Скважинный жидкостный нагреватель Советский патент 1991 года по МПК E21B43/25 

вом пространстве между корпусом 1 и секциями 2 расположены с зазором между собой колпаки 6, образующие кольцевой зазор 7 (дозатор), для ввода топливовоздуш- ной смеси. Площадь сечения зазора 7 равна площади сечения зазора 3 между секциями 2. На колпаках 6 установлены завихрители 8. Завихрители 4 и завихрители 8 направлены навстречу друг другу. Ниже форкамеры размещена жаровая труба 9. Над форкаме- рой установлен запальный узел 10с дозированным отверстием 11 для ввода топлива. Над запальным узлом 10 размещен сепаратор 15. В процессе работы часть смеси при выходе из сепаратора 15 выводится в кольцевое пространство между корпусом 1 и колпаками 6 и через зазор-дозатор 7 входит через зазоры 3 внутрь форкамеры. Интенсификация горения смеси достигается за счет ее равномерного распределения вдоль жаровой трубы 9. 2 ил.

Изобретение относится к нефтяной промышленности. Цель изобретения - повышение надежности работы за счет интенсификации процесса горения. Сква- жинный жидкостный нагреватель состоит из корпуса 1 камеры сгорания, содержащей перфорированную форкамеру, выполненную из последовательно размещенных, вложенных в друг друга с зазором 3 секций 2, снабженных наружными зэаихрителями 4 на внешней поверхности сопл 5. В кспьце(Л С 10 ю VI о XI чэ

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к оборудованию для добычи нефти с применением тепла.

Цель изобретения - повышение надежности работы за счет интенсификации процесса горения.

На фиг. 1 схематично показан скважин- ный жидкостный нагреватель, разрез; на фиг. 2 - выполнение колпака-питателя с кольцевым зазором-дозатором, разрез.

Скважинный жидкостный нагреватель состоит из корпуса 1 камеры сгорания, включающий перфорированную форкамеру, выполненную из воронкообразных секций 2, входящих с зазором 3 одна в другую и снабженных завихрителями 4 на внешней поверхности сопл 5 секций 2. В кольцевом пространстве между корпусом 1 и многосекционной форкамерой вокруг каждой секции 2 расположены с зазором между собой колпаки 6, образующие с форкамерой кольцевой зазор 7 для ввода топливовоздушной смеси. Площадь сечения зазора 7 равна площади сечения зазора 3 г,ежду секциями 2 форкамеры, На внешней поверхности колпака 6 установлены завихрители 8, которые направлены в противоположную сторону к завихрителям 4 многосекционной форкамеры. Ниже форкамеры размещена жаровая труба 9, образующая с форкамерой камеру сгорания скважинного жидкостного нагревателя. В верхней части форкамеры установлен запальный узел: электрозапал 10 с дозировочным отверстием 11 для ввода в форкамеру топлива . Запальный узел спускают в форкамеру на кабеле 12 внутри колонны труб 13 до посадки в конусное гнездо 14. Выше форкамеры и запального узла расположен сепаратор 15 топливовоздушной смеси для разделения потоков смеси по нагревателю.

Скважинный жидкостный нагреватель работает следующим образом,

Топливовоздушная смесь подается на забой в камеру сгорания с поверхности по

колонне труб 13 и поступает в сепаратор 15, где происходит перераспределение потока топливовоздушной смеси.

Жидкое топливо и более богатая топливовоздушная смесь через дозировочное отверстие 11 в запальном узле поступает в перфорированный пальник электрозапала 10, в котором разделяется на два потока. Основная часть смеси, выходя из его торца,

движется в центре многосекционной форкамеры. Незначительная часть топлива через боковые отверстия пальника поступает внутрь первой секции 2 форкамеры, где воспламеняется от раскаленной электроспирали, размещенной вокруг перфорированного пальника электрозапала 10. Наличие дежурного очага горения в первой секции 2 служит стабилизатором горения основного потока топливовоздушной смеси, поступающей из торцового отверстия пальника.

