CN201377365Y - 钻井柴油机烟气余热回收利用装置 - Google Patents

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杜其江
何龙
李树新
田成建
林宣义
吕伟
姚庆元
尚玉龙
李建华
马伟
王琪
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Abstract

本实用新型公开了一种钻井柴油机烟气余热回收利用装置，包括水罐以及盘管热交换器，盘管热交换器具有进气端与出气端，进气端与柴油机的排气管相连通；盘管热交换器还具有进水口与出水口，进水口与出水口之间连接着装有循环泵的循环水管路，循环水管路从油罐中穿过，水罐连接在循环水管路上。本实用新型结构简单，易于制造，利用柴油机排出的烟气余热加热油罐中的存油，达到了在冬季用0#柴油替代－35#柴油、节能减排的目的，同时提高了井队冬季开钻工作效率，降低了井队运行成本。

Description

钻井柴油机烟气余热回收利用装置
技术领域
本实用新型涉及一种钻井柴油机烟气余热回收利用装置，用以对油罐内的存油进行加热。
背景技术
柴油机是钻井必不可少的设备，目前常规内燃机的热效率一般为20％～40％。燃料燃烧的大部分热量通过尾气、冷却介质和机体的热辐射，以余热的形式散失在大气中。这不仅造成能源的浪费，而且成为污染环境的一大根源。近年来，内燃机废气余热的回收与利用越来越受到人们的重视，若能合理地回收利用这些余热，对于提高能源利用率和保护环境都具有重大的意义。新疆钻井区是高寒地区，寒冷季节跨度长达半年，井队在寒冷季节作业时，当气温低于10°时，就要使用冷凝点低的-35#柴油，柴油的冷凝点越低价位越高，这样就加大了钻井成本的投入。如果要使用0#柴油，就要解决低温情况下0#柴油在供油罐及管路内结蜡的问题，需对油路保温或使用加热装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种钻井柴油机烟气余热回收利用装置，利用柴油机烟气余热对油罐中的存油进行加热，使得冬天也可以使用0#柴油，从而降低钻井作业成本，减少环境污染，提高能源利用率。
本实用新型的目的是这样实现的：一种钻井柴油机烟气余热回收利用装置，包括水罐以及盘管热交换器，盘管热交换器具有进气端与出气端，进气端与柴油机的排气管相连通；盘管热交换器还具有进水口与出水口，进水口与出水口之间连接着装有循环泵的循环水管路，循环水管路从油罐中穿过，水罐连接在循环水管路上。
本实用新型使用时，柴油机产生的烟气余热对盘管热交换器中的水进行加热，并进入循环水管路由循环泵进行循环，对油罐中的存油进行加热，这样使得冬天也可以使用0#柴油，完全可以代替-35#柴油，燃烧3kg的0#柴油作功与燃烧4kg的-35#柴油作功相当，即用0#柴油在油量上节省25％，在同等油量上节省成本20％。使用本实用新型其成本回收快，效益显著；同时又减少了炼油、储油过程中的费用开支，从而能够大幅度降低钻井作业成本，减少环境污染，提高能源利用率。
附图说明
下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型的连接结构示意图；
图2为本实用新型盘管热交换器的展开结构示意图。
具体实施方式
一种钻井柴油机烟气余热回收利用装置，如图1、图2所示，包括水罐6以及盘管热交换器3，盘管热交换器3具有进气端与出气端，进气端与柴油机1的排气管相连通；盘管热交换器3还具有进水口与出水口，进水口与出水口之间连接着装有循环泵12的循环水管路，循环水管路从油罐7中穿过，水罐6连接在循环水管路上。开动循环泵12即可驱使水罐6中的水进行循环，从而不断通过盘管热交换器3吸取柴油机烟气中的余热。被加热后的水在循环水管路中循环，对油罐7中的0#柴油进行加热。1台190柴油机单独运转，在不带负载、转速为1050r/min的条件下，所产生的烟气量是带负载时的四分之一左右，经过计算，理论上通过4.5个小时的连续作业可以将2方水温度从5度升高到38度，使油管路和油罐7内的温度大于6℃。
盘管热交换器3的出气端连接有引风机11。
在油罐7内安装有温度传感器17，该温度传感器17与安装在循环水管路上的电动阀5通过导线相连，电动阀5、水罐6与油罐7依次串联在一起。循环水管路上还设置着装有控制阀门8的油罐过热保护管路，该保护管路与油罐7之间相互并联布置。这样当循环系统温度超过设定值时，温度传感器17就会关闭电动阀5，同时控制阀门8打开，自动开启保护管路，保证油罐7内的温度始终不超过45℃。控制阀门8为电动阀，在保护管路上安装有备用循环水罐9。
循环水管路上还连接着带有控制阀门的钻机平台取暖装置10，该取暖装置10为暖气片或暖风机。
所说的盘管热交换器3包括一壳体，壳体内设置着相互套装在一起的内盘管2和外盘管4，内、外盘管2、4均呈弹簧状，内盘管2中间构成中心烟气通道，内、外盘管2、4之间留有环形间隙构成外部烟气通道，外盘管4的进水端与出水端均与内盘管2的出水端管体15相连，该出水端管体15与内盘管2的进水端13分别与所说的循环水管路相连，外盘管4的进水端安装着进水阀14，外盘管4的进水端与出水端之间的内盘管出水端管体上安装着阀门16。所说的壳体呈圆柱体形或棱柱体形。当油罐7内油温过高时，安装在外盘管4进水端的进水阀14关闭，同时打开阀门16，水通过内盘管2后直接进入大循环。当油温过低时，进水阀14打开，同时阀门16关闭，此时内、外盘管2、4同时吸收柴油机废气余热，提高余热吸收量，加快水温的提高速度，从而达到快速提升油温的目的。
本实用新型所用阀门均可以采用电动控制阀门，从而实现自动控制目的。

