CN204535493U - 热管烟气节能器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种热管烟气节能器，用于回收油气田现场加热炉的烟气余热。本节能器包括加热罐、烟气箱和多个热管，烟气箱置于加热罐的下方，加热罐设有原油进口和原油出口，烟气箱设有烟气进口和烟气出口，热管是内装有导热介质的封闭真空管，各热管的下部吸热段伸入烟气箱内，上部放热段伸入加热罐内，且热管的吸热段外壁排列有多个翅片。本热管烟气节能器装置连接在加热炉烟气出口与烟囱之间，不破坏加热炉原有结构，安装非常简单；本器利用热管介质的相变热传导效应回收加热炉高温烟气的余热来加热原油，达到节能改排目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种对油气田原油加热炉排出的烟气进行余热回收的装置，特别涉及一种热管烟气节能器。
背景技术
油气田现场井口采出的含水原油大多含 有各种烃类及为腊等易凝结物质，为便于管道输送，一般采用间接式加热炉对原油进行加热。国内油气田加热炉的排烟温度大多在220℃左右，热效率较低，烟气直接排放带走大量余热，不符合节能减排的要求。为回收加热炉烟气余热，目前石油行业大多采用盘管式换热器对加热炉烟气余热进行回收利用，即烟气从壳体通过，水从盘管内通过，被烟气加热后的水只能用于采暖等，对于非冬季或者已经有采暖系统的场站，热水过剩，回收的热量使用价值不大。由于受壳体空间限制，盘管直径一般不超过DN40，而原油粘度较高，易堵塞盘管，更主要的是，井口采出的原油是油、气、水的混合物，属易燃物质，用这种盘管式换热器加热原油存在安全隐患，因此烟气余热无法用于加热原油。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种热管烟气节能器，用于回收油气田现场加热炉的烟气余热加热原油或天然气，使井口采出的原油或天然气经本节能器吸收烟气的部分余热，从而减少加热炉能耗，达到节能减排目的。
本热管烟气节能器包括加热罐、烟气箱和多个热管，所述烟气箱置于加热罐的下方，加热罐设有原油进口和原油出口，烟气箱设有烟气进口和烟气出口，所述热管是内装有导热介质的封闭真空管，各热管的下部吸热段伸入烟气箱内，上部放热段伸入加热罐内，且热管的吸热段外壁排列有多个翅片。
所述加热罐顶部装有安全阀，底部设有排污口。
所述加热罐设有检修时可开启的人孔。
所述烟气箱含有方形截面的箱体，箱体的至少一侧的板面采用可拆卸的螺栓连接。
所述烟气箱底部设有凝水排水口。
所述烟气箱的烟气进出口方向与加热罐的原油进出口方向相反。
本热管烟气节能器中，来自加热炉排出的高温烟气通入烟气箱，来自井口的原油（一般是油和水、气的混合物）通入加热罐中，利用热管内的导热介质不断地受热气化及受冷液化的相变过程将烟气箱内高温烟气的热量传递给加热罐内的原油或天然气，完成烟气与原油或天然气之间的热传导。本节能器中，高温烟气和原油完全隔开，可避免传热过程中发生燃爆的安全隐患。热管内装导热介质是不可燃的无机物，真空状态下运行，也不存在爆管的可能。此外，加热罐通径大，克服了原油粘度大，易堵塞的问题，因此本节能器可用于油气田的原油加热，突破了常规烟气余热回收装置只能加热水仅用于采暖的用途。本热管烟气节能器装置连接在加热炉烟气出口与烟囱之间，不破坏加热炉原有结构，安装非常简单。原油在本热管烟气节能器被预热升温，然后再进入加热炉进一步加热，可节省燃料消耗，同时使烟囱排烟温度大大降低，达到节能环保要求。
附图说明
图1是本热管烟气节能器的结构示意图。
图2是图1的A向视图。
图中：1、原油进口，2、加热罐，3、热管，3-1、翅片，4、原油出口，5、烟气出口，6、烟气箱，7、螺栓，8、烟气进口，9、排污口，10、排水口，11、撑架，12、安全阀接口。
具体实施方式
如图1、图2，加热罐2通过撑架11置于烟气箱6的上方，加热罐2上端的安全阀接口12用于连接安全阀。各热管3的下段（吸热段），位于烟气箱6内，上段（放热段）伸入加热罐2内，热管3的下段外壁排列有多个翅片3-1，以增大吸热面。来自加热炉的烟气通过烟气进口8进入烟气箱6,热管3 内的导热介质吸取烟气热量而气化，气化后的导热介质上升过程中被加热罐2中的原油冷却而冷凝成液相，液相导热介质即下降回到热管底部；如此，在封闭的热管内，导热介质反复地进行吸热气化和放热液化的相变过程，并连续不断地进行上升-下降-上升的循环过程，与此同时，将烟气热量传递给原油，烟气的温度下降后从烟气出口8通入囱排放，原油被加热升温后从原油出口4输出，然后进入原油加热炉进一步加热至所需温度，由于原油初始温度提高，加热炉的负荷减小了，其耗能减小，加热炉的热效率可提高5-8%，。
图1中，各热管3的下段设有翅片3-1，可增大热管吸热段的受热面，提高吸热效率。加热罐2设有人孔（图中未画出），停产后可入罐检修；底部设有排污口9，原油中的沉积物由此排出。烟气箱6底部设有排水口10，烟气中的凝结水由此排放，烟气箱6的前侧板通过螺栓7连接，可拆卸，以便清除沉积在烟气箱内壁及底部的烟尘。
本节能器也适用于对油气田的天然气加热。
Claims (3)
1.热管烟气节能器，其特征在于包括加热罐、烟气箱和多个热管，所述烟气箱置于加热罐的下方，加热罐设有原油进口和原油出口，烟气箱设有烟气进口和烟气出口，所述热管是内装有导热介质的封闭真空管，各热管的下部吸热段伸入烟气箱内，上部放热段伸入加热罐内，且热管的吸热段外壁排列有多个翅片；所述加热罐设有检修时可开启的人孔,加热罐顶部装有安全阀，底部设有排污口； 所述烟气箱含有方形截面的箱体，箱体的至少一侧的板面采用可拆卸的螺栓连接。
2.根据权利要求1所述的热管烟气节能器，其特征在于所述烟气箱底部设有凝水排水口。
3.根据权利要求1或2所述的热管烟气节能器，其特征在于所述烟气箱的烟气进出口方向与加热罐的原油进出口方向相反。
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2015
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Cited By (2)
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