CN113623704B - 流体加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了流体加热装置，包括燃烧臂、位于燃烧臂端部的燃烧头、与燃烧头相连通的放喷流道，还包括滑动配合在燃烧臂外的加热套、用于驱动加热套沿燃烧臂轴向滑动的第一驱动装置；加热套能够在燃烧臂上向外滑动至工作工位、向内滑动至收纳工位；加热套包括环状的基体部、位于基体部端面的若干环形均布的加热瓣，基体部内部具有流体汇入腔、流体汇出腔，加热瓣内部具有加热流道，加热流道的两端分别与流体汇入腔、流体汇出腔连通；还包括位于燃烧臂内的入口流道、出口流道；当加热套滑动至工作工位时，入口流道与流体汇入腔连通，出口流道与流体汇出腔连通。本发明提供流体加热装置，以实现利用废弃能量、降低能源消耗的目的。

Description

流体加热装置

技术领域

本发明涉及流体加热领域，具体涉及流体加热装置。

背景技术

对于油田的生产生活过程而言，在冬季具有以下需求：一是为生活区域提供室内取暖，二是对设备管线进行热扫以避免结冰、减少结蜡等。现有技术中，对于大型采油厂、炼油厂的生活区可能会采用集中供暖系统，除此之外的小型采油站、采油厂、井场等区域，受制于集中供暖的成本过高，一般都是使用空调进行独立取暖；且现有技术中用于冬季热扫的热源采用站场锅炉加热的热水。因此，油田在冬季的生产生活需要消耗大量能源对流体进行加热。

对于采油厂等站场而言，井内产出流体经油气分离罐进行分离，分离出的以甲烷为代表的轻烃质可燃气体进入放喷管路，通过燃烧臂进行点火燃烧以避免空气污染（燃烧产物以二氧化碳和水为主），并且由于井下产出的气体中可能含有硫化物等有毒有害气体，燃烧位置一般在下风口或较高位置，现有技术难以对燃烧过程中的能量进行利用。

发明内容

本发明提供流体加热装置，以实现利用废弃能量、降低能源消耗的目的。

本发明通过下述技术方案实现：

流体加热装置，包括燃烧臂、位于燃烧臂端部的燃烧头、与所述燃烧头相连通的放喷流道，还包括滑动配合在燃烧臂外的加热套、用于驱动加热套沿燃烧臂轴向滑动的第一驱动装置；所述加热套能够在燃烧臂上向外滑动至工作工位、向内滑动至收纳工位；

所述加热套包括环状的基体部、位于基体部端面的若干环形均布的加热瓣，所述基体部内部具有流体汇入腔、流体汇出腔，所述加热瓣内部具有加热流道，所述加热流道的两端分别与流体汇入腔、流体汇出腔连通；

还包括位于燃烧臂内的入口流道、出口流道；当加热套滑动至工作工位时，所述入口流道与流体汇入腔连通，所述出口流道与流体汇出腔连通。

针对现有技术中油田冬季生产生活需要大量耗能以实现加热流体的问题，本发明提出一种流体加热装置，其在放喷管路末端的燃烧臂外设置滑动配合的加热套，加热套在第一驱动装置的驱动下沿燃烧臂的轴向进行滑动，其滑动范围包括工作工位和收纳工位，当需要使用本申请的流体加热装置进行加热时，第一驱动装置驱动加热套滑动至工作工位，反之当不需要使用流体加热装置进行加热时，第一驱动装置驱动加热套滑动至收纳工位。其中燃烧头、放喷流道均为现有技术。

本申请中的加热套包括基体部和若干加热瓣，各加热瓣以环状方式均匀分布在基体部的端面上，朝向燃烧头所在方向延伸，从而使得当加热套整体向外滑动至工作工位时，各加热瓣能够环绕在燃烧头外，以此充分吸收放喷燃烧过程中产生的热量。

本申请具体使用时，控制第一驱动装置、驱动加热套至工作工位，各加热瓣局部或全部环绕在燃烧头外；且此时燃烧臂内的入口流道与基体部内的流体汇入腔连通，待加热的流体从入口流道进入流体汇入腔，填满流体汇入腔后在上游压力作用下进入各加热瓣内的加热流道中，此时由于燃烧头在正常进行对可燃气体的燃烧，燃烧过程中放出的大量热量能够通过加热瓣传递至流经加热流道的流体，从而实现热量交换功能，经加热后的流体从加热流道进入流体汇出腔，最后经由出口流道向外输送至使用端即可。本申请中的使用端可以是油田居住区域的室内暖气设备（如暖气片、水暖循环系统等），也可以是站场内用于管线热扫除冰的阀门、喷管等；加热的流体可以是水等液体、也可以是空气氮气等气体，根据具体使用需求对流体类型进行适应性选择即可。本申请可以作为井场在冬季的主要加热设备或辅助加热设备使用，相较于现有技术而言，首先充分考虑了油井产出的可燃气体需要点燃放喷的行业背景，利用点燃放喷产生的热量对流体进行加热，实现了对现有技术中完全浪费掉的能量的二次利用、使其为油田的生产生活过程做出实质性的贡献；同时，由于本申请可在冬季为油田的生产生活提供流体加热途径，因此可以显著减少如电能、锅炉加热的燃料能的消耗，有利于节能环保。当然，在诸如夏季等不需要使用时，可将加热套滑动至收纳工位即可，这完全不会影响燃烧臂正常的点燃放喷功能。

