CN102384463B

CN102384463B - 补燃式超临界压力注汽发生器燃烧室耐高压高温密封装置

Info

Publication number: CN102384463B
Application number: CN 201110201591
Authority: CN
Inventors: 关兵; 刘殿玺
Original assignee: LIAN GUINAN
Current assignee: LIAN GUINAN
Priority date: 2011-07-19
Filing date: 2011-07-19
Publication date: 2013-10-09
Anticipated expiration: 2031-07-19
Also published as: CN102384463A

Abstract

补燃式超临界压力注汽发生器燃烧室耐高压高温密封装置，涉及一种油田采油设备。包括有预燃喷注器壳体、燃烧室壳体、水冷却套、汽化室壳体。预燃喷注器壳体上设置有进水孔、球形端面及法兰连接螺纹；燃烧室壳体前端设置有内锥形端面和法兰连接螺纹，后端设置有内锥形端面和法兰连接螺纹，其内插装有水冷却套，水冷却套内衬的后端设置有汽化喷嘴；汽化室壳体上设置有球形端面和法兰连接螺纹。其球面与内锥面之间采用线接触方式密封，并通过螺纹法兰固紧连接，当冷却水从预燃喷注器1流入燃烧室水冷却套3，并通过其内衬8上的汽化喷嘴6喷入汽化室时，可连续均匀冷却密封部位，并有效隔开高温燃气，从而实现密封，避免泄漏。

Description

补燃式超临界压力注汽发生器燃烧室耐高压高温密封装置

技术领域

本发明涉及一种油田采油设备，特别是涉及一种补燃式超临界压力注汽发生器〔又称复合热载体发生器〕燃烧室的无透镜垫耐高压高温密封装置。

背景技术

注汽发生器自问世以来，已在国内大庆、胜利、辽河、新疆等几大油田的浅层油藏及高渗透中深层油藏进行了多井次先导试验，并已取得一定增油效果。但随着油藏开发的不断深入，油藏条件日趋复杂，我国现已公开的几种复合热载体发生器现已难以适应当前油田生产的需要，为适应更具普遍性的、储量更大的中深层和深层中低渗透油藏的应用，必须研制更大流量、更高压力的超临界压力油田注汽发生器。

在已公开的发生器设计中，如专利98203951.4《旋涡式喷嘴的复合热载体发生器》、98203949.2《复合热载体发生器》、98203950.6《具有气化室的复合热载体发生器》、02231765.1《燃气蒸汽发生器》，注汽发生器燃烧室头部与燃烧室壳体及燃烧室壳体与汽化室壳体之间采用螺纹连接，并通过“0”型圈进行密封。但实践证明，这种密封结构不耐高温，易变形泄漏，密封可靠性低。为此，在专利200510022594.7《亚临界复合热载体发生器的高温高压燃烧系统》中，将螺纹连接改成了法兰连接方式，即将燃烧室头部、燃烧室壳体及汽化室壳体的被密封面加工成内锥面，装配时在其中间嵌置前后端面为球面的金属透镜垫，通过螺纹法兰连接密封。以上改进虽可满足使用要求，但却仍然存在诸多不足，如结构复杂，装配困难，设备过渡工况易出现泄漏等。因此，必须采取措施解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种补燃式超临界压力注汽发生器燃烧室耐高压高温密封装置，该装置去除了原有发生器连接结构中的金属透镜垫，实现了预燃喷注器壳体、燃烧室壳体及汽化室壳体的直接对接，改善了密封部位的整体冷却效果，解决了设备过渡工况的泄漏停车问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

补燃式超临界压力注汽发生器燃烧室耐高压高温密封装置，包括有预燃喷注器壳体、燃烧室壳体、水冷却套、汽化室壳体、汽化室壳体螺纹法兰、汽化室壳体与燃烧室壳体后端法兰连接螺栓、燃烧室壳体后端法兰、汽化室壳体与燃烧室壳体后端法兰固紧螺母、预燃喷注器壳体与燃烧室壳体前端法兰固紧螺母、预燃喷注器壳体与燃烧室壳体前端法兰连接螺栓、燃烧室壳体前端螺纹法兰、预燃喷注器壳体螺纹法兰；其中，预燃喷注器壳体上设置有进水孔、球形端面及法兰连接螺纹；燃烧室壳体前端设置有内锥形端面和法兰连接螺纹，后端设置有内锥形端面和法兰连接螺纹，其内插装有水冷却套，水冷却套内衬的后端设置有汽化喷嘴；汽化室壳体上设置有球形端面和法兰连接螺纹。

所述的补燃式超临界压力注汽发生器燃烧室耐高压高温密封装置，预燃喷注器壳体和汽化室壳体的被密封面分别为球面，燃烧室壳体的两被密封面均为内锥面，球面与内锥面之间采用线接触方式密封，并通过螺纹法兰固紧连接。

