CN204313473U - 一种立式水套加热炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于油气田生产设备技术领域，涉及油田场站加热炉设备，具体涉及一种立式水套加热炉，包括炉体，炉体内底部设置有火筒，火筒上部连通有烟管，炉体顶部设置有进水口和烟囱，烟管与烟囱连通，炉体内部安装有盘管，该盘管盘绕在烟管周围且出口和入口均设置在炉体顶部，所述火筒连接有燃烧器，通过使用波纹火筒、螺旋多根烟管、热管使得系统的热效率提升明显，简单的结构便于清洗更换，而且水箱的结构使得炉体内不易腐蚀，增加了炉体的使用寿命。

Description

一种立式水套加热炉

技术领域

本实用新型属于油气田生产设备技术领域，涉及油田场站加热炉设备，具体涉及一种立式水套加热炉。

背景技术

油田用加热炉是油气田生产中广泛使用的重要设备之一，尤其是在我国东部油田大面积进入高含水期及稠油和天然气的开发，加热炉显得更为重要。随着油气田勘探开发面积的增大、开发难度增大，油田用加热炉的数量越来越多。截至2005年，中石油油田用加热炉在用数量18460台。加热炉是油田的主要能耗设备，中石油油田用加热炉每年能耗总量折合成原油约170多万吨，耗能十分惊人。

油田用加热炉中立式水套加热炉应用数量最为庞大，立式水套加热炉是利用燃烧器或者煤炭对水进行加热，加热盘管浸泡在热水里，原油流经盘管进行换热，实现用水对油的加热。

专利CN201497192U公布了一种立式常压水套加热炉，由炉膛、水套、集散式烟管、加热盘管和烟囱组成，炉膛内装有炉排和手动掏渣器，并设有燃气预留口，集散烟管穿过水套的上、下两端，由过油盘管外管和过油盘管中心管组成的加热盘管安装在水套内，加热盘管进口与盘管出口分别于井口和输油管线连接。

通过加水口向水套内注满清水，在油井无伴生气时，将煤通过加煤口加入炉膛中作为燃料，煤燃烧后产生的煤渣通过手动掏渣器的来回活动落入膛下的腔体内，打开进风调口人工排出炉外；油井有伴生气时将预先设计好的燃烧器安装在燃气预留口上，用油井的伴生气作为燃料。原油经盘管进口进入盘管，在过油盘管外管和过油盘管中心管之间的环形空间内流动，经过油盘管出口进入输油管线中。燃料燃烧产生额定热量通过水套底部和集散式烟管将水套内的水加热，水的热量通过过油盘管外管和过油盘管中心管传递给在过油盘管外管和过油盘管中心管之间的环形空间内流动的原油，从而实现原油温度的提高。根据油井产油量的大小和输油温度要求，通过进风调节口及烟囱上的抽风调节装置来控制燃烧温度，实现输油温度的调节与控制。

专利申请2299937公开了一种立式热管水套加热炉，包括炉外壳、炉膛、燃烧室、燃烧器、热交换管、烟道，其中炉膛是封闭水套结构，炉膛内的热交换管是首尾相连额定单回程或多回程立式通道管，通道管内竖直插有热导管，是一个封闭的被加热介质循环通道，直立的烟道位于炉壁与通道管之间的间隙内，从炉顶穿出。

点燃该加热炉的燃烧器，使炉膛辐射热量或烟道高温烟气直接加热炉膛封闭水套内的水，高温热水再加热通道管内的循环被加热介质；在此同时，炉膛内火焰直接加热通道内的若干若干热导管下部，由热导管的高速传热特性，使热导管受热后直接加热通道内的被加热介质；被加热介质从进口首先进入第一个通道管，然后向上运行，由连通管进入第二个通道管上部，再向下运行，由连通管进入第三个通道管下部，并向上运行，以此类推循环，最后从出口输出。水位计和补水箱能随时向水套内补充水量。高温烟气通过烟道排出，烟道内的热阻片用做调整排烟温度，减少热损失，最后经烟道帽汇合后从排烟口排出。

专利申请CN 202989067 U，公开了一种立式数控电磁加热油井专用水套炉装置，该装置有数控电磁加热控制仪、数控电磁加热炉、底水加热池、进油口、集气包、排气阀、水套炉本体、排油口组成，其特征是：在水套炉本体的底部设置底水加热池，用于给水套炉本体内腔的原油加热升温，促进油气分离。在水套炉本体的顶部设置集气包，用于收集原油加热后分离出的天然气。在水套炉本体和集气包之间设置排气阀；在水套炉本体上部设置进油口，它是原油进入水套炉本体内腔的通道 ；在水套炉本体的下部设置排油口，用于排出油气分离后产生的原油 ；底水加热池的下部设置数控电磁加热炉，用于给底水加热池的底水加热 ；在数控电磁加热炉的一侧设置数控电磁加热控制仪，用于及时控制底水的加热功率和温度，使用该装置能有效将进入水套炉本体内腔的原油进行加温，并将石油和天然气分离开。减少了占地面积，提高了工作效率和经济效益。