此外，本申请中通过在基体部内设置流体汇入腔、流体汇出腔，为待加热流体和加热后的流体各自提供一个汇聚与缓冲的空间，可以使流体均匀稳定的进入各加热瓣，且各加热瓣流出的加热后的流体经混合后再输出至使用端，显著提高了使用端温度的均匀性和稳定性。

进一步的，所述加热瓣呈弧形，相邻两个加热瓣之间具有间隙；还包括用于限制所述加热套周向转动的限位机构。加热瓣呈弧形有利于与燃烧臂外表面形状相匹配；相邻两个加热瓣之间具有间隙，空气可通过间隙进入各加热瓣围绕而成的空间内部，以此保证可燃气体燃烧过程中火焰根部的氧气充分，确保燃烧连续性，保证现场生产生活的安全性。限位机构用于限制加热套在燃烧臂外周向转动，保证加热套只能够沿轴向进行滑动，避免错位、同时也提高本申请的使用稳定性。

进一步的，所述流体汇入腔、流体汇出腔均延伸至基体部内侧壁，所述入口流道、出口流道均延伸至燃烧臂外侧壁；以保证流体汇入腔与入口流道、流体汇出腔与出口流道在工作工位时的稳定对接连通；

在流体汇入腔沿燃烧臂轴向的两侧均设置第一密封件，所述第一密封件局部嵌设在基体部内侧壁；第一密封件随加热套的滑动而同步移动，当加热套处于收纳工位时，流体汇入腔的入口端正对燃烧臂的外侧壁，此时第一密封件被挤压在燃烧臂的外侧壁上，通过两侧的第一密封件可确保流体汇入腔的入口端处于封闭状态，以此避免杂物进入流体汇入腔、避免对流体的加热过程造成干扰；

在流体汇出腔沿燃烧臂轴向的两侧均设置第二密封件，所述第二密封件局部嵌设在基体部内侧壁；同理，第二密封件随加热套的滑动而同步移动，当加热套处于收纳工位时，流体汇出腔的出口端正对燃烧臂的外侧壁，此时第二密封件被挤压在燃烧臂的外侧壁上，通过两侧的第二密封件可确保流体汇出腔的出口端处于封闭状态，以此避免杂物进入流体汇出腔、避免对流体的加热过程造成干扰；

在入口流道沿燃烧臂轴向的两侧均设置第三密封件，所述第三密封件局部嵌设在燃烧臂外侧壁；第三密封件随燃烧臂保持固定，当加热套处于收纳工位时，入口流道的出口端正对加热套的内侧壁，此时第三密封件被挤压在加热套的内侧壁上，通过两侧的第三密封件可确保入口流道的出口端处于封闭状态，以此避免杂物进入入口流道、避免对流体的加热过程造成干扰；

在出口流道沿燃烧臂轴向的两侧均设置第四密封件，所述第四密封件局部嵌设在燃烧臂外侧壁；同理，第四密封件随燃烧臂保持固定，当加热套处于收纳工位时，出口流道的入口端正对加热套的内侧壁，此时第四密封件被挤压在加热套的内侧壁上，通过两侧的第四密封件可确保出口流道的入口端处于封闭状态，以此避免杂物进入出口流道、避免对流体的加热过程造成干扰；

当加热套滑动至工作工位时，两个第一密封件分别正对两个第三密封件、两个第二密封件分别正对两个第四密封件；此时流体需经过入口流道和流体汇入腔的对接处、出口流道和流体汇出腔的对接处，分别通过第一密封件和第三密封件的配合、第二密封件和第四密封件的配合来提高密封效果、降低流体泄露风险。当然，对于常见的水加热过程而言，即使有少量渗漏也会快速被燃烧过程产生的高温所蒸发，不会对设备正常运行造成干扰。

