Скважинный жидкостный нагреватель

(19) цз Е 21 В 43/2 ГОСУДАРСТВЕН.ЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССРФ с л,2 Е ИЗОБРЕТЕНИЯИДЕТЕЛЬСТВУ АВТОРСКО(54) СКВАЖИННЫЙ ЖИД ГРЕВАТЕЛЬ(57) Изобретение относится мышленности. Цель иэобре ние надежности раб интенсификации процесса жинный жидкостный нагр иэ корпуса 1 камеры сгоран перфорированную форкам ную из последовательно раз женных в друг друга с эаэо снабженных наружными з на внешней поверхности с М 6гии и геохимииСР ков, О.В,Гвоэ рюци ч и детельство ССС В 43/24, 1963. детельство ССС В 43/25, 1967(71) Институт геолископаемых АН У%156512, кл. Е 2Авторское свиМ 205852, кл. Е 2 КОСТНЫЙ НА- к нефтяной протения - повышеоты эа счет горения, Скваеватель состоит ия, содержащей еру, выполненмещенных, влором 3 секций 2, ааихрителями 4 опл 5, В ксльце1627679 вом пространстве между корпусом 1 и секциями 2 расположены с зазором между собой колпаки 6, образующие кольцевой зазор 7 (дозатор), для ввода топливовоздушной 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 форкамерой установлен запальный узел 10 с дозироИзобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к оборудованию для добычи нефти с применениемтепла,Цель изобретения - повышение надежности работы за счет интенсификации процесса горения,На фиг. 1 схематично показан скважинный жидкостный нагреватель, разрез; нафиг. 2 - выполнение колпака-питателя скольцевым зазором-дозатором, разрез.Скважинный жидкостный нагревательсостоит иэ корпуса 1 камеры сгорания,включающий перфорированную форкамеру,выполненную из воронкообразных секций2, входящих с зазором 3 одна в другую иснабженных завихрителями 4 на внешнейповерхности сопл 5 секций 2, В кольцевомпространстве между корпусом 1 и многосекционной форкамерой вокруг каждой секции2 расположены с зазором между собой колпаки 6, образующие с форкамерой кольцевой зазор 7 для ввода топливовоздушнойсмеси. Площадь сечения зазора 7 равна площади сечения зазора 3 между секциями 2форкамеры, Нг внешней поверхности колпака 6 установлены завихрители 8, которыенаправлены в противоположную сторону кзавихрителям 4 многосекционной форкамеры. Ниже форкамеры размещена жароваятруба 9, образующая с форкамерой камерусгорания скважинного жидкостного нагревателя. В верхней части форкамеры установлен запальный узел: электрозапал 10 сдозировочным отверстием 11 для ввода вфоркамеру топлива . Запальный узел спускают в форкамеру на кабеле 12 внутри колонны труб 13 до посадки в конусное гнездо14. Выше форкамеры и запального узла расположен сепаратор 15 топливовоэдушнойсмеси для разделения потоков смеси по нагревателю.Скважинный жидкостный нагревательработает следующим образом,Топливовоздушная смесь подается назабой в камеру сгорания с поверхности по ванным 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 эа счет ее равномерного распределения вдоль жаровой трубы 9. 2 ил. колонне труб 13 и поступает в сепаратор 15, где происходит перераспределение потока топливовоздушной смеси.Жидкое топливо и более богатая топливо- воздушная смесь через доэировочное 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 топливовоздуш ной смеси, поступающей иэ торцового отверстия пал ьника.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 эавихрителям 8 топливовоздушной 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 5 10 15 20 25 30 35 40 45форкамеру обедненную смесь, д основнойпоток топлива направить в жаровую трубу 9.Часть топлива, которая поступает под колпак 6, испаряется и результате контакта свысокотемпературной стенкой 2 и вводится 5в форкамеру в испдренном виде, Этим достигается эффективное сжигание кдк основного потока топлива, поступающего иззапального узла, так и испаренного топлива, рассредотачиваемоео по колпакам 6 и 10поступающего внутрь многосекционнойфоркамеры по ее длине,Интенсификация процесса горения топлива в жаровой трубе 9 достигает.,я тем, чтона внешней поверхности колпаков 6 установлеы занихрители 8 топлновозду(нойсмеси, которые не только позволяют рассредоточить топлинс вплоть до жаровой Грубы9, но и способсгнуо лу шнму смес образованию н последней, поскольку гцток горя 2)чих дымгазон, подаваемый в жаровую трубу9 из соркделрь, и погок обогащенной гс:ииное)Оздушной сГл.