CN112413894B - 一种利用空气喷洒的智能化原油加热系统 - Google Patents

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Abstract

一种利用空气喷洒的智能化原油加热系统，涉及加热装置技术领域，它包括储油罐体、浮顶、凝油层、风机、空气加热器和加压装置，储油罐体内设有凝油层，凝油层上为浮顶，储油罐体外设有风机，风机通过管道与空气加热器连接，空气加热器通过管道与加压装置连接，加压装置通过输气管分别与高压喷头和高压可伸缩喷头连接，高压喷头和高压可伸缩喷头设于储油罐体内壁上且伸入储油罐体内。本利用空气喷洒的智能化原油加热系统解决了加热不均匀、工作效率低的问题。

Description

一种利用空气喷洒的智能化原油加热系统
技术领域
本发明涉及加热装置技术领域，具体涉及一种利用空气喷洒的智能化原油加热系统。
背景技术
原油凝点高，黏度大，常温下流动性差。对于常温下粘度较大或者凝点较高的油品，储存时一般都有最低储存温度要求，若油品温度低于最低储存温度，则需要对储罐内油品进行加热维温，减少凝罐事故的发生，同时亦可满足收发油等周转作业需求。因此，储油罐内原油加热维温就成为原油储库安全运行的关键。然而，现有的原油加热炉在使用时存在着加热不均匀、工作效率低、不易控制等弊端，给油库生产运行带来了一定的不利影响。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的不足之处，而提供一种利用空气喷洒的智能化原油加热系统，它解决了加热不均匀、工作效率低的问题。
为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用如下技术方案：包括储油罐体、浮顶、凝油层、风机、空气加热器和加压装置，储油罐体内设有凝油层，凝油层上为浮顶，储油罐体外设有风机，风机通过管道与空气加热器连接，空气加热器通过管道与加压装置连接，加压装置通过输气管分别与高压喷头和高压可伸缩喷头连接，高压喷头和高压可伸缩喷头设于储油罐体内壁上且伸入储油罐体内。
所述的浮顶上设有排气口。
所述的高压喷头设有若干个，分别置于储油罐体内顶部和底部；所述的高压可伸缩喷头设有若干个，均等分布于储油罐体内部两侧壁上。
所述的储油罐体顶部及底部设置的高压喷头为圆形花洒形式，顶部设置4个高压喷头，呈正方形布置，底部设置5个高压喷头，呈十字形布置，每个高压喷头均匀布置106个喷口，喷头半径为4米，每个喷口直径为4mm。
所述的高压可伸缩喷头包括伸缩装置、伸缩杆、伸缩喷水管、压力开关、连接头、底座、阀门和喷口，底座上设有若干个伸缩装置，伸缩装置上设有伸缩杆，伸缩杆上连接伸缩喷水管，伸缩喷水管内设有压力开关，伸缩喷水管上设有若干个喷口，伸缩喷水管底部中央处设有连接头，连接头与输气管连接，连接头上设有阀门。
所述每个高压可伸缩喷头共由两扇长方形花洒组成，每扇长方形花洒均匀布置有133个喷口，沿着输气管的中心轴对称设置。
所述的输气管上设有单向阀。
本发明的有益效果是用热空气对储油罐中的原油进行直接加热，加热效率高；在储油罐体顶部、底部以及侧面均布置有高压喷头，向储油罐体中注入热空气实现原油加热，使原油发生流动换热。储油罐侧面设置可伸缩高压喷头可避免由于储油罐内壁侧面喷头的存在导致浮顶无法正常随着液面起落的情况发生。储油罐顶部设置的高压喷头固定于浮顶以下一定距离处，用于将浮顶下方的凝油层融化，此举有两点作用：一是避免在液面起伏时由于凝油层的阻碍导致侧面喷头不能正常工作；二是避免由于凝油层的存在导致油气无法由排气口排出系统。同时结合5G、区块链等信息技术，实现原油加热系统的智能化控制。
附图说明：
图1是本发明结构示意图；
图2是本发明高压可伸缩喷头结构图；
图3是本发明高压可伸缩喷头使用状态图；
图4是本发明储油罐体内顶部和底部高压喷头布置图；
图5是本发明高压喷头俯视图；
图6是本发明高压可伸缩喷头俯视图。
具体实施方式：