进一步的，还包括设置在燃烧臂外侧壁的工作定位标签、收纳定位标签，所述基体部内侧壁设置能够识别所述工作定位标签、收纳定位标签的识别装置；

当加热套滑动至工作工位时，所述识别装置正对工作定位标签；

当加热套滑动至收纳工位时，所述识别装置正对收纳定位标签。

通过识别装置与对应的定位标签的配合，对加热套在两个工位之间的滑动进行准确定位，以确保相应流道的稳定连通；本方案中的定位可通过现有的触点开关、射频识别等技术实现，在此不做赘述。

进一步的，所述加热流道在加热瓣内部呈之字型往复分布，以延长加热流道的长度，使得流体在加热瓣内的流动距离更长、耗时更久，从而有利于吸收更多热量、使流体温度更高、取得更佳的加热效果。

进一步的，所述加热瓣远离基体部所在方向的一侧端面设置雾化喷嘴，所述雾化喷嘴与对应加热瓣内部的加热流道之间通过旁通通道连通；所述旁通通道上设置阀门。现有技术中，井场在使用燃烧头燃烧可燃气体时，经常还会采用喷淋方式对燃烧区域的周围空气进行局部降温、以降低局部温度过高所带来的安全隐患；现有的喷淋方式均需沿燃烧臂单独设置喷淋管汇以及喷淋头。而本方案通过在加热流道上开设旁通通道、使其与雾化喷嘴进行连通，当需要降温时，可打开旁通通道上的阀门，使流体局部或全部通过雾化喷嘴向外喷出；当流体为液体时，液体吸热蒸发能够实现对局部区域的快速降温，当流体为气体时，也可基于加速空气流动的原理对局部区域进行降温，因此本方案相较于现有技术而言还同时兼备了传统喷淋管汇及喷淋头的功能，安装本申请后的燃烧臂甚至不再需要使用喷淋管汇以及喷淋头即可，取得了预料不到的技术效果。当然，本方案在工作时，若现场作业人员判断无需对燃烧头周围温度进行人为干扰，那么保持阀门关闭即可。若现场作业人员判断需要对燃烧头周围温度进行人为降低，那么可以打开局部或所有加热瓣内的阀门，使流体从雾化喷嘴向外喷出，此过程中，若流量足够，流体会部分通过雾化喷嘴喷出、部分继续沿加热流道完成加热过程；当然，若不需要流体加热回流、想要所有流体均进行局部降温作业，只需关闭回流流体下游端阀门或者施加背压即可。本方案中的阀门可使用现有技术中任意可远程控制的阀门实现，如电磁阀等。

进一步的，还包括套设在燃烧臂外的安装环，所述第一驱动装置为连接在安装环与基体部之间的若干直线驱动设备。本方案中安装环连接在燃烧臂外，为第一驱动装置提供安装工位，若干直线驱动装置作为第一驱动装置，同步动作，实现对加热套的直线驱动，使加热套进行往复的滑动，从而实现对加热套工位的调节。其中直线驱动装置包括但不限于电动推杆、气缸、液压缸等。

进一步的，所述安装环侧面开设若干螺纹通孔，安装环与燃烧臂通过与所述螺纹通孔相匹配的螺栓固定连接。本方案中通过螺栓实现安装环与燃烧臂之间的固定连接，在此状态下，安装环除了为第一驱动装置提供安装工位外，还能够作为限制加热套周向转动的限位机构、起到限制加热套周向转动、以保证加热套只能够沿轴向进行滑动的目的。

进一步的，还包括滑动配合在加热套外壁的挡板，所述挡板能够遮挡至少一个间隙；还包括用于驱动所述挡板沿加热套外壁周向转动的驱动机构。燃烧头的一次点火成功率受现场作业环境干扰较大，如遭遇大风天气时容易出现点火困难的情况，若风向正好朝向油田生活区或附近居民区时会存在较大的安全隐患，为此本方案还通过加热套克服该问题，具体的，在加热套上滑动配合至少一挡板，挡板的面积应满足能够遮挡至少一个间隙，通过驱动机构驱动挡板在加热套外壁沿周向转动，因此在遭遇大风天气时，可根据现场风向情况，将挡板转动至来风方向的间隙处进行遮挡，从而在成功点火前为燃烧头提供一个相对稳定的环境，有利于快速实现成功点火；当然，在不需要遮挡点火、或已经成功点火后，可以通过驱动机构将挡板转动至尽量不遮挡任何间隙的位置即可。

进一步的，所述驱动机构包括固定在基体部外壁的环状齿条、与所述环状齿条相啮合的齿轮、用于安装所述齿轮的滑块、用于驱动齿轮转动的第二驱动装置，所述挡板固定在滑块上。本方案中，通过第二驱动装置驱动齿轮转动，齿轮转动过程中沿环状齿条进行移动，带动滑块同步移动，即可带动挡板进行转动。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明流体加热装置，充分考虑了油井产出的可燃气体需要点燃放喷的行业背景，利用点燃放喷产生的热量对流体进行加热，实现了对现有技术中完全浪费掉的能量的二次利用、使其为油田的生产生活过程做出实质性的贡献。

