Система обогрева технологического оборудования промышленных предприятий
Система обогрева технологического оборудования промышленных предприятий относится к теплотехнике, а именно к устройствам для обогрева технологических аппаратов и трубопроводов промышленных предприятий в холодный период года. Целью создания полезной модели является повышение эффективности системы обогрева технологических аппаратов и трубопроводов путем оптимизации рабочих параметров и схемы работы теплосистемы. Предложенная схема системы обогрева может эффективно использоваться в нефтеперерабатывающей, газоперерабатывающей, химической и других областях промышленности.
Полезная модель относится к теплотехнике» а именно к устройствам для обогрева технологических аппаратов и трубопроводов промышленных предприятий в холодный период года.
Целью создания полезной модели является повышение эффективности системы обогрева технологических аппаратов и трубопроводов путем оптимизации рабочих параметров и схемы работы теплосистемы,
Технический результат от использования полезной модели выражается в возможности использования в качестве теплоносителя для системы обогрева аппаратов и трубопроводов технологического конденсата пара низкого давления, циркулирующего в теплоспутниках протяженностью до 270-360 м и перепадом температур до 55-60°С.
Сущность работы полезной модели заключается в том, что пар низкого давления используемый в технологическом процессе, например в теплообменном аппарате поверхностного типа превращается в конденсат и отводится в емкость сбора пароконденсата, а оттуда с помощью центробежного насоса по отводящему трубопроводу, снабженному регулирующим клапаном частично отводится на тепловой пункт, а частично поступает в систему обогрева. Система обогрева технологического оборудования состоит из теплоспутников, смонтированных вдоль по периметру трубопроводов; отборов, импульсных линий приборов «КИП и А», ящиков «КПП и А»; а также обогревающих технологические аппараты. Система обогрева снабжена устройствами (расходомерные шайбы) регулирующими расход теплоносителя. Обогрев технологическое оборудование конденсат с температурой 65-70°С собирается в коллектор и по отводящему трубопроводу (10) вновь поступает в емкость сбора парового конденсата (2).
Учитывая, что пароконденсат после технологического процесса попадая в емкость (2) имеет температуру 125-130°С, то подача охлажденного до 65-70°С конденсата из системы обогрева технологического оборудования снижает общую температуру теплоносителя в емкости (2) до 90-95°С, тем самым предотвращая процесс образования пара вторичного вскипания и унос его в атмосферу.
Существующие системы обогрева, использующие в качестве теплоносителя как пар, горячую воду, так и паровой конденсат имеют существенные недостатки.
В работе «Отопление», М. Стройиздат, 1991., - 736 с., авторами В.Н.Богословским и А.Н.Сканави описана система парового отопления (Глава 9. Паровое отопление с.385-425) используемая в т.ч. в технологическом процессе производства.
Система состоит из источника теплоносителя (парового котла), сети паропроводов, оборудованных конденсатоотводчиками (термостатическими, термодинамическими) для отведения образующегося парового конденсата сначала в конденеатные баки (открытого иди закрытого типа), а затем при помощи конденсатных насосов на тепловую станцию.
К недостатком системы сами авторы относят потери «пролетного» пара на конденсатоотводчиках до 5-20%, пара вторичного вскипания - до 10-15% и высокую скорость коррозии при заполнении паропроводов воздухом в перерывах подачи пара.
И.В.Беляйкина, В.П.Витальев, И.К.Громов и др. в работе «Водяные тепловые сети» М. Энергоатомиздат., - 1988. - 376 с. (Раздел 4 «Схемы и способы прокладки тепловых сетей» с.193-280) рассматривают схемы построения тепловых сетей, использующих в качестве теплоносителя горячую воду.
Показано, что высоким эксплуатационным требованиям могут соответствовать лишь сети небольшой протяженноети с ограниченным количеством потребителей.
Тепловая устойчивость и точность распределения циркулирующего теплоносителя может быть достигнута, в условиях отсутствия авторегуляторов, только лишь за счет гидравлической устойчивости теплосистемы в целом, т.е. в идеализированных, оторванных от реальности условиях эксплуатации. Учитывая изложенное максимальный радиус их действия ограничен расстоянием в 100 метров.
Наиболее близким по характеру технического решения проблемы обогрева технологического оборудования промышленных предприятий (прототипом) является схема, рассмотренная авторами Голубковым Б.Н., Даниловым О.Л., Зосимовским Л.В. и др. в работе "Теплотехническое оборудование и теплоснабжение промышленных предприятий" - М., Энергия, 1979 (Глава 8 "Использование вторичных тепловых ресурсов", стр.251, рис.8-5 г. Общими признаками являются наличие теплообменника, емкости сбора пароконденсата, насос, отводящий трубопровод. Недостатком схемы является отсутствие регулирования при извлечении тепла, а также то, что хотя схема и является принципиальной, она не рассматривает схему как систему оптимизации использования вторичного тепла для производственных целей с точки зрения общих положений теплотехники, а кроме того совершенно не учитывает детального рассмотрения элементов конструкции и описания параметров конкретной теплосистемы.
Для устранения указанных недостатков в систему обогрева технологического оборудования, показанную на фиг.1 включаются теплообменный аппарат 1, емкость сбора пароконденсата 2, центробежный насос 3, отводящий трубопровод 4, регулирующий клапан 5, тепловой пункт 6, устройства регулирующие расход теплоносителя 7, теплоспутники 8, трубопроводы 9, отводящий трубопровод 10.
Пример практического применения. Для обеспечения работы системы обогрева технологического оборудования промышленных предприятий в емкость сбора 2 открытого типа поступает пароконденсат низкого давления 0,5 кг/см2 и температурой 110°С, образовавшийся в результате использования пара низкого давления в технологическом процессе. Далее при включенном центробежном насосе 3 по отводящему трубопроводу 4, снабженному регулирующим клапаном 5 конденсат частично отводится на тепловой пункт 6, а частично поступает в систему обогрева, которая состоит из теплоспутников 8. Теплоспутники 8 расположены по периметру аппаратов и трубопроводов 9 снабжены устройствами регулирующими расход теплоносителя 7. Пройдя по трубопроводам обогрева технологического оборудования конденсат с температурой 65-70°С собирается в коллектор и по отводящему трубопроводу 10 вновь поступает в емкость сбора парового конденсата 2.
1. Система обогрева технологического оборудования промышленных предприятий, включающая теплообменный аппарат, емкость сбора пароконденсата, центробежный насос, 1-й отводящий трубопровод, причем выход теплообменника соединен с первым входом емкости сбора пароконденсата, а выход емкости сбора пароконденсата соединен с центробежным насосом, отличающаяся тем, что в нее введены регулирующий клапан, тепловой пункт, устройства, регулирующие расход теплоносителя, теплоспутники, расположенные по периметру аппараты и трубопроводы, устройства регулирующие расход теплоносителя, трубопроводы, 2-й отводящий трубопровод, при этом выход центробежного насоса 1-м отводящим трубопроводом соединен со входом регулирующего клапана и с устройствами, регулирующими расход теплоносителя, а выход регулирующего клапана соединен с тепловым пунктом, причем выходы устройств, регулирующих расход теплоносителя соединены через второй отводящий трубопровод, который соединен со вторым входом емкости сбора пароконденсата.
2. Система обогрева технологического оборудования промышленных предприятий по п.1, отличающаяся тем, что использует систему вторичного тепла с учетом элементов конструкции и параметров конкретной теплосистемы.
3. Система обогрева технологического оборудования предприятия по п.1, отличающаяся тем, что для оптимизации использования вторичного тепла для производственных целей содержит устройства, регулирующие расход теплоносителя.
