CN103791618B - 一种油田用导热油炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油田用导热油炉，包括炉筒和设置在炉筒内的火管，所述炉筒和火管之间设置有多个用于引导待加热原油流动的盘管和多个用于将火管内的烟气排出的烟管，所述火管上套有第一隔板和第二隔板，所述炉筒和火管之间且位于所述第一隔板和第二隔板之间构成导热油腔，所述导热油腔连接有导热油循环管，所述导热油循环管上安装有循环泵。该油田用导热油炉结构简单，有效的提高了传热效率和热利用率。

Description

一种油田用导热油炉

技术领域

本发明涉及一种用于加热原油的炉子，特别是涉及一种油田用导热油炉。

背景技术

目前油田加热炉用的最多的是水套炉,水套炉是在油井井场用来给油井产出的油气进行加热降粘的装置，在水套炉的筒体中，装设了火管、烟管、油盘管等部件，燃料在火管中燃烧后，产生的热能以辐射、对流等传热形式将热量传给水套中的水，使水的温度升高，并部分汽化，水及其蒸汽再将热量传递给油盘管中的原油，使油获得热量，温度升高。采用这种间接加热的方法是为了防止原油结焦。水套炉的优点是安全性好,操作方便，但是其水浴温度低,传热温差小,升温慢,换热面积大,炉子体积大,单位耗钢量大。实际使用中热效率也不高。此外，结垢和腐蚀问题影响炉子的寿命和热效率。为了克服这些水套炉的上述缺点,人们采取很多措施,如加入添加剂提高水的沸点、提高温差、使用超导液提高传热速率；炉型优化设计；炉管做防腐处理等，但是以上措施都收效甚微。现有的导热油炉，大都是通过外部设置的导热油炉对导热油进行加热，然后将导热油输入到换热器，通过换热器对原油进行加热，其系统体积大，造价高,实施起来非常不方便。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种油田用导热油炉。该油田用导热油炉结构简单，有效的提高了传热效率和热利用率。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种油田用导热油炉，其特征在于：包括炉筒和设置在炉筒内的火管，所述炉筒和火管之间设置有多个用于引导待加热原油流动的盘管和多个用于将火管内的烟气排出的烟管，所述火管上套有第一隔板和第二隔板，所述炉筒和火管之间且位于所述第一隔板和第二隔板之间构成导热油腔，所述导热油腔连接有导热油循环管，所述导热油循环管上安装有循环泵。

上述的一种油田用导热油炉，其特征在于：所述火管上且位于第一隔板的左侧套有第三隔板，所述炉筒和火管之间且位于所述第一隔板和第三隔板之间构成烟腔，多个所述烟管的一端均与火管连通，多个所述烟管的另一端均与烟腔连通，所述炉筒上安装有与烟腔连通的烟囱，所述烟囱上套有与盘管连接的原油输入管。

上述的一种油田用导热油炉，其特征在于：所述炉筒的左端设置有左端板，所述炉筒的右端设置有右端板，所述炉筒和火管之间且位于所述第三隔板和左端板之间构成第一弯头腔，所述炉筒和火管之间且位于所述第二隔板和右端板之间构成第二弯头腔，所述盘管的一端伸入第一弯头腔，所述盘管的另一端伸入第二弯头腔，所述第一弯头腔和第二弯头腔内设置有用于连接相邻两个盘管的弯头接管。

上述的一种油田用导热油炉，其特征在于：所述原油输入管上设置有呈螺旋布设的引流板。

上述的一种油田用导热油炉，其特征在于：所述原油输入管通过转接管与第一弯头腔上部的盘管连接，所述第二弯头腔下部的盘管连接有伸出第二弯头腔的原油输出管。

上述的一种油田用导热油炉，其特征在于：所述导热油腔内设置有用于引导导热油流动且呈螺旋布设的导流板。

上述的一种油田用导热油炉，其特征在于：所述导热油循环管的一端与所述导热油腔的左上部相连通，所述导热油循环管的另一端与导热油腔的右下部相连通。

上述的一种油田用导热油炉，其特征在于：所述炉筒上设置有与所述导热油腔连通的膨胀罐。

上述的一种油田用导热油炉，其特征在于：所述火管的一端连接有安全泄压管，所述安全泄压管内安装有泄压阀。

上述的一种油田用导热油炉，其特征在于：多个所述盘管沿火管的圆周方向间隔布设，多个所述烟管一一对应设置在相邻两个盘管之间。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明将现有水套炉和现有导热油炉进行结合，并对结构进行有效的改进，其体积比现有的导热油炉小，炉体重量轻，节约了钢材。

2、本发明通过采用导热油作为传热介质，导热油的油浴温度高，进而提高了传热效率和热利用率，并且采用通过导热油间接加热的方式，一旦盘管泄露，盘管内的原油泄露到导热油中，也保证了安全，另外，相比于水套炉中以水作为传热介质，采用导热油作为传热介质，不会对盘管和烟管造成腐蚀。