2、本发明流体加热装置，可在冬季为油田的生产生活提供流体加热途径，因此可以显著减少如电能、锅炉加热的燃料能等的消耗，有利于节能环保。在诸如夏季等不需要使用时，可将加热套滑动至收纳工位即可，这完全不会影响燃烧臂正常的点燃放喷功能。

3、本发明流体加热装置，还同时兼备了喷淋管汇及喷淋头的功能，可以通过本发明有效对燃烧头周围区域进行快速降温。

4、本发明流体加热装置，在遭遇大风天气时，可根据现场风向情况将挡板转动至来风方向的间隙处进行遮挡，从而在成功点火前为燃烧头提供一个相对稳定的环境，有利于快速成功的完成点火。

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为本发明具体实施例加热套在工作工位的剖视图；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为图1中B处的局部放大图；

图4为本发明具体实施例加热套在收纳工位的剖视图；

图5为本发明具体实施例中加热套的结构示意图；

图6为本发明具体实施例中加热套的主视图；

图7为过图6中C-C方向线的剖视图；

图8为本发明具体实施例中加热瓣的内部示意图；

图9为本发明具体实施例中加热套的结构示意图；

图10为本发明具体实施例的区域供热系统示意图；

图11为本发明具体实施例中分流器的剖视图；

图12为本发明具体实施例中限位桶的结构示意图；

图13为发明具体实施例中排液管的结构示意图；

图14为发明具体实施例中排气装置的轴向剖视图；

图15为发明具体实施例中一种排气装置的横截面剖视图；

图16为发明具体实施例中另一种排气装置的横截面剖视图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-燃烧臂，2-燃烧头，3-放喷流道，4-基体部，5-加热瓣，6-流体汇入腔，7-流体汇出腔，8-加热流道，9-入口流道，10-出口流道，11-间隙，12-第一密封件，13-第二密封件，14-第三密封件，15-第四密封件，16-工作定位标签，17-收纳定位标签，18-识别装置，19-雾化喷嘴，20-旁通通道，21-阀门，22-安装环，23-直线驱动设备，24-螺纹通孔，25-挡板，26-环状齿条，27-齿轮，28-滑块，29-滑条，30-流体加热装置，31-分流器，32-第一输出管路，33-第二输出管路，34-热交换装置，35-排气装置，36-增压泵，37-流量计，311-第一壳体，312-进液接头，313-排液管，314-排液接头，315-密封圈，316-限位桶，317-螺纹孔，318-限位件，319-电机，3110-转盘，3111-伸缩杆，3131-光管段，3132-螺纹段，351-第二壳体，352-进液口，353-出液口，354-气囊，355-限位框，356-排气孔，357-第一骨架，358-第二骨架，359-排气通道。

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。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

实施例1：

如图1至图4所示的流体加热装置，包括燃烧臂1、位于燃烧臂1端部的燃烧头2、与所述燃烧头2相连通的放喷流道3，还包括滑动配合在燃烧臂1外的加热套、用于驱动加热套沿燃烧臂1轴向滑动的第一驱动装置；所述加热套能够在燃烧臂1上向外滑动至如图1所示的工作工位、向内滑动至如图4所示的收纳工位；

图5为加热套的具体结构示意，其包括环状的基体部4、位于基体部4端面的若干环形均布的加热瓣5，所述基体部4内部具有流体汇入腔6、流体汇出腔7，所述加热瓣5内部具有加热流道8，所述加热流道8的两端分别与流体汇入腔6、流体汇出腔7连通；还包括位于燃烧臂1内的入口流道9、出口流道10；所述加热瓣5呈弧形，相邻两个加热瓣5之间具有间隙11；还包括用于限制所述加热套周向转动的限位机构。

如图2与图3所示，当加热套滑动至工作工位时，所述入口流道9与流体汇入腔6连通，所述出口流道10与流体汇出腔7连通。

具体的，所述流体汇入腔6、流体汇出腔7均延伸至基体部4内侧壁，所述入口流道9、出口流道10均延伸至燃烧臂1外侧壁；

在流体汇入腔6沿燃烧臂1轴向的两侧均设置第一密封件12，所述第一密封件12局部嵌设在基体部4内侧壁；

在流体汇出腔7沿燃烧臂1轴向的两侧均设置第二密封件13，所述第二密封件13局部嵌设在基体部4内侧壁；

在入口流道9沿燃烧臂1轴向的两侧均设置第三密封件14，所述第三密封件14局部嵌设在燃烧臂1外侧壁；

在出口流道10沿燃烧臂1轴向的两侧均设置第四密封件15，所述第四密封件15局部嵌设在燃烧臂1外侧壁；

当加热套滑动至工作工位时，两个第一密封件12分别正对两个第三密封件14、两个第二密封件13分别正对两个第四密封件15。

优选的，本实施例中第一密封件12、第二密封件13、第三密封件14、第四密封件15均为密封圈，定期检查更换。

本实施例中基体部、加热瓣的内壁形状均与燃烧臂外壁轮廓相匹配。

优选的，限位机构如图5所示，为设置在加热套内壁的若干滑条29，在燃烧臂外壁设置若干与所述滑条一一匹配的滑槽，滑槽长度沿燃烧臂轴线方向，加热套与燃烧臂之间通过滑条与跳槽的配合实现相互滑动。