由以上的几个立式水套加热炉的结构可以看出：

首先，现有立式水套加热炉火筒内部设置有一定数量的类似对流管的部件、烟管为单根直经400毫米左右的烟管，烟管内部设置有对流管，火筒内的对流管直接与火焰接触，长时间使用极易损坏，影响加热炉整体寿命；

其次，通过增加对流管增加换热面积，一是换热效率不高，二是长期使用容易造成烟灰积累，降低加热炉系统热效率、且不便于清理；

再次，现有立式水套炉结构水汽界面位于炉体内部，而水汽界面极易形成炉体腐蚀损坏，进而影响加热炉使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述立式水套加热炉中存在的问题，涉及一种新型的立式水套加热炉，提高加热效率，延长加热炉的使用寿命。

为此，本实用新型提供了一种立式水套加热炉，包括炉体，炉体内底部设置有火筒，火筒上部连通有烟管，炉体顶部设置有进水口和烟囱，烟管与烟囱连通，炉体内部安装有盘管，该盘管盘绕在烟管周围且出口和入口均设置在炉体顶部，所述火筒连接有燃烧器。

所述盘管有两组，呈螺旋状由下向上螺旋盘绕在烟管上。

所述火筒侧面底部设置有开口，炉体侧面底部设置有燃烧器安装口，燃烧器安装在燃烧器安装口处且通过开口与火筒连通。

所述火筒的外圆壁上设置有多个热管，热管一端固定在火筒的外圆壁上，另一端置留在炉体中。

所述火筒的底部为开口结构。

所述火筒为波纹火筒。

所述烟管与烟囱连接的位置设置有汇烟室，烟管通过汇烟室后与烟囱连通。

所述烟管为螺旋烟管或光管。

所述炉体顶部的进水口处设置有水箱。

所述水箱为膨胀水箱。

本实用新型的有益效果：

1、通过使用波纹火筒、螺旋多根烟管、热管使得系统的热效率提升明显。

2、结构简单，便于维护清理。

3、延长了炉子的使用寿命。

以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

图1是本实用新型侧视图。

图2是图1的A-A剖视图。

图3是图2的B-B剖视图。

图4是本实用新型的俯视图。

附图标记说明：1、烟囱；2、水箱；3、炉体；4、燃烧器安装口；5、汇烟室；6、热管；7、火筒；8、盘管；9、烟管；10、开口。

具体实施方式

现有立式水套加热炉火筒内部设置有一定数量的类似对流管的部件、烟管为单根直经400毫米左右的烟管，烟管内部设置有对流管，火筒内的对流管直接与火焰接触，长时间使用极易损坏，影响加热炉整体寿命；通过增加对流管增加换热面积，一是换热效率不高，二是长期使用容易造成烟灰积累，降低加热炉系统热效率、且不便于清理；现有立式水套炉结构水汽界面位于炉体内部，而水汽界面极易形成炉体腐蚀损坏，进而影响加热炉使用寿命。

实施例1：

鉴于上述现有的立式水套加热炉的不足，本实用新型提供一种立式水套加热炉，如图1至4所示，包括炉体3，炉体3内底部设置有火筒7，火筒7上部连通有烟管9，烟管9为螺旋烟管或光管。炉体3顶部设置有进水口和烟囱1，烟管9与烟囱1连通，炉体3内部安装有盘管8，该盘管8盘绕在烟管9周围且出口和入口均设置在炉体3顶部，所述火筒7连接有燃烧器。

燃烧器通过燃烧天然气或者原油，煤炭通过燃烧，向加热炉火筒7内提供热量，火筒7内的热量一部分通过热传递，将热量传递给炉体3内的水，提高水的温度，另一部分热量进入烟管9，

这两部分热量均可以对盘管8内的待加热物质进行加热作业。

火筒7顶部的多根烟管9增大了烟气热与水的换热面积，有利于提高系统热效率，该结构的烟管9不易积灰，便于清理，烟管向上通过汇烟室聚集烟气，然后通过烟囱1排出。

炉体内部盘管8采用螺旋盘管，该结构可以直接加工成型，较原有排列状盘管，大大减少了焊接工作量，且螺旋状盘管清理方便，延长了整体的使用寿命。

实施例2：

本实施例中盘管8有两组，呈螺旋状由下向上螺旋盘绕在烟管9上，类似于鞋带的缠绕方式，从顶部垂直延伸到烟管9底部再呈螺旋状由下向上螺旋盘绕在烟管9上，将盘管8的进口和出口均设置在炉体3顶部，这样不但增加了盘管8盘绕的长度，而且增加了整体待加热物质的运行路程，使得加热更加彻底，提高效率。

