторые заполнены жидкостью, являющейся промежуточным теплоносителем Cl 3. Недостатками данного нагревателя являются сложность конструкции, использование промежуточного теплоносителя. Известен нагреватель, содержащий снабженный горелочным устройством центральный цилиндрический газоход, обрамленный соосными чередующимися каналами нагреваемого и греющего теплоносителя, первые из которых выполнены винтовыми, а вторые подключены к газоходу, причем каналы нагреваемого теплоносителя соединены между собой параллельно С2.1. Недостатком известного нагревателя является сниженная надежность в результате возможности возникновения кризиса теплообмена при использовании нагревателя для испарения жидкости. Целью изобретения является повышение надежности при использовании нагревателя для производства пара. Поставленная цель достигается тем, что в нагревателе, содержащем снабженный горелочньм устройством центральный цилиндрический газоход, обрамленный соосными чередующимися каналами нагреваемого и греющего теплоносителя, первые из которых выполнены винтовыми5 а вторые подключены к газоходу, каналы нагреваемого теплоносителя соединены между собой последовательно, и проходное сечение F-| каждого примыкающего к центральному газоходу канала нагреваемого теплоносителя рассчитьгеают по формуле FP - площадь проходного сечения газохода, Хо«, и Х„, - относительные энЬК obix тальпии нагреваемо1090962J при пос це IQ вае по tS гд про цен дом ющи но сит вин зох лон сле чен газ лон сле рал вае по 2 го теплоносителя соответственно на входе и выходе нагревателя;,16-0,28- зкспериментальный коэ4)фициент, чём проходное сечение рд каждого ледующего по мере удаления от трального газохода канала нагремого теплоносителя рассчитывают формуле , X- вых . - площадь проходного сечения смежного со стороны газохода канала греющего теплоносителя j - число предшествующих каналов греющего теплоносителя, K 05l3-0524 -экспериментальный коэффициент. На чертеже изображен нагреватель, дольный разрез. Нагреватель содержит корпус 1 с тральным цилиндрическим газохо2, обрамленным соосными чередумися каналами 3 и 4 соответственнагреваемого и греющего теплоноеля, первые из которых выполнены товыми, а вторые подключены к гаоду 2. Каналы 3 нагреваемого тепосителя соединены между собой подовательно, причем проходное сеие Р примыкающих к центральному оходу каналов 3 нагреваемого тепосите ля рассчитывают по формуле ,8ЫХ ВХ площадь проходного сечения газохода 2; 6Х ВЫХ относительные энтальпии нагреваемого тешюносителя соответственно на входе и выходе нагревателя;С 0J16-0,28 - экспериментальный коэффициент. Проходное сечение F каждого подующего по мере удаления от центьного газохода 2 канала 3 нагремого теплоносителя рассчитывают формуле X Г)ХЕ площадь проходного сечения смежного со стороны газохода 2 канала 4 греющего теплоносителя; N - число предшествующих каналов 4 греющего теплоносителя, ,13-0,24 -экспериментальный коэффициент. При этом относительная длина газохода 2 должна удовлетворять уелоЬ 40-55, где LP - длина газохода. Dp - внутренний диаметр газоход Корпус снабжен каналами 5 и 6 со ответственно для подвода топлива и окислителя, образующими горелочное устройство, а также патрубками 7-9 соответственно для отвода пароводяной смеси, газов и подвода нагреваемого теплоносителя. Нагреватель работает следующим образом. По каналам 5 и 6 топливо и окислитель подаются на сжигание в газоход 2. Продукты сгорания через газоход 2 поступают в каналы 4 греюще го теплоносителя и охлажденные отводятся через патрубок 8. Нагреваемый теплоноситель поступает через патрубок 9 во включенные последовательно винтовые каналы 3 нагрева;емого теплоносителя, который частично испаряется (при использовании нагревателя для производства пара), и отводится через патрубок 7. Нагреватель предпочтительно пред назначен для размещения в нефтяной скважине, на значительной глубине, с целью подачи пароводяной смеси не посредственно в нефтяной пласт. Чем больше в нагревателе имеется слоев с каналами для движения теплоносите ля, тем меньше требуемый продольный размер нагревателя. 62а Конкретное выполнение нагревателя может быть следующим. Нагреватель выполнен трехслойным со стенкой толщиной 35 мм, состоящей из трех коаксиальных цилиндров из стали 1X1810 Т, на внешней поверхности которых имеются винтообразные многозаходные каналы 4 для прохождения горячих газов (во втором слое) и каналы 3 (в первом и третьем слоях) для нагреваемого теплоносителя. Диаметр газохода 2 составляет 70 мм, а площадь поперечного сечения каналов 3 в первом и третьем слоях составляет 302 мм. Площадь поперечного сечения каналов 4 для прохождения греющего теплоносителя во втором слое составляет 3560 мн. Относительная длина нагревателя LK/D,, а отношение суммарной площади поперечного сечения каналов 3 для движения теплоносителя в первом слое к площади поперечного сечения газохода 2 составляет 0,11. Соотношение между суммарной площадью поперечного сечения каналов 3 для прохождения теплоносителя в третьем слое и площадью поперечного сечения каналов 4 для прохождения греющего теплоносителя во втором слое составляет -f 0,09. г2 В качестве нагреваемого теплоносителя используется вода с давлением 30-200 ат. Выполнение каналов нагревателя с поперечным сечением, удовлетворяющим приведенным формулам, позволяет (согласно проведенным экспериментальным исследованиям для данной конфигурации каналов), повысить надежность нагревателя путем исключения возможности возникновения кризиса теплообмена и снижения солеотложений в каналах для нагреваемого теплоносителя при использовании воды с солесодержанием до 1000 мг/кг.

НАГРЕВАТЕЛЬ, содержащий снабженный горелочным устройством центральный цилиндрический газоход, обрамленный соосными чередующимися каналами нагреваемого и греющего теплоносителя, первые из которых выполнены винтовыми, а вторые подключены к газоходу, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности при использовании нагревателя для производства пара, каналы нагреваемого теплоносителя соединены между собой последовательно, а проходное сечение F каждого примыкающего к центральному газоходу канала нагреваемого теплоносителя рассчитывают по формуле -х -X вЬ( БХ где F(- - площадь проходного сечения газохода, иХ, относительные энтальвх BfctX пии нагреваемого теплоносителя соответственно на входе и выходе нагревателя ,16-0,28 - экспериментальный коэффициент; причем проходное сечение F каждого последующего по мере удаления от с центрального газохода канала нагреваемого теплоносителя рассчитывают по формуле KNF. АЛГ РМ X - X вых вх где F площадь проходного сечеЛАГ ния смежного со стороны газохода канала греющего теплоносителя j N число предшествующих каналов греющего теплоносителя i 0,13-0,24 - экспериментальный коэффициент.