本实施例可用于陆地油田的井场、采油站等使用，也可用于海上采油平台、FPSO浮式液化天然气生产储卸装置等。

实施例2：

流体加热装置，在实施例1的基础上，如图6和图7所示，流体汇入腔6和流体汇出腔7呈同心分布的圆环状，且流体汇入腔6位于流体汇出腔7的下方。图7中的虚线部分表示的是位于截面C-C下方的流体汇入腔6，可以看出，作为一个优选的实施方式，流体汇入腔6和流体汇出腔7的直径不同，便于错开空间位置、实现分别与入口流道9、出口流道10的连接。

本实施例还包括设置在燃烧臂1外侧壁的工作定位标签16、收纳定位标签17，所述基体部4内侧壁设置能够识别所述工作定位标签16、收纳定位标签17的识别装置18；当加热套滑动至工作工位时，所述识别装置18正对工作定位标签16；当加热套滑动至收纳工位时，所述识别装置18正对收纳定位标签17。

如图8所示，加热流道8在加热瓣5内部呈如图8所示的之字型往复分布。

更为优选的实施方式是，识别装置18为霍尔元件，工作定位标签16、收纳定位标签17均为永磁体，此种设置可保证在高温状态下的长期使用。

实施例3：

流体加热装置，在上述任一实施例的基础上，所述加热瓣5远离基体部4所在方向的一侧端面设置雾化喷嘴19，所述雾化喷嘴19与对应加热瓣5内部的加热流道8之间通过旁通通道20连通；所述旁通通道20上设置阀门21。

如图9所示，还包括套设在燃烧臂1外的安装环22，所述第一驱动装置为连接在安装环22与基体部4之间的若干直线驱动设备23。所述安装环22侧面开设若干螺纹通孔24，安装环22与燃烧臂1通过与所述螺纹通孔24相匹配的螺栓固定连接。

更为优选的实施方式是，还包括滑动配合在加热套外壁的挡板25，所述挡板25能够遮挡至少一个间隙11；还包括用于驱动所述挡板25沿加热套外壁周向转动的驱动机构。所述驱动机构包括固定在基体部4外壁的环状齿条26、与所述环状齿条26相啮合的齿轮27、用于安装所述齿轮27的滑块28、用于驱动齿轮27转动的第二驱动装置，所述挡板25固定在滑块28上。

优选的，第二驱动装置为安装在滑块内部的伺服电机或步进电机；环状齿条与基体部同轴；滑块与齿条侧壁之间可设置防脱机构以防止滑块脱落。

当然，还可使用导轨、滑轨等设施替代本实施例中的环状齿条，只需是的滑块与其适应性的滑动配合即可。

实施例4：

基于上述任一实施例的流体加热装置，用于区域供热系统中。本实施例的区域供热系统如图10所示，包括与流体加热装置30的出口流道10连通的分流器31，分流器31连通第一输出管路32、第二输出管路33，第一输出管路32用于与加温软管相连，第二输出管路33连通热交换装置34的输入端，热交换装置34的输出端连通流体加热装置的输入端；还包括设置在第二输出管路33上的排气装置35。第一输出管路32上、热交换装置34与流体加热装置之间均设置增压泵36；流体加热装置30的两端均设置流量计37。

其中，热交换装置34与流体加热装置之间为至少两级增压。

其中，加温软管的末端位于生产区内，流体加热装置位于生产区内，热交换装置34位于生活区内。

本实施例的供热方法包括：

通过流体加热装置为液体加热，加热后的液体进入分流器31；

在分流器内对进入第一输出管路32、第二输出管路33的液体进行分流；

自第一输出管路32流出的液体进入加温软管，通过喷嘴喷射在结冰管道上，或加温软管缠绕在结冰管道外部，对结冰管道进行加温去冰；

自第二输出管路33流出的液体通过排气装置35排气后进入热交换装置34，通过热交换装置34进行室内供暖，并从热交换装置34回流至入口流道9，进入本申请的流体加热装置。

