Устройство для подогрева технологического оборудования мобильной установки

Известно размещенное на технологических установках, эксплуатирующихся в холодных климатических условиях, устройство для подогрева грузов за счет организации специальных каналов в днище кузова самосвальных автомобилей для пропуска горячих отработавших газов двигателя самосвала. Применение указанного устройства для подогрева разнообразного оборудования на технологической установке предназначенной для осуществления работ на нефте- и газдобывающих комплексах ограничено из-за недостаточного теплосодержания, состава и температуры отработавших газов поршневых двигателей. В предлагаемом устройстве для подогрева технологического оборудования мобильной установки, содержащей тепловой двигатель, преимущественно газотурбинный, выпускной патрубок сообщенный с отводом, применена конструкция, в которой технологическое оборудование размещено в облицовочном контейнере, установленном на поддоне, сообщенном с отводом с возможностью дозирования подачи отработавших газов в поддон. 1 илл.

Заявляемая полезная модель «Устройство для подогрева технологического оборудования мобильной установки» относится к области машиностроения преимущественно к мобильным технологическим установкам, оснащенным тепловыми, в основном газотурбинными двигателями (ГТД), для обеспечения их эксплуатации в условиях низких температур.

В технологических установках для подогрева оборудования и используемых продуктов в условиях низких температур применяют специальные подогреватели с теплообменниками, в которых тепловая энергия газов, образовавшихся при сгорании топлива, передается жидкому или воздушному промежуточному теплоносителю, подводимому к подогреваемому оборудованию или к емкости с продуктом. http://www.techwebasto.com/heater_main/LIT699745A.pdf. Известно также устройство, в котором подогрев груза для защиты его от примерзания к поверхности кузова осуществляется отработавшими газами дизельного двигателя путем подачи их в каналы, проложенные в днище кузова самосвальных автомобилей. Такое устройство выбрано в качестве ближайшего аналога предлагаемой полезной модели. Сведения о нем приводятся в книге В.Н. Барун, Р.А. Алматов, В.А. Трылов и др. «Автомобили КАМАЗ», Москва, «Транспорт», 1984 г., стр.30 и 201.

Использование указанного устройства для подогрева оборудования (трансмиссионные узлы, насосы, масляные магистрали, шкафы с электрооборудованием, датчики и другие системы) технологической установки, оснащенной поршневым двигателем, или продукта, предназначенного для нагнетания в скважину, затруднено из-за недостаточного содержания в отработавших газах поршневого двигателя тепловой энергии, загрязнения оборудования копотью, а также из-за химического воздействия на оборудование агрессивных продуктов выхлопа.

Задачей предлагаемого технического решения является подогрев оборудования технологической установки до уровня, обеспечивающего нормальное функционирование при низких температурах окружающего воздуха, путем утилизации тепловой энергии, содержащейся в отработавших газах газотурбинного двигателя, что по основным признакам совпадает с ближайшим аналогом. Решение этой задачи достигается тем, что устройство для подогрева технологического оборудования мобильной установки, содержащей тепловой двигатель, преимущественно газотурбинный, выпускной патрубок, который сообщен с отводом, при этом технологическое оборудование размещено в облицовочном контейнере, установленном на поддоне, сообщенном с отводом с возможностью дозирования отработавших газов, подаваемых в поддон.

Предлагаемое устройство для подогрева технологического оборудования мобильной установки представлено на иллюстрации.

Указанное устройство включает: газотурбинный двигатель 1, выпускной патрубок 2, систему дозировки отработавших газов 3, отвод 4, поддон 5, оборудование 6 и облицовочный контейнер 7.

Устройство работает следующим образом. Подогрев оборудования, например плунжерного насоса на насосном агрегате, в холодный период или продукта, предназначенного для нагнетания в нефтяные или газовые пласты месторождения, обеспечивается использованием тепловой энергии, содержащейся в отработавших газах газотурбинного двигателя. Для этого часть отработавших газов газотурбинного двигателя 1, проходящих по выпускному патрубку 2, системой дозировки отработавших газов 3 направляется в отвод 4 и далее в поддон 5, размещенный под оборудованием 6 или под продуктом, подлежащим обогреву. Отработавшие газы, выходя из поддона 5, обтекают оборудование 6 или емкость с продуктом, отдавая часть своей тепловой энергии. Интенсивность подогрева оборудования регулируется системой дозировки отработавших газов 3. Размещение оборудования 6 в облицовочном контейнере 7, располагаемым над поддоном 5 позволяет повысить эффективности подогрева за счет лучшей организации движения потока отработавших газов у подогреваемого оборудования, и увеличения поверхности теплопередачи. По окончании подогрева система дозировки отработавших газов 3, полностью перекрывает подачу отработавших газов из выпускного патрубка 2 в отвод 4.

Данное устройство для подогрева оборудования предпочтительно использовать в силовых установках с газотурбинным двигателем, так как у ГТД объемный расход отработавших газов в 34 раза больше по сравнению с поршневым двигателем равной мощности. Отработавшие газы не содержат сажи из-за более полного сгорания топлива и имеют относительно низкую температуру, что позволяет направлять их непосредственно на подогреваемое оборудование без использования промежуточного теплообменника. Отработавшие газы ГТД в своем составе практически не имеют продуктов, образующих химически агрессивные соединения, обладают большим запасом тепловой энергии, так как ГТД сжигает в 1,41,8 раз больше топлива при равной мощности с дизелем. Предлагаемое устройство позволяет использовать тепловую энергию и регулировать подачу отработавших газов газотурбинного двигателя для подогрева оборудования или продукта при подготовке технологической установки к работе, а при очень низких температурах и в ходе проведения технологического процесса. Заявляемое техническое решение не требует применения дополнительной энергетической установки, предназначенной для выработки тепловой энергии используемой при подогреве оборудования или продукта, а также специальных систем, предназначенных для прокачки промежуточного теплоносителя и размещения теплообменника для осуществления теплообмена между теплоносителем и подогреваемым оборудованием. Утилизируется часть тепловой энергии, содержащейся в отработавших газах ГТД.

Устройство для подогрева технологического оборудования мобильной установки, содержащее тепловой двигатель, преимущественно газотурбинный, выпускной патрубок для отработавших газов, который сообщен с отводом, отличающееся тем, что в нем технологическое оборудование размещено в облицовочном контейнере, установленном на поддоне, сообщенном с отводом с возможностью дозирования отработавших газов, подаваемых к поддону.