CN202048677U - 一种微压相变加热炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种微压相变加热炉。该加热炉的炉胆、波形炉胆、回燃室、螺纹烟管位于炉体下方液相空间内，炉胆、波形炉胆、回燃室、螺纹烟管、烟箱、烟囱之间顺序焊接；换热管束位于炉体上方气相空间内，换热管束通过换热管支撑板进行支撑固定，换热管束与换热管汇管焊接，换热管汇管与封头焊接。本实用新型采用相变传热技术，实现了气液两相高效换热，提高设备传热效率和安全性。克服了现有技术中换热模式单一导致传热效率低的不足。

Description

一种微压相变加热炉

技术领域：

本实用新型涉及一种石油开采行业中的原油加热输送装置，特别涉及一种用于原油、天然气等介质加热的微压相变加热炉。 

背景技术：

石油开采行业中的原油，尤其是辽河油田的稠油，黏度大、含水量高、闪点大、腐蚀严重，不便于管道输送。在现有技术中，为了加热稠油便于输送，大多采用加热炉完成。目前，油田普遍使用的加热炉有火筒炉、水套炉、管式炉、加热缓冲二合一加热炉、加热分离缓冲三合一加热炉等。上述类型的加热炉存在传热强度小、效率低、体积大、承压高及安全性能差等缺点。为了克服这些缺点，人们不断的进行改进和完善，这些改进和完善主要集中在燃烧和传热两个环节。 

不过，作为油田加热炉重要类型之一的水套炉仍多沿用传统炉型，炉内采用自然对流换热方式，传热强度仍然较低。为了进一步提高炉效，这种炉型还必须大幅度增加炉管面积，这样做的结果，使炉体尺寸和钢耗量也进一步增大。因此，在现有技术经济条件下，传统水套炉热效率的进一步提高受到燃料/钢材比价的限制，低效的传热方式已成为制约水套炉热效率进一步提高的瓶颈。加之工艺要求，水套炉必须带压运行，壳体被内工作压力为0.44MPa。由于水套炉壳体的腐蚀原因，使水套炉承压能力逐渐下降，发生裂纹、鼓包、爆管的可能性随之增加，严重影响了安全运行。为了保证水套炉的使用安全和寿命，往往都采用保守设计，通过加大壁厚以增加安全裕量，结果使水套炉的钢耗量进一步上升。 

实用新型内容：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种微压相变加热炉，该加热炉采用相变传热技术，实现了气液两相高效换热，提高设备热效率和安全性。克服了现有技术中换热模式单一导致传热效率低的不足。 

本实用新型所采取的技术方案是：一种微压相变加热炉，由燃烧器、烟箱、压力表座、液位计插孔、出水阀座、排空阀座、安全阀座、测压插孔、换热管束、换热管支撑板、人孔、封头、测温插孔、换热管汇管、防爆门、短接、回燃室、排污阀座、波形炉胆、壳体、炉胆、撬座、烟囱和螺纹烟管组成，壳体与封头之间焊接，壳体与撬座之间采用螺栓连接；炉胆、波形炉胆、回燃室、螺纹烟管位于炉体下方液相空间内，炉胆、波形炉胆、回燃室、螺纹烟管、烟箱、烟囱之间顺序焊接；换热管束位于炉体上方气相空间内，换热管束通过换热管支撑板进行支撑固定，换热管束与换热管汇管焊接，换热管汇管与封头焊接。 

换热管束采用螺纹管或直波节管焊接而成。壳体上焊接有液位计插孔和测压插孔。换热管汇管上焊接有测温插孔。 

本实用新型的有益效果是：本实用新型由于采用了炉胆、波形炉胆、回燃室、螺纹烟管、烟箱、烟囱之间顺序焊接；换热管束通过换热管支撑板进行支撑固定的结构，充分考虑了原油加热的特点，因而保证了相变过程的高效传热，使设备运行热效率在85％以上；本实用新型由于采用了在壳体上焊接有液位计插孔和测压插孔，换热管汇管上焊接有测温插孔的结构，同时配套使用高精度传感元件，实现了设备的智能控制和管理，使运行压力保持在-0.02～0.1MPa；本实用新型可适用于油田各种不同品质的燃气，保证安全可靠的燃烧和较高的燃烧效率。 

