CN103542523B - 一种油田用真空相变加热炉 - Google Patents
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Abstract
本发明涉公开了一种油田用真空相变加热炉，其特征在于真空相变加热炉内设有原油换热器和供暖换热器，供暖换热器的出水口与余热加热器的进水口相连接，余热加热器设置在真空相变加热炉外部、出烟口的后面，作为尾部受热面供暖水的二级加热器，本发明真空相变加热炉炉内热媒水温被控制在70℃，原油来液被加热到温度55℃，供暖换热器出水温度被加热到65℃，供暖热水再经过余热加热器加热到80℃，供暖热水温度由余热烟气调节门控制和旁通烟气调节门共同控制，当非供暖季节供暖不工作时，关闭余热烟气调节门，并打开旁通烟气调节门，烟气不经过蛇形管换热而经过旁通再经排烟口排出，使真空相变加热炉满足双温度输出且原油侧不结垢的要求。
Description
技术领域
本发明涉及真空相变加热炉，具体地说是一种解决油田加热原油和供暖的一种油田用真空相变加热炉。
背景技术
油田输送站是油田系统的重要组成单元，集采油、输送、处理于一体。加热炉主要为水浴式加热炉，用于原油来液的加热和输送站冬季的供暖。水浴式加热炉有体积庞大、结垢等缺点逐渐被真空相变炉取代，但现有的真空相变加热炉都是只作为单用途使用，没有可以同时加热原油来液和供暖热水的，产生这一问题的原因是因为双路输出两种温度容易造成原油侧换热管内壁结垢。供暖水以及热媒水都是经过化学处理的，不存在结垢问题，而原油来液中的水都是从地下油井抽出来的，无法化学处理，其成分不可控制，一段来液是直接从油井中抽出的含水率在80%左右原油与水的混合液；二段来液是经过脱水处理的原油与水的混合液，含水率在30%左右，原油来液中水的各种矿化、钙镁离子浓度很高。原油来液加热后出口温度一般要求被加热到55℃，而供暖供水温度要求80℃。水容易结垢的温度是60～80℃，现有技术通过提高真空相变加热炉炉水温度和混油（水）控制方式可以实现两种温度输出，为满足供暖供水温度85℃要求，炉水温度要达到90℃，这时原油侧温度将达到70～85℃，不可避免结垢的问题，而现有的真空相变加热炉无法满足双温度输出且原油侧不结垢的要求。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种同时对原油加热和供暖的、可满足双温度输出、原油侧不易结垢的油田用真空相变加热炉。
本发明可以通过如下措施达到：
一种油田用真空相变加热炉，包括真空相变加热炉、原油换热器、供暖换热器和余热加热器，其特征在于真空相变加热炉内设有原油换热器和供暖换热器，供暖换热器的出水口与余热加热器的进水口相连接，余热加热器设置在真空相变加热炉外部、排烟口的后面，作为尾部受热面供暖水的二级加热器，
本发明所述的原油换热器和供暖换热器设置在真空相变加热炉内的汽空间中，在汽空间水蒸气与原油换热器和供暖换热器的换热管接触，加热换热管内的介质，水蒸气接触换热管冷凝成水，落入水空间后再次在炉体内被加热，由水变成水蒸气，再由水蒸气变成水的相变过程，使得原油换热器和供暖换热器内的介质被加热。
本发明所述的真空相变加热炉的出烟口与余热加热器的进烟口相连接，余热加热器的出烟口与烟囱相连接。
本发明所述的余热加热器的进烟口设有两个烟气调节门，通过两个烟气调节门控制供暖热水的出口温度，实现原油和供暖的双温度输出。
本发明所述的余热加热器由钢铝复合翅片蛇形管、进出口集箱、壳体、疏水口、烟气调节门、排烟口组成。
本发明所述的原油换热器和供暖换热器为固定管板U型管管壳式换热器，由管箱、管板、U型管、支撑板和法兰组成。
本发明可以实现两路温度的输出，通过原油低温加热、供暖水二次加热的方式，解决原油侧换热管结垢问题，其工作原理是：真空相变加热炉炉内热媒水温被控制在70℃，原油来液被加热到温度55℃，供暖换热器出水温度被加热到65℃，供暖热水再经过余热加热器加热到80℃，供暖热水温度由余热烟气调节门和旁通烟气调节门共同控制，当非供暖季节供暖不工作时，关闭余热烟气调节门，并打开旁通烟气调节门，烟气不经过蛇形管换热而经过旁通再经排烟口排出，使真空相变加热炉满足双温度输出且原油侧不结垢的要求。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图。