Claims (7)

1、一种钻井柴油机烟气余热回收利用装置，包括水罐(6)以及盘管热交换器(3)，其特征是：盘管热交换器(3)具有进气端与出气端，进气端与柴油机(1)的排气管相连通；盘管热交换器(3)还具有进水口与出水口，进水口与出水口之间连接着装有循环泵(12)的循环水管路，循环水管路从油罐(7)中穿过，水罐(6)连接在循环水管路上。
2、根据权利要求1所述的钻井柴油机烟气余热回收利用装置，其特征是：盘管热交换器(3)的出气端连接有引风机(11)。
3、根据权利要求1所述的钻井柴油机烟气余热回收利用装置，其特征是：油罐(7)内安装有温度传感器(17)，该温度传感器(17)与安装在循环水管路上的电动阀(5)通过导线相连，电动阀(5)、水罐(6)与油罐(7)依次串联在一起。
4、根据权利要求1所述的钻井柴油机烟气余热回收利用装置，其特征是：循环水管路上还设置着装有控制阀门(8)的油罐过热保护管路，该保护管路与油罐(7)之间相互并联布置。
5、根据权利要求1所述的钻井柴油机烟气余热回收利用装置，其特征是：循环水管路上还连接着带有控制阀门的钻机平台取暖装置(10)。
6、根据权利要求1所述的钻井柴油机烟气余热回收利用装置，其特征是：所说的盘管热交换器(3)包括一壳体，壳体内设置着相互套装在一起的内盘管(2)和外盘管(4)，内、外盘管(2)、(4)均呈弹簧状，内盘管(2)中间构成中心烟气通道，内、外盘管(2)、(4)之间留有环形间隙构成外部烟气通道，外盘管(4)的进水端与出水端均与内盘管(2)的出水端管体(15)相连，该出水端管体(15)与内盘管(2)的进水端(13)分别与所说的循环水管路相连，外盘管(4)的进水端安装着进水阀(14)，外盘管(4)的进水端与出水端之间的内盘管出水端管体上安装着阀门(16)。
7、根据权利要求6所述的钻井柴油机烟气余热回收利用装置，其特征是：所说的壳体呈圆柱体形或棱柱体形。
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