Часть топливовоздушной смеси при выходе из сепаратора 15 выводится через его боковые отверстия в кольцевое пространство между корпусом 1 камеры сгорания и

колпаками 6. Благодаря завихрителям 8топ- ливовоздушной смеси придается вращательное движение, что способствует частичному отделению жидкой фазы из смеси, которая продолжает двигаться по внутренней стенке корпуса 1 вниз, попадая внутрь жаровой трубы 9. Одновременно топливовоздушная смесь подается через кольцевой зазор между колпаками 6 (в нижней его части) и далее, двигаясь вверх по

зазору-дозатору 7, входит через зазоры 3 между секциями 2 внутрь форкамеры. Для достижения оптимальной пропускной способности топливовоздушной смеси в форкамеру необходимо равенство площадей

зазоров кольцевого пространства 7 между колпаками 6 и форкамерой, с Одной стороны, и зазора 3 между секциями 2.

На входе топливовоздушной смеси в колпаки-питатели 6 за счет резкого разворота потока происходит дополнительная сепарация смеси, что также позволяет ввести в

форкамеру обедненную смесь а основной поток топлива направить в жаровую трубу 9 Часть топлива, которая поступает под колпак 6. испаряется в результате контакта с высокотемпературной стенкой 2 и вводится в форкамеру в испаренном виде Этим достигается эффективное сжигание как основного потока топлива, поступающего из запального узла, так и испаренного топлива, рассредотачиваемого по колпакам 6 и поступающего внутрь многосекционной форкамеры по ее длине

Интенсификация процесса горения топлива в жаровой трубе 9 достигаетг я тем что на внешней поверхности колпаков 6 уста новлепы завихрители 8 юплгвовоздушной смеси которые не только позволяют рассредоточить топливе/ вплоть до жаровой трубы 9, но и способствую лу пие.му смесзобр зо ванию в последней поскольку поток горя чих дымгазов, подаваемый в жаровую труб Q из форкамери и поток обогащенной гсл л.шопоздушной смеси входящий в жаров/к Tpvf y 1 и , крчьцепогл прост ранг тва корпусом 1 и колплг-ами о нап ,влены i г ротивопол) HI ie с rn - омы

T. lKHMOu j ( 1 ГрИГ СЧ ) Г i г

с з- )0(гами-до за on IMP 7 ., г ч «. рорк ч .ер i из. г

КОГО ОПТИт СГМЮ И Г lf I п С ЛИ 1уЯ {ЮГи г Г у i (. i Г II Т1 I

в« дят гутрьфч; i. iff1 г ii ч

НО Ь И ПОДдИ р JT - L м 1М

сфангпэе :олма 00 г i. тч ;ежчпч гь р,, ктил1 г,г ш ,) 1 увеличении тепловой г/ощног i н т го жидкое ного на яЛч-ля

Технико-экон „ егкио г ( k -, предлагаемого лодь j ннг, , состоят мч1 Эф| «г го ia ния тяжелого жидюго го , ии . i m - мерр тгк и в жар„- /и тр1уГ 1 м- увеличение рйсхо/-1 з тшма ,in ;ы шаюг тепяоа прои водиго ч.но. i ь t n,, ж i i и н о i о ч i г и, FJ i е л я не L - . к d е т надежное и ою р.юог

В качестве i pvu pi д i,i i пег ч

j фОрК-ЗГ-iCp/ С ИСГ РЛЬ 10 if111 -I KV ,1(13 OD

г к но рсь мотре L сль/-| ,и И /Ким рч Cciioi скпа/ икг 1ДКОПНГ n HT. BJTC- ля

П р и г- е р В поч злы ни - м , ,

НЭГрбь ,1Г Ч . ОЛО 4V, I Г Пг г Ч Г СМ- Ь

гооючего(ксросииз, и tij, нг 1- р при cociK j 1ен,ч KtpdCHHd 50. i Rut- ду/ 1000 t-i /ч °,амот1Л1 т ) ,I расход воздулг, подобран л - z1 US - i i и г ния пос/,е,ц/юшего . к i