所述的补燃式超临界压力注汽发生器燃烧室耐高压高温密封装置，其密封部位经水冷却套与燃烧室内燃气隔开。

所述的补燃式超临界压力注汽发生器燃烧室耐高压高温密封装置，发生器运行时，其密封部位经冷却水连续均匀冷却。

本发明的优点与效果是：

1．本发明去除了原有密封的透镜垫，结构简单，装配方便，并降低了成本。

2．本发明实现了冷却水对密封部位的连续均匀冷却，改善了密封部位的整体冷却效果，其可靠性高，安全性好，工作寿命长。

附图说明

图1为补燃式超临界压力燃气液两相燃料注汽发生器燃烧室的无透镜垫耐高压高温密封装置的结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明进行详细说明。

补燃式超临界压力燃气液两相燃料注汽发生器燃烧室的无透镜垫耐高压高温密封装置，包括有预燃喷注器壳体1、燃烧室壳体2、水冷却套3、汽化室壳体7、汽化室壳体螺纹法兰9、汽化室壳体与燃烧室壳体后端法兰连接螺栓10、燃烧室壳体后端法兰11、汽化室壳体与燃烧室壳体后端法兰固紧螺母12、预燃喷注器壳体与燃烧室壳体前端法兰固紧螺母13、预燃喷注器壳体与燃烧室壳体前端法兰连接螺栓14、燃烧室壳体前端螺纹法兰15、预燃喷注器壳体螺纹法兰16。其中，预燃喷注器壳体上设置有进水孔19、球形端面17及法兰连接螺纹；燃烧室壳体2前端设置有内锥形端面18和法兰连接螺纹，后端设置有内锥形端面4和法兰连接螺纹，其内插装有水冷却套3，水冷却套3内衬8的后端设置有汽化喷嘴6；汽化室壳体7上设置有球形端面5和法兰连接螺纹。

生产过程中，先将预燃喷注器壳体1及汽化室壳体7的被密封面加工成球面，将燃烧室壳体2的前后被密封面加工成内锥面，然后，通过汽化室壳体螺纹法兰9、汽化室壳体与燃烧室壳体后端法兰连接螺栓10、燃烧室壳体后端法兰11、汽化室壳体与燃烧室壳体后端法兰固紧螺母12将汽化室壳体7及燃烧室壳体2固紧连接，通过预燃喷注器壳体与燃烧室壳体前端法兰固紧螺母13、预燃喷注器壳体与燃烧室壳体前端法兰连接螺栓14、燃烧室壳体前端螺纹法兰15、预燃喷注器壳体螺纹法兰16将预燃喷注器壳体1及燃烧室壳体2固紧连接，分别在预燃喷注器壳体1和燃烧室壳体2及燃烧室壳体2和汽化室壳体7之间形成无透镜垫的线接触承高压密封结构。为增强密封效果，燃烧室壳体2内部水冷却套3的一端插装于预燃喷注器壳体1中，另一端直接延伸装配至汽化室壳体7中，这样，当冷却水从预燃喷注器壳体1流入燃烧室水冷却套3，并通过其内衬8上的汽化喷嘴6喷入汽化室时，既可连续均匀冷却密封部位，又可有效隔开高温燃气，从而可在各种工况下实现密封，避免泄漏。

Claims

1.补燃式超临界压力注汽发生器燃烧室耐高压高温密封装置，包括有预燃喷注器壳体、燃烧室壳体、水冷却套、汽化室壳体、汽化室壳体螺纹法兰、汽化室壳体与燃烧室壳体后端法兰连接螺栓、燃烧室壳体后端法兰、汽化室壳体与燃烧室壳体后端法兰固紧螺母、预燃喷注器壳体与燃烧室壳体前端法兰固紧螺母、预燃喷注器壳体与燃烧室壳体前端法兰连接螺栓、燃烧室壳体前端螺纹法兰、预燃喷注器壳体螺纹法兰；其特征在于，其中，预燃喷注器壳体上设置有进水孔（19）、球形端面（17）及法兰连接螺纹；燃烧室壳体（2）前端设置有内锥形端面（18）和法兰连接螺纹，后端设置有内锥形端面（4）和法兰连接螺纹，其内插装有水冷却套（3），水冷却套内衬（8）的后端设置有汽化喷嘴（6）；汽化室壳体（7）上设置有球形端面（5）和法兰连接螺纹。

2.根据权利要求1所述的补燃式超临界压力注汽发生器燃烧室耐高压高温密封装置，其特征在于，预燃喷注器壳体（1）和汽化室壳体（7）的被密封面分别为球面，燃烧室壳体（2）的两被密封面均为内锥面，球面与内锥面之间采用线接触方式密封，并通过螺纹法兰固紧连接。

3.根据权利要求1所述的补燃式超临界压力注汽发生器燃烧室耐高压高温密封装置，其特征在于，其密封部位经水冷却套（3）与燃烧室内燃气隔开。

4.根据权利要求1所述的补燃式超临界压力注汽发生器燃烧室耐高压高温密封装置，其特征在于，发生器运行时，其密封部位经冷却水连续均匀冷却。