附图说明：

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。 

图1为本实用新型的结构示意图。 

图2为本实用新型的燃烧系统图。 

具体实施方式：

如图1、图2所示，一种微压相变加热炉，由燃烧器1、烟箱2、压力表座3、液位计插孔4、出水阀座5、排空阀座6、安全阀座7、测压插孔8、换热管束9、换热管支撑板10、人孔11、封头12、测温插孔13、换热管汇管14、防爆门15、短接16、回燃室17、排污阀座18、波形炉胆19、壳体20、炉胆21、撬座22、烟囱23和螺纹烟管24组成，壳体20与封头12之间焊接，壳体20与撬座22之间采用螺栓连接；炉胆21、波形炉胆19、回燃室17、螺纹烟管24位于炉体下方液相空间内，炉胆21、波形炉胆19、回燃室17、螺纹烟管24、烟箱2、烟囱23之间顺序焊接；换热管束9采用螺纹管或直波节管焊接而成，换热管束9位于炉体上方气相空间内，换热管束9通过换热管支撑板10进行支撑固定，换热管束9与换热管汇管14焊接，换热管汇管14与封头12焊接；壳体20上焊接有压力表座3、液位计插孔4、出水阀座5、排空阀座6、安全阀座7、测压插孔8、人孔11和排污阀座18，换热管汇管14上焊接有测温插孔13。 

本实用新型的外侧以硅酸铝型材包复后以彩板包外衣，外形美观。撬座22底部以槽钢和钢板焊接制成的，使炉体和撬座形成一个整体，便于运输和安装。 

本实用新型的壳体20与封头12组成的外壳体与其内部的构件之间为密闭空间，且充装了传热介质，该传热介质吸收热量后可以由液相转换为气相，释放热量后又可由气相转换为液相，起传递热量的功用。本实用新型工作时，被加热介质(原油或其他介质)进入换热管汇管14进行分流然后进入换热管束9； 燃料经燃烧器燃烧产生含有热量的高温烟气，依次经过炉胆21、波形炉胆19、回燃室17、螺纹烟管24、烟箱2和烟囱23，将绝大部分热量传递给外壳体内部充装的传热介质并使之升温，热量积累到一定程度后传热介质由液相转换为气相，流经换热管束9内的被加热介质吸收转换为气相的传热介质含有的热量后，被加热介质温度上升、粘度降低；释放热量的传热介质由气相转换为液相，回流到液相空间，继续吸收热量，循环实现液相和气相的转换，完成热量的传递；烟气温度降低后，通过烟囱23排入大气。 

实施例： 

2008年11月，在辽河油田曙光采油厂采油作业一区6站和23站各安装了一台800KW微压相变加热炉，在19站和21站各安装了一台315KW微压相变加热炉，经辽河油田节能监测中心热工和节能效果测试，结果如下表所示： 

Claims (4)

1.一种微压相变加热炉，由燃烧器(1)、烟箱(2)、压力表座(3)、液位计插孔(4)、出水阀座(5)、排空阀座(6)、安全阀座(7)、测压插孔(8)、换热管束(9)、换热管支撑板(10)、人孔(11)、封头(12)、测温插孔(13)、换热管汇管(14)、防爆门(15)、短接(16)、回燃室(17)、排污阀座(18)、波形炉胆(19)、壳体(20)、炉胆(21)、撬座(22)、烟囱(23)和螺纹烟管(24)组成，壳体(20)与封头(12)之间焊接，壳体(20)与撬座(22)之间采用螺栓连接；其特征在于：炉胆(21)、波形炉胆(19)、回燃室(17)、螺纹烟管(24)位于炉体下方液相空间内，炉胆(21)、波形炉胆(19)、回燃室(17)、螺纹烟管(24)、烟箱(2)、烟囱(23)之间顺序焊接；换热管束(9)位于炉体上方气相空间内，换热管束(9)通过换热管支撑板(10)进行支撑固定，换热管束(9)与换热管汇管(14)焊接，换热管汇管(14)与封头(12)焊接。

2.按照权利要求1所述的微压相变加热炉，其特征在于：所述换热管束(9)采用螺纹管或直波节管焊接而成。

3.按照权利要求1所述的微压相变加热炉，其特征在于：所述壳体(20)上焊接有液位计插孔(4)和测压插孔(8)。

4.按照权利要求1所述的微压相变加热炉，其特征在于：所述换热管汇管(14)上焊接有测温插孔(13)。 

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