CN106090616B - 寒冷地区轻质石油输送管道的辅助设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了寒冷地区轻质石油输送管道的辅助设备，包括外壳，外壳不同的侧面上分别设置有进油口和排油口，外壳的内壁上固定有两块固定挡板，固定挡板上设置有电阻加热丝，固定挡板之间设置有旋转挡板，旋转挡板垂直于外壳底部，还包括设置在外壳上方的电机，电机的输出端连接有转轴，转轴下端垂直且活动贯穿外壳至外壳内部，转轴贯穿旋转挡板，旋转挡板绕转轴旋转。本发明通过电机调整旋转挡板的方向，使旋转挡板能够增加或减小对石油的阻碍，进而增加或缩短石油在外壳内部的加热时间，灵活地根据石油的流速、热交换的快慢更改外壳内部的流道长短，在使石油得到充分加热的同时，节约能源。

Description

寒冷地区轻质石油输送管道的辅助设备

技术领域

本发明涉及一种加热设备，具体涉及寒冷地区轻质石油输送管道的辅助设备。

背景技术

石油的主要成分是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物，是一种粘稠的、深褐色液体，由于其属于近代工业不可缺少的原料而被称为“工业的血液”。随着科技的发展，石油逐渐进入到人们的生活中，并与人们的日常生活息息相关。

采集到的石油从采油树中出来后包含有水，需要输送至油水分离装置中进行油水分离，从而保证石油的品质。但是，输送过程中遇到气温较低时，石油中包含的水、部分高级烷烃、部分环烷烃例如环己烷、以及芳香烃会凝结成固体，固体不仅会凝结在输送管道内造成管道堵塞，还会影响油水分离效果，对后续的工艺造成影响。

为了解决上述问题，人们在输油管道上每间隔一段距离则设置一个加热装置，当石油经过加热装置时温度升高，从而保证液体的流动性。主流的加热装置主要采用在壳体内部加热液体，即加热壳体内的挡板。挡板不仅能够与液体进行热交换提升液体温度，还能够与壳体内壁形成流道，增加液体在壳体内的流动时间，使液体与挡板充分换热。但是，传统加热器内的挡板是固定在壳体内壁的，所以形成的加热流道也是固定的，这样设置是有问题的，如果流道设置过短，液体的温度还没有升高时就已经到了出口，而流道设置过长，重复的加热造成能源的浪费，由于不可更改流道，操作起来非常不灵活。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对传统加热装置的缺陷，目的在于提供寒冷地区轻质石油输送管道的辅助设备，解决传统的加热装置因其内部的加热通道无法更改，从而导致加热不充分或能源浪费的问题。

本发明通过下述技术方案实现：寒冷地区轻质石油输送管道的辅助设备，包括外壳，所述外壳不同的侧面上分别设置有进油口和排油口，外壳的内壁上固定有两块固定挡板，所述固定挡板上设置有电阻加热丝，固定挡板之间设置有旋转挡板，所述旋转挡板垂直于外壳底部，还包括设置在外壳上方的电机，所述电机的输出端连接有转轴，所述转轴下端垂直且活动贯穿外壳至外壳内部，转轴贯穿旋转挡板，旋转挡板绕转轴旋转。

传统的加热装置主要分为从加热装置外部加热、以及在加热装置内部加热。从加热装置外部加热的方式是使用加热层包裹加热装置的外壳，通过加热层对外壳加热从而达到对加热装置内部的液体加热的目的，但这种方式会遇到问题，当周围气温较低时，包裹在壳体外侧的加热层的温度很难升起来，不仅如此，从外部加热的方式对加热装置的壳体材料的导热系数要求也非常高，所以外部加热不仅成本高，而且加热效果并不好。目前大多数的加热装置还是采用直接在加热装置的内部加热液体，即在加热装置内部的挡板上安装电阻加热丝，通过对电阻加热丝通电，使得电阻加热丝升温，从而升高挡板的温度。当液体流经挡板时，液体与挡板交换热量，液体温度升高。另外，挡板的设置还使得加热装置的内部形成加热流道，液体不再是直接从进液口流向排液口，而是沿着加热流道流动，增加了液体与挡板的热交换时间，使得换热充分。但是这种方法会有问题，因为挡板是固定设置在加热装置中的，如果流道设置过短，液体的温度还没有升高时就已经流到了出口，而流道设置过长，挡板重复地对液体加热造成能源的浪费，所以，传统加热装置的流道无法改变将使得操作非常不灵活。