参照各图，本发明具体采用如下实施方式：包括储油罐体1、浮顶2、凝油层3、风机4、空气加热器5和加压装置7，储油罐体1内设有凝油层3，凝油层3上为浮顶2，储油罐体1外设有风机4，风机4通过管道与空气加热器5连接，空气加热器5通过管道与加压装置6连接，加压装置6通过输气管8分别与高压喷头9和高压可伸缩喷头10连接，高压喷头9和高压可伸缩喷头10设于储油罐体1内壁上且伸入储油罐体1内。所述的浮顶2上设有排气口11。所述的高压喷头9设有若干个，分别置于储油罐体1内顶部和底部；所述的高压可伸缩喷头10设有若干个，均等分布于储油罐体1内部两侧壁上。所述的储油罐体1顶部及底部设置的高压喷头9为圆形花洒形式，顶部设置4个高压喷头，呈正方形布置，底部设置5个高压喷头，呈十字形布置，每个高压喷头9均匀布置106个喷口，喷头半径为4米，每个喷口直径为4mm。所述的高压可伸缩喷头10包括伸缩装置10-1、伸缩杆10-2、伸缩喷水管10-3、压力开关10-4、连接头10-5、底座10-6、阀门10-7和喷口10-8，底座10-6上设有若干个伸缩装置10-1，伸缩装置10-1上设有伸缩杆10-2，伸缩杆10-2上连接伸缩喷水管10-3，伸缩喷水管10-3内设有压力开关10-4，伸缩喷水管10-3上设有若干个喷口10-8，伸缩喷水管10-3底部中央处设有连接头10-5，连接头10-5与输气管8连接，连接头10-5上设有阀门10-7。所述每个高压可伸缩喷头10共由两扇长方形花洒组成，每扇长方形花洒均匀布置有133个喷口，沿着输气管8的中心轴对称设置。所述的输气管8上设有单向阀7。
空气通过风机压入到空气加热器和加压装置中进行加热和加压，然后通过单向阀和输气管输送至储油罐体顶部及底部的高压喷头以及侧面的高压可伸缩喷头，加温加压后的空气由各个喷头进入储油罐体后，快速向上移动，使得储油罐体中储存的原油整体被均匀的加热，最后通过排气口对油气回收处理及空气余热利用。所述储油罐体由于其罐顶热阻较低，并且以对流和辐射方式向大气散热，是储罐散热量最大的边界，约占总散热量的60%~70%，因此在储油罐体顶部易有凝油层。故在本发明中，考虑浮顶下方凝油层的存在。所述储油罐体顶部、底部以及侧面均设置空气喷头，使原油受热更加均匀。所述储油罐体顶部及底部设置的高压喷头为圆形花洒形式，顶部设置4个高压喷头，呈正方形布置，底部设置5个高压喷头，呈十字形布置，每个喷头均匀布置106个喷口，喷头半径为4米，每个喷口直径为4mm。所述储油罐体内壁侧面设置的高压喷头为可伸缩结构，其上部设置压力开关，用来感知浮顶的位置进而控制喷头的伸缩及启闭，可避免由于储油罐内壁侧面喷头的存在导致浮顶无法正常随着液面起落的情况发生。所述储油罐侧面设置的高压可伸缩喷头，包含伸缩装置、伸缩杆、伸缩喷水管、压力开关、连接头、空气管、阀门、喷头。每个高压可伸缩喷头共由两扇长方形花洒组成，每扇长方形花洒均匀布置有133个喷口，沿着空气管的中心轴对称设置。所述系统中多余的空气由储油罐体顶部的排气口排出，可对排出的空气进行油分的再次提取以及空气余热的利用。
所述储油罐顶部、底部以及侧面均设置空气喷头，使原油受热更加均匀。
所述储油罐内壁侧面设置的高压喷头为可伸缩结构，其上部设置压力开关，用来感知浮顶的位置进而控制喷头的伸缩及启闭，避免由于储油罐内壁侧面喷头的存在导致浮顶无法正常随着液面起落的情况发生。
所述储油罐顶部设置的高压喷头固定于浮顶以下一定距离处，用于将浮顶下方的凝油层融化，此举有两点作用：一是避免在液面起伏时由于凝油层的阻碍导致侧面喷头不能正常工作；二是避免由于凝油层的存在导致油气无法由排气口排出系统。
如图2所示，高压可伸缩喷头的工作方式为：伸缩装置10-1通过伸缩杆10-2与压力开关10-4连接，压力开关10-4上面设有伸缩喷水管10-3，压力开关10-4和伸缩喷水管10-3通过连接头10-5与外接输气管8连接，工作时，热空气由外接输气管8进入伸缩喷水管10-3，再由多个喷口10-8喷入储油罐体，实现对原油的加热，阀门10-7用来控制高压可伸缩喷头的启闭，高压可伸缩喷头通过底座10-6固定在储油罐体的侧面。
运用5G、区块链等先进信息技术，实现原油加热系统的智能化控制：第一，通过感知储油罐体中原油的温度来控制各高压喷头的启闭；第二，当储油罐体中原油液面发生变化时，浮顶上下浮动触动压力开关，控制系统获得信号后通过对伸缩装置和伸缩杆的控制，实现其伸缩功能。第三，控制空气处理系统对空气温度和压力的调节水平。节省人工成本，方便后期管理。
综上所述，本利用空气喷洒的智能化原油加热系统，用热空气对储油罐中的原油进行直接加热，加热效率高；在储油罐体顶部、底部以及侧面均布置有高压喷头，向储油罐体中注入热空气实现原油加热，使原油发生流动换热。储油罐侧面设置可伸缩高压喷头可避免由于储油罐内壁侧面喷头的存在导致浮顶无法正常随着液面起落的情况发生。储油罐顶部设置的高压喷头固定于浮顶以下一定距离处，用于将浮顶下方的凝油层融化，此举有两点作用：一是避免在液面起伏时由于凝油层的阻碍导致侧面喷头不能正常工作；二是避免由于凝油层的存在导致油气无法由排气口排出系统。同时结合5G、区块链等信息技术，实现原油加热系统的智能化控制。