3、本发明通过设置导热油循环管和循环泵，使得导热油在导热油腔和导热油循环管内循环流动，进而避免导热油静止不动时，因火管的加热而使导热油产生结焦现象，且保证导热油对导热油腔内的盘管加热无死角，确保了该油田用导热油炉的有效运行。

4、本发明通过设置用于容纳弯头接管的第一弯头腔和第二弯头腔，可以在盘管的弯头接管处发生泄漏时，在第一弯头腔和第二弯头腔内对弯头接管进行维修，操作起来方便快捷。

5、本发明通过设置导流板，能够引导导热油在导热油腔内快速流动，进而提高了导热油的循环速度，进一步避免了导热油结焦现象。

6、本发明的实现成本低，使用效果好，便于推广使用。

综上所述，本发明结构简单，设计新颖合理，工作可靠性高，使用寿命长，使用效果好，其传热效率高,燃烧条件好,热效率可以提高5%，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1中的A-A剖面图。

图3为本发明火管和导流板的连接关系示意图。

附图标记说明:

1—第一隔板；2—第三隔板；3—炉筒；

4—火管；5—支撑座；6—第二隔板；

7—导热油循环管；8—原油输出管；9—右端板；

10—安全泄压管；11—导流板；12—循环泵；

13—第二弯头腔；14—盘管；15—烟管；

16—膨胀罐；17—导热油腔；18—原油输入管；

19—烟囱；20—引流板；21—烟腔；

22—转接管；23—左端板；24—第一弯头腔；

25—火嘴；26—弯头接管。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示的一种油田用导热油炉，包括炉筒3和设置在炉筒3内的火管4，所述炉筒3和火管4之间设置有多个用于引导待加热原油流动的盘管14和多个用于将火管4内的烟气排出的烟管15，所述火管4上套有第一隔板1和第二隔板6，所述炉筒3和火管4之间且位于所述第一隔板1和第二隔板6之间构成导热油腔17，所述导热油腔17连接有导热油循环管7，所述导热油循环管7上安装有循环泵12。

本实施例中，具体的，所述烟管15和盘管14均沿火管4的长度方向延伸，所述火管4的左端安装有用于向火管4内输入天然气且将天然气点燃的火嘴25，所述炉筒3上安装有至少两个用于支撑座5，该导热油炉使用时，火管4内天然气燃烧后产生的热量经火管4管壁加热导热油，进而导热油对盘管14进行加热，从而实现对盘管14内的原油进行加热，通过采用导热油作为传热介质，导热油的油浴温度高，进而提高了传热效率和热利用率。并且采用通过导热油间接加热的方式，一旦盘管14泄露，盘管14内的原油泄露到导热油中，也保证了安全。另外，通过设置导热油循环管7和循环泵12，使得导热油在导热油腔17和导热油循环管7内循环流动，进而避免导热油静止不动时，因火管4的加热而使导热油产生结焦现象，且保证导热油对导热油腔17内的盘管14加热无死角，确保了该油田用导热油炉的有效运行。

结合图1和图3，所述火管4上且位于第一隔板1的左侧套有第三隔板2，所述炉筒3和火管4之间且位于所述第一隔板1和第三隔板2之间构成烟腔21，多个所述烟管15的一端均与火管4连通，多个所述烟管15的另一端均与烟腔21连通，所述炉筒3上安装有与烟腔21连通的烟囱19，所述烟囱19上套有与盘管14连接的原油输入管18。

本实施例中，由于火管4内的烟气经烟管15散出，烟管15内的烟气也携带一定的热量，烟管15穿过导热油腔17进入烟腔21时，烟管15内的热量也传递给导热油，并且烟囱19位于原油输入管18内，当原油进入原油输入管18时（如图1中箭头B所示），烟囱19内的烟气所含的热量可以对原油输入管18内的原油进行预加热，这样进一步有效的提高了热利用率。

结合图1和图3，所述原油输入管18上设置有呈螺旋布设的引流板20。本实施例中，通过设置引流板20，进而增加了原油与烟囱19的换热面积，使得原油输入管18内的原油最大程度的吸取烟囱19的热量，又进一步的提高了热利用率。

结合图1和图3，所述炉筒3的左端设置有左端板23，所述炉筒3的右端设置有右端板9，所述炉筒3和火管4之间且位于所述第三隔板2和左端板23之间构成第一弯头腔24，所述炉筒3和火管4之间且位于所述第二隔板6和右端板9之间构成第二弯头腔13，所述盘管14的一端伸入第一弯头腔24，所述盘管14的另一端伸入第二弯头腔13，所述第一弯头腔24和第二弯头腔13内设置有用于连接相邻两个盘管14的弯头接管26。

本实施例中，由于相邻两个盘管14的弯头接管26位于第一弯头腔24或第二弯头腔13内。当该导热油炉在运行的过程中，盘管14的弯头接管26处发生泄漏时，可以将左端板23拆卸进而对第一弯头腔24内的弯头接管26进行维修，也可以将右端板9拆卸进而对第二弯头腔13内的弯头接管26进行维修，操作起来非常方便快捷。