为了解决上述问题，本发明提供一种加热流道可以更改的加热装置。与传统的加热装置相同，本装置也包括外壳、以及分别设置在外壳不同侧面上的进油口和排油口，优选的，进油口和排油口的轴线相互平行且位于同一水平面上，外壳的内壁上固定有两块固定挡板，固定挡板上安装有电阻加热丝，电阻加热丝为现有技术，应用在如汽车后挡风玻璃、电加热炉等诸多领域，通电后会产生热量，用于加热物体。传统的加热装置即是通过固定挡板形成流道，通过电阻加热丝加热挡板，当液体沿着加热流道从进油口流至排油口时，液体与挡板发生热量交换，温度得以提升。与传统技术不同的是，本装置在外壳的顶部安装有电机，电机的输出端连接转轴，转轴下端垂直并且活动贯穿外壳至外壳内部，转轴同样贯穿了设置在两块固定挡板之间的旋转挡板，即转轴的下端首先活动贯穿外壳顶部，进入外壳内部后进一步贯穿旋转挡板，转轴与旋转挡板相对固定，旋转挡板绕转轴旋转。优选的，旋转挡板的顶面截断转轴所形成的圆形截面的圆心距离旋转挡板相互平行的两个侧面的距离相等。通过上述结构，石油从进油口进入至外壳内部后，开启电阻加热丝，固定挡板的温度升高，固定挡板与低温的石油进行热量传递，石油的温度升高，其包含的高级烷烃、环烷烃、芳香烃以及水等物质逐渐由固态转变为液态。旋转挡板上没有设置电阻加热丝，其目的不是用来加热的，而是用来形成流道的。当石油流动较快时，根据进油口和排油口的位置通过开启电机调整旋转挡板的方向，目的是通过延长流道而阻碍石油快速流向排油口，使石油能够在外壳内与固定挡板进行充分的热交换；当石油流动较缓时，同样是根据进油口和排油口的位置通过开启电机调整旋转挡板的方向，目的缩短流道，使石油能够快速流向排油口，避免石油滞留在外壳内部与固定挡板一直发生没有必要的热交换，因为此时石油已经具备足够的热量，而如果一直滞留在外壳内部，那么将造成热量浪费。综上所述，本发明通过电机调整旋转挡板的方向，使旋转挡板能够增加或减小对石油的阻碍，进而增加或缩短石油在外壳内部的加热时间，灵活地根据石油的流速、热交换的快慢更改外壳内部的流道长短，在使石油得到充分加热的同时，节约能源。

不仅如此，因为石油属于粘性流体，在流动过程中，与固定挡板越接近的石油热交换越充分，而越靠近外壳内壁的石油热交换越缓慢，导致石油受热不充分。为了解决上述问题，可开启电机，电机带动转轴转动，从而带动旋转挡板旋转，旋转挡板起到搅拌的功能，将石油甩向两侧的固定挡板，此时石油被搅拌均匀，与固定挡板接触到的石油均能进行热量交换，进一步缩短了加热时间、以及石油在外壳内部的停留时间，提高了装置的利用效率。另外，搅拌还能加速石油中的高级烷烃、环烷烃、芳香烃、水的相转换。

进一步地，进油口和排油口分别设置在外壳相互平行的两个侧面上。通过上述设置能进一步延长流道，进一步使石油与固定挡板充分热交换。

进一步地，固定挡板均平行于进油口所在的侧面，固定挡板的顶面、底面和一个侧面均与外壳连接。固定挡板均平行于进油口所在的侧面，能够延长加热流道。固定挡板的顶面、底面和一个侧面与外壳连接也是为了延长流道。固定挡板的其他三个侧面与旋转挡板的四个侧面、以及外壳的内壁组成石油流经的加热流道。

进一步地，外壳的壳体内填充有保温层。这里需要分清楚外壳的内部和外壳的壳体内，外壳的内部即本装置的内部，是设置固定挡板、旋转挡板等零部件的地方，而外壳的壳体内指的则是外壳中所包含的夹层。外壳中所包含的夹层内填充有保温层，保温层的材料可采用酚醛泡沫塑料。酚醛泡沫塑料被称为第三代新兴保温材料，其具有良好的保温效果，能够减少外壳内部的热量散失，提高加热效果。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明通过电机调整旋转挡板的方向，使旋转挡板能够增加或减小对石油的阻碍，进而增加或缩短石油在外壳内部的加热时间，灵活地根据石油的流速、热交换的快慢更改外壳内部的流道长短，在使石油得到充分加热的同时，节约能源；