本实施例可解决现有技术中油田小型站场在冬季的生产、生活两方面的供热完全独立运行，两者无法有效联动、成本较高且能源消耗较大的问题，通过流体加热装置为液体加热，使加热后的液体进入分流器。本申请中分流器可作为加热后液体的临时存储容器，提供缓冲与混合空间，以保证进入下游的液体的压力、温度的均匀稳定。当然，分流器主要作用是用于分流出两条支路，即第一输出管路、第二输出管路；第一输出管路用于与加温软管相连，油田上对于冬季管线加温可采用软管人为喷射雾化的高温水流快速去冰，也可以采用将加温软管包覆、缠绕在现场管线外部，以提高管线表面温度，实现防止管线内部结冰的目的；第二输出管路用于向生活区域的热交换装置提供高温液体，使得在生活区的室内进行热交换，实现室内供暖效果。

本申请具体工作时，可根据具体情况灵活通过分流器进行分流，如：

在室外温度在0℃以上、工作区的设备管线没有结冰危害、但是生活区需要供暖生活时，分流器仅向第二输出管路提供液体；

在室外温度在0℃以下时，分流器同时向第一输出管路和第二输出管路提供液体；或，始终保持对第二输出管路提供液体，同时间断向第一输出管路提供液体。在此工况下，由于本系统内液体总量是有损失的，因此需在系统适宜位置以连续或间断方式补充液体；补充液体的位置优选的设置在流体加热装置或流体加热装置的输入端。

本申请将油田小型站场的生活和生产供暖系统融为一体，能够减少设备安装量，降低小型站场的建设成本；且使得为生活和生产的供暖系统能够根据实际需要进行联动调控，能够有效避免燃料或电能的浪费，提高能源利用率。其中，在第二输出管路上设置排气装置，可以有效避免大量气体混杂在液体内进入下游生活区的热交换装置导致室内噪音过大的问题，降低本系统带来的室内噪音污染。

本申请的区域供热系统除了满足油田中小型的采油站、井场、配气站等站场使用之外，也可用于其余同时具有生产和生活需求的区域场景内。

实施例5：

在实施例4的基础上，本实施例提出如图11所示的分流器31，包括第一壳体311、固定在第一壳体311顶部的进液接头312、固定在第一壳体311底部的排液接头314、活动穿过第一壳体311底部的排液管313，排液接头314、排液管313的轴线均竖直分布；排液接头314用于连通第二输出管路33，排液管313用于连通第一输出管路32；还包括用于控制排液管313升降的升降机构。

第一壳体311底部开设通孔，还包括固定在第一壳体311底部的限位桶316，限位桶316如图12所示，在底部开设与通孔同轴的螺纹孔317；排液管313自下而上依次穿过螺纹孔317、通孔；通孔的孔壁设置若干密封圈315，排液管313与通孔动密封配合；

如图13所示，还包括固定在排液管313外壁的限位件318，限位件318位于通孔与螺纹孔317之间，且限位件318无法通过通孔和螺纹孔317；限位件318将排液管313分隔为上、下分布的光管段3131、螺纹段3132，螺纹段3132与螺纹孔317螺纹配合。

如图11与图13所示，升降机构包括设置在第一壳体311顶部外侧的电机319、安装在第一壳体311顶部内壁的转盘3110，电机319的输出轴穿过第一壳体311顶部与转盘3110连接；还包括连接在转盘3110与排液管313顶端之间的若干伸缩杆3111。

在一个或多个优选的实施方式中，排液管313与第一输出管路32的连通可通过软管、波纹管等具有伸缩功能的管材实现，以配合排液管的上下移动。

在一个或多个优选的实施方式中，螺纹段3132与螺纹孔317相配合的螺纹型号可选用现有技术中的密封螺纹，使得即使有液体泄漏也会暂存在限位桶316内，避免大量外漏污染现场环境。

在一个或多个优选的实施方式中，电机319的输出轴与第一壳体311顶部之间通过轴承连接。

本实施例通过分流器进行分流的方法包括：

使第一输出管路32与活动穿过分流器底部的排液管313连通、第二输出管路33与固定在分流器底部的排液接头314连通；

计算填充满从排液接头314至下游所有热交换装置34之间管线所需液体体积Q；

计算Q体积的液体在分流器内部对应的高度h；

调整第一输出管路32的高度，使第一输出管路32位于分流器内部的一端的高度大于h。

对于生产区的供暖，本实施例通过活动穿过第一壳体311底部的排液管实现液体供给，由于排液管穿过第一壳体311底部，即是排液管的底端应位于第一壳体311之外便于与第一输出管路相连，而排液管的顶端位于第一壳体311之内接收液体，通过升降机构调整排液管的整体高度、即可调整排液管顶端进液位置的高度，以此可控制对生产区、生活区各自供液的能力：位于排液管顶部高度以下的液体，必然无法通过排液管进入第一输出管路，因此该部分液体可作为油田小型站场生活区冬季供暖的保障，避免顾及生产区域而导致生活区域无法供暖的非正常情况发生，始终保证在艰苦的野外站场工作条件下的一线工作人员的冬季生活基本质量。本申请中排液管顶端在分流器内部的高度根据实际站场布局情况、管线长度、气候情况、作业情况等进行适应性调整，相较于仅使用阀门进行启闭的方式而言，具有明显的灵活性和可调性。当然，在作业现场遭遇突发情况亟需供暖时，也可通过升降机构控制排液管下降至低位。