火筒7侧面底部设置有开口10，炉体3侧面底部设置有燃烧器安装口4，燃烧器安装在燃烧器安装口4处且通过开口10与火筒7连通。燃烧器产生的热量通过开口10进入火筒7。

实施例3：

在上述实施例的基础上，在火筒7的外圆壁上设置有多个热管6，热管6一端固定在火筒7的外圆壁上，另一端置留在炉体3中。火筒7上布设的热管6有利于热量的吸收和传递，对于提高系统热效率效果明显。

这里的火筒7的底部为开口结构，便于加热炉烧煤炭时使用。

作为优选，将上述的火筒7设置为波纹火筒，波纹火筒既可以吸收火筒7膨胀变形，也有利于增大热辐射面提高换热效率。

烟管9与烟囱1连接的位置设置有汇烟室5，烟管9通过汇烟室5后与烟囱1连通，烟管9排出的烟雾在进入汇烟室5会有一定的滞留期，这样能有一定的沉积效果，使得排出的烟雾污染程度大大较低。

实施例4：

在实施例3的基础上，炉体3顶部的进水口处设置有水箱2。这样炉体内部充满了水，炉体不易腐蚀，水汽界面上移至2水箱，水箱2便于更换，提高了加热炉的使用寿命。这里的水箱2为膨胀水箱，能够容纳因加热膨胀的体积，起到排气定压的作用。

本实用新型的实现过程：

首先燃烧器进行燃烧产生热量或者使用火筒7的底部为开口结构直接燃烧煤炭产生热量，产生的热量在火筒7中分为两部分，一部分热量随着热传导传递给炉体3的水，使得水被加热；另一部分热量随着烟雾进入烟管9。不论是水中的热量还是烟管9中的热量，都能对盘绕在烟管9上的盘管8进行热传导，这样盘管8中的待加热物质就会被加热。

盘管8中的待加热物质是从炉体3顶部的盘管8的入口进入，然后在盘管8中流动，流动的过程中被加热，最后再从炉体3顶部的盘管8的出口流出。

炉体3的水由设置在炉体3顶部的入口进入，由于在这里设置了水箱2，所以炉体3内部总是会充满水，炉体不易腐蚀，水汽界面上移至水箱2。

燃烧产生的烟气会依次通过火筒7、烟管9、烟室5后，从烟囱1排出。

综上所述，本实用新型提供的这种立式水套加热炉，通过使用波纹火筒、螺旋多根烟管、热管使得系统的热效率提升明显，简单的结构便于清洗更换，而且水箱的结构使得炉体内不易腐蚀，增加了炉体的使用寿命。

以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种立式水套加热炉，包括炉体（3），炉体（3）内底部设置有火筒（7），火筒（7）上部连通有烟管（9），炉体（3）顶部设置有进水口和烟囱（1），烟管（9）与烟囱（1）连通，其特征在于：炉体（3）内部安装有盘管（8），该盘管（8）盘绕在烟管（9）周围且出口和入口均设置在炉体（3）顶部，所述火筒（7）连接有燃烧器。

2.如权利要求1所述的立式水套加热炉，其特征在于：所述盘管（8）有两组，呈螺旋状由下向上螺旋盘绕在烟管（9）上。

3.如权利要求1所述的立式水套加热炉，其特征在于：所述火筒（7）侧面底部设置有开口（10），炉体（3）侧面底部设置有燃烧器安装口（4），燃烧器安装在燃烧器安装口（4）处且通过开口（10）与火筒（7）连通。

4.如权利要求3所述的立式水套加热炉，其特征在于：所述火筒（7）的外圆壁上设置有多个热管（6），热管（6）一端固定在火筒（7）的外圆壁上，另一端置留在炉体（3）中。

5.如权利要求4所述的立式水套加热炉，其特征在于：所述火筒（7）的底部为开口结构。

6.如权利要求1或3或4或5所述的立式水套加热炉，其特征在于：所述火筒（7）为波纹火筒。

7.如权利要求1所述的立式水套加热炉，其特征在于：所述烟管（9）与烟囱（1）连接的位置设置有汇烟室（5），烟管（9）通过汇烟室（5）后与烟囱（1）连通。

8.如权利要求1或7所述的立式水套加热炉，其特征在于：所述烟管（9）为螺旋烟管或光管。

9.如权利要求1所述的立式水套加热炉，其特征在于：所述炉体（3）顶部的进水口处设置有水箱（2）。

10.如权利要求9所述的立式水套加热炉，其特征在于：所述水箱（2）为膨胀水箱。