2、本发明通过电机带动转轴转动，从而带动旋转挡板旋转，旋转挡板起到搅拌的功能，将石油甩向两侧的固定挡板，使得石油被搅拌均匀，与固定挡板接触到的石油均能进行热量交换，进一步缩短了加热时间、以及石油在外壳内部的停留时间，提高了装置的利用效率，同时，搅拌还能加速石油中的高级烷烃、环烷烃、芳香烃、水的相转换；

3、本发明在外壳的壳体内填充有材料为酚醛泡沫塑料的保温层，减少外壳内部的热量散失，提高加热效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明的截面图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-外壳，2-固定挡板，3-旋转挡板，4-进油口，5-排油口，6-转轴，7-电阻加热丝，8-电机，9-保温层。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例

如图1和图2中所示，本发明为寒冷地区轻质石油输送管道的辅助设备，包括外壳1，外壳1不同的侧面上分别设置有进油口4和排油口5，外壳1的内壁上固定有两块固定挡板2，固定挡板2上设置有电阻加热丝7，固定挡板2之间设置有旋转挡板3，旋转挡板3垂直于外壳1底部，还包括设置在外壳1上方的电机8，电机8的输出端连接有转轴6，转轴6下端垂直且活动贯穿外壳1至外壳1内部，转轴6贯穿旋转挡板3，旋转挡板3绕转轴6旋转。进油口4和排油口5分别设置在外壳1相互平行的两个侧面上。固定挡板2均平行于进油口4所在的侧面，固定挡板2的顶面、底面和一个侧面均与外壳1连接。外壳1的壳体内填充有保温层9。

图1中的虚线表明被外壳1遮挡住的部分，这部分位于外壳1的内部。

使用本装置时，石油从进油口4进入至外壳1内部后，开启电阻加热丝7，固定挡板2的温度升高，固定挡板2与低温的石油进行热量传递，石油的温度升高，当石油流动较快时，通过电机8、转轴6调整旋转挡板3的方向，使旋转挡板3平行于固定挡板2，延长流道并阻碍石油快速流向排油口5，使石油能够在外壳1内与固定挡板2进行充分的热交换；当石油流动较缓时，同样通过电机8、转轴6调整旋转挡板3的方向，使旋转挡板3垂直于固定挡板2，缩短流道，石油直接从靠近进油口4的固定挡板2流向靠近排油口5的固定挡板2，避免石油滞留在外壳1内部与固定挡板2一直发生没有必要的热交换，因为此时石油已经具备足够的热量，而如果一直滞留在外壳1内部，那么将造成热量浪费；还可以通过开启电机8，带动旋转挡板3对两块固定挡板2之间的石油进行搅拌，将搅拌均匀的石油甩向固定挡板2进行热交换，进一步缩短了加热时间、以及石油在外壳1内部的停留时间，换热更加充分，同时，搅拌还能加速石油中的高级烷烃、环烷烃、芳香烃、水的相转换。本发明通过电机8调整旋转挡板3的方向，使旋转挡板3能够增加或减小对石油的阻碍，进而增加或缩短石油在外壳1内部的加热时间，灵活地根据石油的流速、热交换的快慢更改外壳1内部的流道长短，在使石油得到充分加热的同时，节约能源。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.寒冷地区轻质石油输送管道的辅助设备，包括外壳(1)，所述外壳(1)不同的侧面上分别设置有进油口(4)和排油口(5)，外壳(1)的内壁上固定有两块固定挡板(2)，所述固定挡板(2)上设置有电阻加热丝(7)，其特征在于，固定挡板(2)之间设置有旋转挡板(3)，所述旋转挡板(3)垂直于外壳(1)底部，还包括设置在外壳(1)上方的电机(8)，所述电机(8)的输出端连接有转轴(6)，所述转轴(6)下端垂直且活动贯穿外壳(1)至外壳(1)内部，转轴(6)贯穿旋转挡板(3)，旋转挡板(3)绕转轴(6)旋转；所述进油口(4)和排油口(5)分别设置在外壳(1)相互平行的两个侧面上；所述进油口(4)和排油口(5)的轴线相互平行且位于同一水平面上。

2.根据权利要求1所述的寒冷地区轻质石油输送管道的辅助设备，其特征在于，所述固定挡板(2)均平行于进油口(4)所在的侧面，固定挡板(2)的顶面、底面和一个侧面均与外壳(1)连接。

3.根据权利要求1或2所述的寒冷地区轻质石油输送管道的辅助设备，其特征在于，所述外壳(1)的壳体内填充有保温层(9)。