Си, нходящии н ждеЗк.трубу 9 и:, кольценого просердстна междукорпусом 1 и кол па кдЕл 11 Р на Г 1,;.1 ел(ч ыГ РОТИНПОЛ(11,Е С ГГ.)ОЫ.Тдкимоб;,.; 1 григ",е( 1-, 1 г СЭд;О)аМИ-Додд Ор 111 Е,;,;, к: Е,Еоркслер .о;)нс ля .1 чд,тьКОГО оплие 1 гбсси 1 жа, Г; е,г:,Л И У Я ф О Р К Д ГУ, .1Г 1 г. 1 1 ("Л, " СНДЯт "1 УТРЬ фс;,:.Л-., Л;, ла,НО РД. ЦЛ. 3 Ь И ИОД( Т. Чц"г)С 1)гЭНГ Г 3 Е КОЛ Пг 1 ГОО.1; 1)11 -Е 3(3 О, Ь рнбО 1 К;) 1,.; Г Яуоеличени т, плной главно я",ге жидкос ног) наг;. ,) .л 1ТЕХНИКО-ЭКО 1"Е;1(1 г гпредлагаемого жидкости.) О дг, 1:;, л;СОСТ(ЯТООсс.н 11 Эф 1,к Г 1 О, 1 Д" ) НИЯ 1 Я(ЕЛОГО ЖИДК 10 ГЕ 111: .К.Ь, ф, мере, т,"к и н ждрси тру. риУВЕЛИЧНИЕ РДСХО). 3 .ПЛНД, О.О;,1,1,гЬ- ШаГТ тЕГ)ЛОН Ю ИрОИЗНОДИсльНО:.Ь . Н;- ж 1 ннОГО н 1 О;.,1)д) ел Я, е с. ,;дет 5надежнос 1 счо р; богВ качество е)игл ) дззиро:ия (.1 е фо)к 31:1:ру с исГ ОльОс 11 1Гиа.Оо 1 с н; рассло)1)е;ь слр);и. р:кел р.- о СКЕ)Е(Л.И" О ".:1:ДКОС) Н: О НД;" РЕтс) ЛЯ.П р и м е р, Ы дч:)ль ый -,.,;,. бот ы ндГРСс г 1 3 Олйн 1,Г, Г 1 д 1 Гт Ггл ,1;ГООЮЧЕГО(КЕРОГИД И НСДУЛа, РР 1,Л,С, при соо но(ен,: к р.синд 50 л,. но - 5; духа 1000 Гл" ч лалети. т.) дэ.,расход воздух;. 1 одобрдн и:. с; ни;,.1 лния сос) едуО(цеГО , 1 личо.ия к:Си,г) н, ТО ьяИйд ДС: О1/ Ч), Н Гд жн . уЧН ;Л, рения и жарово.1 1:бе Г)е)и, - 1 ,гдн.,кс пропускная способность воздуха через отверстие 3 форкамеры обеспечиваег в последней стабильное горение 50 л/ч топливапри а = 0,8-0,9 (это заданный нами режимработы аппарата), В сепараторе 15 смесьразделяется: 45 л/ч керосина через отверстие - дозатор 11 запального устройства(его пропускная способность 50 л/ч) поступает н форкдмеру и воспламеняется электоозапалом, При этом часть воздуха иэкожуха 1 через зазоры 7 и 3 каждых секцийпоступает в форкамеру для сжигания топлива в заданном нами режиме (в данном случае СГ меньше 1), а остальной воздухподается н жаровую трубу 9, Под колпакивместе с воздухом попадает и незначительное количество топлива (т,е, 10 Ое керосина,которье вынес поток воздуха иэ сепаратора15) Эти 5 л/ч н основном вводятся в жаровую трубу ниже последней секции форкамеры.После рдботы горелки некоторое время1 р( кЕле здпускд (0,51 ч) уоеличивают подачу горк)чего н нагреватель с 50 л/ч до100 л/ч,е изменяя расход воздуха. При, б, .Ее 11,воздух с 1 с б,)ло( )(1";( топли.л, 1 лид" 1.( ( . 1 н к",исе 1, . ЕО состав Я 5 11 :,1 11,1 15 ., ч нозДухд,П;1)чг д ,ОС )ОПЛИНО ЭНГМЕр1 ,сир( д лчся гле ду секциями форка.: ) Ы 1 ". (Д, . Я Н П О Д Г О 1 О В Л Е Н Н О М К;)1)а 1 рь, .сс:,);,ьку вло, ь нее воздухае,11 ") 3 тс дзирооочныгли зазорами 7. ар)О (нОы;ли ОГнср "тиями 31627679 Следовательно, защитный колпак является своего рода дополнительным сепаратором, предохраняющим секции форкамеры от пееобогащения горючей смеси избыточным топливом, не нарушая установленный в форкамере режим работы ( а меньше 1). Естественно, режим работы аппарата мохет быть выбран и другим. ф о р мул а из о 6 рете н и я.г Составитель В,БорискинаТехред М.Моргентал едактор М.Тов ектор М.Демчик Заказ 322 Тираж 360 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Скважинный жидкостный нагреватель, содержащий корпус камеры сгорания с размещенными в нем перфорированной форкамерой, выполненной из воронкообразных последовательно Г-эмещенных, вложенных друг в друга с зазором секций с завихрителями, установленными на наружной поверхности секций, сепаратором топливо- воздушной смеси, установленным над перфорированной форкамерой с размещенным в ней запальным узлом, имеющим дозатор 5 смеси, и жаровую трубу, установленную ниже форкамеры, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности работы за счет интенсификации процесса горения, он снабжен установленными на воронкооб разных секциях с зазором колпаками, выполненными с наружными эавихрителями, при этом эавихрители колпаков и завихрители воронкообразных секций направлены навстречу друг другу, а зазор между колпа ками и воронкообразными секциями образует дозатор, площадь сечения которого, райна площади сечения зазора между воронкообразными секциями.