ГО /l.ldc, (ДС С/О i/4j a ifl Y4i Г V4UT 1 L I i

«.рения и жаровой шубе при / 1 идп ,кс

пропускная способность воздуха через отверстие 3 форкамеры обеспечивает в последней стабильное горение 50 л/ч топлива при а 0,,9 (это заданный нами режим работы аппарата) В сепараторе 15 смесь разделяется: 45 л/ч керосина через отверстие - дозатор 11 запального устройства (его пропускная способность 50 л/ч) поступает в форкамеру и воспламеняется элект- оозапалом. При этом часть воздуха из кожуха 1 через зазоры 7 и 3 каждых секций поступает в форкамеру для сжигания топлива в заданном нами режиме (в данном случае а меньше 1), а остальной воздух подается в жаровую трубу 9 Под колпаки вместе с воздухом попадает и незначительное количество топлива (т е 10% керосина, которые вынес поток воздуха из сепаратора 15) Эти 5 л/ч в основном вводятся в жаровую трубу ниже последней секции форкамеры

Ппсле работы горелки некоторое время t) роч-nrv-e з-тпугк (О 5 1 ч) увеличивают по- дтч, горюче: о в нагревател ь с 50 л/ч до 100 л/ч не изменяя расход воздуха При о1 рергтир дозатор 11 пропускает в ч 01 и п . г /ч а остальные 50 л/ч ГУН ч я .к , ду-ч. Г с иагреватег,я. , i pi - - о1, г вторич 1оя сепарация

1 -j с пг, цонт1 потока смеги за- 1 PV г ми w in-j в и . о рчзворок г п 11.1 ii/i ч,- ОЛП1., Т ПО

, мс нт(1 . р liiopi-ri - еру пг ;1,ает ч,Or (Г нчыи воздух L иг f jnue 0( тогли- 1-4 i -од-i uj i -j e 1 ro ocisu чч 5 i ч i i и k tj - ;ч воздухг. прп i j,, п,но 1оплиьо рзпнгмер

к i- u T,)(MI. i4i к:я ду секциями форка- i ры и ьм,д ся и подготовленном к

/ I,H nntn,v ч. но .чп г.одо ретои ч,1 1ичи i ,- .,)енг np i - онтакте со стенка- ми фо,)1 ,г , м i ic ni-iT a Фопка-иеры и Hdpy i от с ,1льниоти горения в ней. Оичиьн i i 4tbTL допотнитиЛ1 ного топлива ; 1ri л i) ь Лспыленном на ззви, рите- ,1Ял Bi д - i jMr сч в нр звую трубу где1 .|- 11 ric и i н о еж in тете я при активном перемс. чша си с BL сокотемпературным и зд, 1л и форкам рь1

м -i oo,i3jor. увеличение расхсда

топ к-, .жьгия на надежности работы

ч i r аччичичи м и г частности на работе

vow чсро. i ои J «т к у вход ь нее воздуха

/ ми м етс п дозировочными зазорами 7, а

i i pp -i п иоьмыми отзерзтиями 3

ч 0рк jMepDi CiOo 4, ьн .ч топлива и воэд/лс j к казовую трубу обэспечич .- полное сжшаиие топлива

D. - i идм.ице

Следовательно, защитный колпак является своего рода дополнительным сепаратором, предохраняющим секции форкамеры от пепеобогащения горючей смеси избыточным топливом, не нарушая установленный в форкамере режим работы ( а меньше 1). Естественно, режим работы аппарата мо- кет быть выбран и другим.

Ф о р м у л а и з о б р ете н и я

Скважинный жидкостный нагреватель, содержащий корпус камеры сгорания с размещенными в нем перфорированной форка- мерой, выполненной из воронкообразных последовательно размещенных, вложенных друг в друга с зазором секций с завихрите- лями. установленными на наружной поверхности секций, сепаратором топливо- воздушной смеси, установленным над перфорированной форкамерой с размещенным в ней запальным узлом, имеющим дозатор смеси, и жаровую трубу, установленную нижи форкамеры, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы за счет интенсификации процесса горения, он снабжен установленными на воронкооб0 разных секциях с зазором колпаками, выполненными с наружными завихрителями, при этом завихрители колпаков и завихрите л и воронкообразных секций направлены навстречу друг другу, а зазор между колпа5 ками и воронкообразными секциями образует дозатор, площадь сечения которого, равна площади сечения зазора между воронкообразными секциями.