Claims (6)

1.一种利用空气喷洒的智能化原油加热系统，包括储油罐体（1）、浮顶（2）、凝油层（3）、风机（4）、空气加热器（5）和加压装置（6），其特征在于：储油罐体（1）内设有凝油层（3），凝油层（3）上为浮顶（2），储油罐体（1）外设有风机（4），风机（4）通过管道与空气加热器（5）连接，空气加热器（5）通过管道与加压装置（6）连接，加压装置（6）通过输气管（8）分别与高压喷头（9）和高压可伸缩喷头（10）连接，高压喷头（9）和高压可伸缩喷头（10）设于储油罐体（1）内壁上且伸入储油罐体（1）内；所述的高压可伸缩喷头（10）包括伸缩装置（10-1）、伸缩杆（10-2）、伸缩喷水管（10-3）、压力开关（10-4）、连接头（10-5）、底座（10-6）、阀门（10-7）和喷口（10-8），底座（10-6）上设有若干个伸缩装置（10-1），伸缩装置（10-1）上设有伸缩杆（10-2），伸缩杆（10-2）上连接伸缩喷水管（10-3），伸缩喷水管（10-3）内设有压力开关（10-4），伸缩喷水管（10-3）上设有若干个喷口（10-8），伸缩喷水管（10-3）底部中央处设有连接头（10-5），连接头（10-5）与输气管（8）连接，连接头（10-5）上设有阀门（10-7）。
2.根据权利要求1所述的一种利用空气喷洒的智能化原油加热系统，其特征在于：所述的浮顶（2）上设有排气口（11）。
3.根据权利要求1所述的一种利用空气喷洒的智能化原油加热系统，其特征在于：所述的高压喷头（9）设有若干个，分别置于储油罐体（1）内顶部和底部；所述的高压可伸缩喷头（10）设有若干个，均等分布于储油罐体（1）内部两侧壁上。
4.根据权利要求3所述的一种利用空气喷洒的智能化原油加热系统，其特征在于：所述的储油罐体（1）顶部及底部设置的高压喷头（9）为圆形花洒形式，顶部设置4个高压喷头，呈正方形布置，底部设置5个高压喷头，呈十字形布置，每个高压喷头（9）均匀布置106个喷口，喷头半径为4米，每个喷口直径为4mm。
5.根据权利要求1所述的一种利用空气喷洒的智能化原油加热系统，其特征在于：每个所述的高压可伸缩喷头（10）共由两扇长方形花洒组成，每扇长方形花洒均匀布置有133个喷口，沿着输气管（8）的中心轴对称设置。
6.根据权利要求1所述的一种利用空气喷洒的智能化原油加热系统，其特征在于：所述的输气管（8）上设有单向阀（7）。
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