本实施例通过限位桶与第一壳体311的配合，实现对排液管的稳定连接和上下移动。具体的，限位桶固定在第一壳体311底部，第一壳体311底部的通孔与限位桶底部的螺纹孔同轴相对，使得排液管能够同时穿过。其中排液管由其上的限位件分为上下两部分，上部分为光管段，即表面光滑的常规管材，该部分穿过前述通孔，能够上下滑动；下部分为螺纹段，即表面设置有与螺纹孔相匹配的外螺纹，该部分穿过前述螺纹孔，能够通过旋转方式实现上下运动。

在需要调整排液管高度时，只需通过任意方式驱动排液管旋转，排液管上的螺纹段沿限位件上的螺纹孔进行转动，即可实现上下升降，该转动过程中，光管段同步转动升降，由密封圈的动密封方式配合以避免液体泄漏。此外，限位件除了起分隔光管段与螺纹段的作用之外，更重要的是为排液管的上下移动提供限位，避免排液管上行至过高或向下脱落。限位件的限位行程在此不做限定，根据具体使用情况进行适应性设置即可。

通过电机驱动转盘转动，转动通过若干伸缩杆带动排液管转动，以此实现排液管依靠螺纹连接进行升降的目的；其中，排液管升降时，伸缩杆自动同步伸缩，以此适应排液管的高度。

实施例6：

在实施例4或实施例5的基础上，本实施例提出如图11所示的排气装置35，包括第二壳体351、位于第二壳体351相对两侧的进液口352、出液口353，第二壳体351顶部开设若干排气通道359，每个排气通道359均连通一个位于第二壳体351外部的气囊354，气囊354位于限位框355内，且气囊354外壁与限位框355内壁接触；气囊354表面开设若干排气孔356。

优选的，如图15所示，还包括与气囊354相匹配的第一骨架357，与第二壳体351相匹配的第二骨架358，第一骨架357与第二骨架358呈“8”字型分布；气囊354套设在第一骨架357外，第二骨架358套设在第二壳体351外。

由于本申请的排气装置是用在给生活区供暖的第二输出管路上，其流量相对较大，常规的排气针、排气阀等结构难以有效充分进行排气，为此特设置专用的排气装置以提高排气效果。具体的，排气装置包括第二壳体，第二壳体的相对两侧设置进液口、出液口，进液口、出液口均与第二输出管路连通，液体自进液口进入第二壳体内部后，向出液口方向流动，该过程中气体向上散溢，从排气通道进入对应的气囊内，气囊内气体不断增多、压力不断增大，气囊产生向外膨胀的趋势，但由于气囊外部由限位框的限制，因此气囊无法胀大，由限位框对气囊的反作用力将气囊内的气体从排气孔处向外挤出。当然，本方案中的若干气囊还能够作为第二输出管路上的压力缓冲装置，保证向下游热交换装置提供的液体的压力平稳，进一步消除噪音干扰。

需要说明的是，图14与图15是不同排气装置在不同剖面下的剖视示意。限位框355可如图14所示包括一整体的大框架，再在大框架内设置若干隔板分隔为小框架；也可如图15所示采用独立的小框架实现。限位框355优选为木质，以降低对第二壳体351的压力。

在一个或多个优选的实施方式中，限位框为正方体框体，限位框的内部边长，等于气囊在常态下的外径。

在一个或多个优选的实施方式中，排气装置中的进液口352内壁顶面与第二壳体351内壁顶面等高齐平、出液口353内壁底面与第二壳体351内壁底面等高齐平；进液口352、出液口353的通径均小于第二壳体351的通径，且进液口352的通径为出液口353通径的90%~95%；位于排气装置上、下游两端的第二输出管路的管径分别与进液口352、出液口353的通径相等。在此种设置下，液体进入第二壳体后会在第二壳体内部暂存，调整上游来液排量，使得液位上升至各气囊内、但不会抵达排气孔356所在高度，通过压力升高驱动输出排量稍微增大以此实现液位在气囊内的基本动态平衡，此状态下有利于充分使气体进入气囊，并随着气囊不断的试图膨胀又被限位框限制，而将气体挤出。当然，退一步讲，即使有少量液体随液位波动被挤出，也不会影响正常运行。