图2是图1的A向视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
如图所示，一种油田用真空相变加热炉，包括原油换热器6、供暖换热器5和余热加热器13，真空相变加热炉设有壳体9，壳体9上设有阀门仪表7、保温层8、燃烧器2及出烟口，壳体9内设有炉胆1、烟箱3及螺纹烟管4，上述各组成部分的结构及它们之间的相互连接关系与现有技术相同，此不赘述，本发明的特征在于真空相变加热炉内设有原油换热器6和供暖换热器5，供暖换热器5的出水口与余热加热器13的进水口相连接，余热加热器13设置在真空相变加热炉出烟口后面，作为尾部受热面供暖水的二级加热器。
所述的原油换热器6和供暖换热器5设置在真空相变加热炉本体内的汽空间中，在汽空间水蒸气与原油换热器6和供暖换热器5的换热管接触，加热换热管内的介质，水蒸气接触换热管冷凝成水，落入水空间后再次在炉体内被加热，由水变成水蒸气，再由水蒸气变成水的相变过程，使得原油换热器和供暖换热器内的介质被加热。
所述的真空相变加热炉的出烟口与余热加热器13的进烟口相连接，余热加热器13的排烟口12可以与烟囱相连接；回燃室18上设有防爆门17，防爆门17起到安全泄放的作用；在炉体上设有爆破片，保证一旦设备超压时的安全泄放。
所述的余热加热器13的进烟口分别设有烟气调节门11、16，通过两个烟气调节门控制供暖热水的出口温度，实现原油和供暖的双温度输出，余热加热器13由钢铝复合的翅片蛇形管15、进出口集箱、外壳、疏水口14、旁通烟气调节门11、余热烟气调节门16、排烟口12组成。
本发明所述的原油换热器6和供暖换热器5为固定管板U型管管壳式换热器，由管箱、管板、U型管、支撑板和法兰组成；所述的真空相变加热炉由螺纹烟管4、供暖换热器5、原油换热器6、出烟口、防爆门17、回燃室18等组成，上述各组成部分的结构及它们之间的相互连接关系与现有技术相同，此不赘述。
图2供暖换热器的热水出口通过连接管10与余热加热器的进水口相连，供暖热水与余热烟气为逆向热交换，以最大限度加热供暖水和吸收烟气余热。
本发明使用之前，首先向真空相变加热炉内注纯净蒸馏水到正常液位，在炉体侧面设有水位视镜；使用时，首先开启排气阀，再启动燃烧器加热，当炉水温度接近100℃时，小火加热，排气阀开始排气，5分钟后关闭燃烧器，再关闭排气阀，此时炉体内空气完全排出，排真空工作完成；开启原油侧阀门，对原油进行加热；开启供暖侧阀门，关闭旁通烟气调节门11，打开余热烟气调节门16，对供暖水进行加热；在非供暖季节，关闭供暖热水进出口阀门，打开余热加热器上进出口集箱上的放水阀，打开旁通烟气调节门11，关闭余热烟气调节门16，烟气经过旁通烟道再经排烟口12排出，而不经过蛇形管对供暖水加热。
本发明可以实现两路温度的输出，通过原油低温加热、供暖水二次加热的方式，解决原油侧换热管结垢问题，其工作原理是：真空相变加热炉炉内热媒水温被控制在70℃，原油来液被加热到温度55℃，供暖换热器出水温度被加热到65℃，供暖热水再经过余热加热器加热到80℃，供暖热水温度由余热烟气调节门控制和旁通烟气调节门共同控制，当非供暖季节供暖不工作时，关闭余热烟气调节门，并打开旁通烟气调节门，烟气不经过蛇形管换热而经过旁通再经排烟口排出，使真空相变加热炉满足双温度输出且原油侧不结垢的要求。
Claims (2)
1.一种油田用真空相变加热炉，包括真空相变加热炉、原油换热器、供暖换热器和余热加热器， 其特征在于真空相变加热炉内设有原油换热器和供暖换热器，原油换热器和供暖换热器设置在真空相变加热炉内的汽空间中，供暖换热器的出水口与余热加热器的进水口相连接，余热加热器设置在真空相变加热炉外部、出烟口的后面，真空相变加热炉的出烟口与余热加热器的进烟口相连接，作为尾部受热面供暖水的二级加热器，余热加热器的进烟口设有两个烟气调节门，通过两个烟气调节门控制供暖热水的出口温度，所述原油换热器和供暖换热器为固定管板 U 型管管壳式换热器，由管箱、管板、U 型管、支撑板和法兰组成。
2.据权利要求1所述的一种油田用真空相变加热炉， 其特征在于余热加热器由钢铝复合翅片蛇形管、进出口集箱、壳体、疏水口、烟气调节门、排烟口组成。
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