如图1所示，所述原油输入管18通过转接管22与第一弯头腔24上部的盘管14连接，所述第二弯头腔13下部的盘管14连接有伸出第二弯头腔13的原油输出管8。具体的，原油进入原油输入管18（如图1中箭头B所示），再从原油输入管18经转接管22进入第一弯头腔24上部的盘管14，经多个盘管14的输送至第二弯头腔13下部，并经原油输出管8输出（如图1中箭头E所示）。

如图1和图3所示，所述导热油腔17内设置有用于引导导热油流动且呈螺旋布设的导流板11。通过设置导流板11，能够引导导热油在导热油腔17内快速流动，进而提高了导热油的循环速度，进一步避免了导热油结焦现象。

如图1所示，所述导热油循环管7的一端与所述导热油腔17的左上部相连通，所述导热油循环管7的另一端与导热油腔17的右下部相连通。在本实施例中，由于导热油循环管7与导热油腔17连接点的布设，所述导流板11呈左旋形式，其将导热油从导热油腔17的右部引导至左部（如图1中箭头D所示），且导热油是从导热油腔17左上部向上进入导热油循环管7内（如图1中箭头C所示），并在循环泵12的带动下进入导热油腔17的右下部（如图1中箭头F所示）。

如图1所示，所述炉筒3上设置有与所述导热油腔17连通的膨胀罐16。通过设置膨胀罐16，可以缓解导热油受热后所产生的压力波动，保证了该导热油炉的安全运行。

如图1所示，所述火管4的一端连接有安全泄压管10，所述安全泄压管10内安装有泄压阀。通过设置泄压阀，降低燃气爆炸带来的危害。

如图2所示，多个所述盘管14沿火管4的圆周方向间隔布设，多个所述烟管15一一对应设置在相邻两个盘管14之间。这样可以在利用烟管15对导热油加热时，通过这种布设方式，确保了导热油对盘管14实现均匀加热。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种油田用导热油炉，其特征在于：包括炉筒(3)和设置在炉筒(3)内的火管(4)，所述炉筒(3)和火管(4)之间设置有多个用于引导待加热原油流动的盘管(14)和多个用于将火管(4)内的烟气排出的烟管(15)，所述火管(4)上套有第一隔板(1)和第二隔板(6)，所述炉筒(3)和火管(4)之间且位于所述第一隔板(1)和第二隔板(6)之间构成导热油腔(17)，所述导热油腔(17)连接有导热油循环管(7)，所述导热油循环管(7)上安装有循环泵(12)。

2.根据权利要求1所述的一种油田用导热油炉，其特征在于：所述火管(4)上且位于第一隔板(1)的左侧套有第三隔板(2)，所述炉筒(3)和火管(4)之间且位于所述第一隔板(1)和第三隔板(2)之间构成烟腔(21)，多个所述烟管(15)的一端均与火管(4)连通，多个所述烟管(15)的另一端均与烟腔(21)连通，所述炉筒(3)上安装有与烟腔(21)连通的烟囱(19)，所述烟囱(19)上套有与盘管(14)连接的原油输入管(18)。

3.根据权利要求2所述的一种油田用导热油炉，其特征在于：所述炉筒(3)的左端设置有左端板(23)，所述炉筒(3)的右端设置有右端板(9)，所述炉筒(3)和火管(4)之间且位于所述第三隔板(2)和左端板(23)之间构成第一弯头腔(24)，所述炉筒(3)和火管(4)之间且位于所述第二隔板(6)和右端板(9)之间构成第二弯头腔(13)，所述盘管(14)的一端伸入第一弯头腔(24)，所述盘管(14)的另一端伸入第二弯头腔(13)，所述第一弯头腔(24)和第二弯头腔(13)内设置有用于连接相邻两个盘管(14)的弯头接管(26)。

4.根据权利要求2所述的一种油田用导热油炉，其特征在于：所述原油输入管(18)上设置有呈螺旋布设的引流板(20)。

5.根据权利要求3所述的一种油田用导热油炉，其特征在于：所述原油输入管(18)通过转接管(22)与第一弯头腔(24)上部的盘管(14)连接，所述第二弯头腔(13)下部的盘管(14)连接有伸出第二弯头腔(13)的原油输出管(8)。

6.根据权利要求1所述的一种油田用导热油炉，其特征在于：所述导热油腔(17)内设置有用于引导导热油流动且呈螺旋布设的导流板(11)。

7.根据权利要求1所述的一种油田用导热油炉，其特征在于：所述导热油循环管(7)的一端与所述导热油腔(17)的左上部相连通，所述导热油循环管(7)的另一端与导热油腔(17)的右下部相连通。

8.根据权利要求1所述的一种油田用导热油炉，其特征在于：所述炉筒(3)上设置有与所述导热油腔(17)连通的膨胀罐(16)。

9.根据权利要求1所述的一种油田用导热油炉，其特征在于：所述火管(4)的一端连接有安全泄压管(10)，所述安全泄压管(10)内安装有泄压阀。

10.根据权利要求1所述的一种油田用导热油炉，其特征在于：多个所述盘管(14)沿火管(4)的圆周方向间隔布设，多个所述烟管(15)一一对应设置在相邻两个盘管(14)之间。