在一个或多个优选的实施方式中，排气孔356的孔径为2mm~5mm。

在一个或多个优选的实施方式中，如图16所示，限位框从四个侧面限制气囊，而顶部预留空间，在限位框顶部安装正对气囊顶端的压柱，此状态下气囊只能向上膨胀，一旦接触压柱，则通过压柱挤压气囊内部，将气体挤出。

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。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体，意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外，在本文中使用的术语“连接”在不进行特别说明的情况下，可以是直接相连，也可以是经由其他部件间接相连。

Claims (5)

1.流体加热装置，包括燃烧臂（1）、位于燃烧臂（1）端部的燃烧头（2）、与所述燃烧头（2）相连通的放喷流道（3），其特征在于，还包括滑动配合在燃烧臂（1）外的加热套、用于驱动加热套沿燃烧臂（1）轴向滑动的第一驱动装置；所述加热套能够在燃烧臂（1）上向外滑动至工作工位、向内滑动至收纳工位；

所述加热套包括环状的基体部（4）、位于基体部（4）端面的若干环形均布的加热瓣（5），所述基体部（4）内部具有流体汇入腔（6）、流体汇出腔（7），所述加热瓣（5）内部具有加热流道（8），所述加热流道（8）的两端分别与流体汇入腔（6）、流体汇出腔（7）连通；

还包括位于燃烧臂（1）内的入口流道（9）、出口流道（10）；当加热套滑动至工作工位时，所述入口流道（9）与流体汇入腔（6）连通，所述出口流道（10）与流体汇出腔（7）连通；

所述加热瓣（5）呈弧形，相邻两个加热瓣（5）之间具有间隙（11）；还包括用于限制所述加热套周向转动的限位机构；

所述加热瓣（5）远离基体部（4）所在方向的一侧端面设置雾化喷嘴（19），所述雾化喷嘴（19）与对应加热瓣（5）内部的加热流道（8）之间通过旁通通道（20）连通；所述旁通通道（20）上设置阀门（21）；

还包括套设在燃烧臂（1）外的安装环（22），所述第一驱动装置为连接在安装环（22）与基体部（4）之间的若干直线驱动设备（23）；

所述安装环（22）侧面开设若干螺纹通孔（24），安装环（22）与燃烧臂（1）通过与所述螺纹通孔（24）相匹配的螺栓固定连接；还包括滑动配合在加热套外壁的挡板（25），所述挡板（25）能够遮挡至少一个间隙（11）；还包括用于驱动所述挡板（25）沿加热套外壁周向转动的驱动机构。

2.根据权利要求1所述的流体加热装置，其特征在于，所述流体汇入腔（6）、流体汇出腔（7）均延伸至基体部（4）内侧壁，所述入口流道（9）、出口流道（10）均延伸至燃烧臂（1）外侧壁；

在流体汇入腔（6）沿燃烧臂（1）轴向的两侧均设置第一密封件（12），所述第一密封件（12）局部嵌设在基体部（4）内侧壁；

在流体汇出腔（7）沿燃烧臂（1）轴向的两侧均设置第二密封件（13），所述第二密封件（13）局部嵌设在基体部（4）内侧壁；

在入口流道（9）沿燃烧臂（1）轴向的两侧均设置第三密封件（14），所述第三密封件（14）局部嵌设在燃烧臂（1）外侧壁；

在出口流道（10）沿燃烧臂（1）轴向的两侧均设置第四密封件（15），所述第四密封件（15）局部嵌设在燃烧臂（1）外侧壁；

当加热套滑动至工作工位时，两个第一密封件（12）分别正对两个第三密封件（14）、两个第二密封件（13）分别正对两个第四密封件（15）。

3.根据权利要求1所述的流体加热装置，其特征在于，还包括设置在燃烧臂（1）外侧壁的工作定位标签（16）、收纳定位标签（17），所述基体部（4）内侧壁设置能够识别所述工作定位标签（16）、收纳定位标签（17）的识别装置（18）；

当加热套滑动至工作工位时，所述识别装置（18）正对工作定位标签（16）；

当加热套滑动至收纳工位时，所述识别装置（18）正对收纳定位标签（17）。

4.根据权利要求1所述的流体加热装置，其特征在于，所述加热流道（8）在加热瓣（5）内部呈之字型往复分布。

5.根据权利要求1所述的流体加热装置，其特征在于，所述驱动机构包括固定在基体部（4）外壁的环状齿条（26）、与所述环状齿条（26）相啮合的齿轮（27）、用于安装所述齿轮（27）的滑块（28）、用于驱动齿轮（27）转动的第二驱动装置，所述挡板（25）固定在滑块（28）上。

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