CN214095676U - 一种油田口井电加热换热器的重力热管 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种油田口井电加热换热器的重力热管，它包括外钢管，外钢管的上端部开口处安设有电热管芯头，电热管芯头上设有电热管；电热管向外钢管的内部延伸，电热管的管壁设有螺旋纹路；钢管的下端开口处安设有加热管封头，电热管芯头和加热管封头将外钢管的内部形成密封空间，密封空间内注有绝缘介质，加热管封头上开设有抽气孔，抽气孔与密封空间相连通；加热管封头的外部套设有封帽。本产品能以较小的温差获得较大的传热率，且结构简单，具有单向导热的特点，特别是由于电热管的特有机理，使冷热流体间的热交换均在管外进行，这就可以方便地进行强化传热。此外，由于热管内部抽成真空，工质极易沸腾与蒸发，热管启动极为迅速。

Description

一种油田口井电加热换热器的重力热管

技术领域

本实用新型涉及重力热管，尤其涉及一种油田口井电加热换热器的重力热管。

背景技术

热管这种传热元件，可以单根使用，也可以组合使用，根据用户现场的条件，配以相应的流通结构组合成各种形式换热器，热管换热器具有传热效率高、阻力损失小、结构紧凑、工作可靠和维护费用少等多种优点，它在空间技术、电子、冶金、动力、石油、化工等各种行业都得到了广泛的应用。

在太阳能重力热管领域中运用一种的学术名称叫做“两相闭式热虹吸管”，简称“热虹吸管”的重力热管。其原理是将铜管内部抽真空后充入一定量的工作液体，液体以蒸发-冷凝的相变过程在内部反复循环，不断将蒸发段的热量传至冷凝段，从而完成将热量输送的传热过程。上述重力热管在大型工程上更具优势，在小型工程尤其是在油田口井换热器上还没有类似换热设备。

实用新型内容

为了解决上述技术所存在的不足之处，本实用新型提供了一种油田口井电加热换热器的重力热管。

为了解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种油田口井电加热换热器的重力热管，它包括外钢管，外钢管的上端部开口处安设有电热管芯头，电热管芯头上设有电热管；

电热管向外钢管的内部延伸，电热管的管壁设有螺旋纹路；

外钢管的下端开口处安设有加热管封头，电热管芯头和加热管封头将外钢管的内部形成密封空间，密封空间内注有绝缘介质，加热管封头上开设有抽气孔，抽气孔与密封空间相连通；

加热管封头的外部套设有封帽。

进一步地，电热管芯头具有一圈向外突出的环状阻挡部，环状阻挡部用于将重力热管卡设在电加热换热器的罐体上，电热管芯头上位于电热管芯头下方的外侧壁与电加热换热器的罐体形成接触面，接触面间设有密封圈。

进一步地，电热管芯头的轴心位置上设有电热管，电热管呈圆柱体形状。

进一步地，密封空间内的空气被抽出形成真空腔体，绝缘介质经抽气孔注入在电热管和外钢管之间的真空腔体内，绝缘介质沉降在真空腔体内下半部分。

进一步地，电热管的长度大于等于的外钢管的长度的3/4。

进一步地，绝缘介质为纯净水。

本实用新型的原理是在电热管的下端加热，绝缘介质吸收热量汽化为蒸汽，其在微小的压差下上升到电热管上端，并向外界放出热量，凝结为液体。冷凝液在重力的作用下，沿外钢管内壁返回到受热段，并且再次受热汽化，如此循环往复，连续不断的将热量由一端传向另一端。由于是相变传热，因此热管内热阻很小，热管的高导热能力与银、铜、铝等金属相比，单位重量的热管可多传递几个数量级的热量，传热效率是金属良导体的10³倍左右。本产品能以较小的温差获得较大的传热率，且结构简单，具有单向导热的特点，特别是由于电热管的特有机理，使冷热流体间的热交换均在管外进行，这就可以方便地进行强化传热。此外，由于热管内部抽成真空，工质极易沸腾与蒸发，热管启动极为迅速。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型位于油田口井电加热换热器内的结构示意图。

图中：1、外钢管；2、电热管芯头；3、电热管；4、加热管封头；5、绝缘介质；6、抽气孔；7、环状阻挡部；8、封帽；9、密封圈；10、罐体；11、原油进管道；12、原油进管道。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1和图2所示的一种油田口井电加热换热器的重力热管，是一种小型的依靠工质在管内的状态变化实现热量的传输，具体为：重力热管包括外钢管1，外钢管1的上端部开口处安设有电热管芯头2，电热管芯头2具有一圈向外突出的环状阻挡部7，环状阻挡部7用于将重力热管卡设在电加热换热器的罐体上，电热管芯头2上位于电热管芯头2下方的外侧壁与电加热换热器的罐体10形成接触面，接触面间设有密封圈9，由此，外钢管1通过电热管芯头2垂直设置在电加热换热器的罐体10内部，罐体的内部空间内在外钢管1的长度方向上布设有原油进管道11和原油出管道12，利用热传递原理给原油加热。

加热是依靠在电热管芯头2上设有电热管3，电热管芯头2的轴心位置上设有电热管3，电热管3呈圆柱体形状。电热管3向外钢管1的内部延伸，电热管3的长度大于等于的外钢管1的长度的3/4，电热管3的管壁设有螺旋纹路以增大受热面积，实现快速导热，同时，外钢管1的下端开口处安设有加热管封头4，电热管芯头2和加热管封头4将外钢管1的内部形成密封空间，密封空间内注有绝缘介质5，加热管封头4上开设有抽气孔6，抽气孔6与密封空间相连通，密封空间内的空气被抽出形成真空腔体，绝缘介质5经抽气孔注入在电热管3和外钢管1之间的真空腔体内，绝缘介质5沉降在真空腔体内下半部分并形成受热段，绝缘介质5为纯净水，绝缘介质5的上方形成放热段。加热管封头4的外部套设有封帽8，整个加热装置设置在油田口井电加热换热器内，结构简单、小巧，适合油田口井这种密集型小场地的环境下使用。

本实用新型的原理是在电热管的下端加热，绝缘介质吸收热量汽化为蒸汽，其在微小的压差下上升到电热管上端，并向外界放出热量，凝结为液体。冷凝液在重力的作用下，沿外钢管内壁返回到受热段，并且再次受热汽化，如此循环往复，连续不断的将热量由一端传向另一端。由于是相变传热，因此热管内热阻很小，热管的高导热能力与银、铜、铝等金属相比，单位重量的热管可多传递几个数量级的热量，传热效率是金属良导体的10³倍左右。

本产品能以较小的温差获得较大的传热率，且结构简单，具有单向导热的特点，特别是由于电热管的特有机理，使冷热流体间的热交换均在管外进行，这就可以方便地进行强化传热。此外，由于热管内部抽成真空，工质极易沸腾与蒸发，热管启动极为迅速。

上述实施方式并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种油田口井电加热换热器的重力热管，其特征在于：它包括外钢管(1)，外钢管(1)的上端部开口处安设有电热管芯头(2)，电热管芯头(2)上设有电热管(3)；

所述电热管(3)向外钢管(1)的内部延伸，电热管(3)的管壁设有螺旋纹路；

所述外钢管(1)的下端开口处安设有加热管封头(4)，电热管芯头(2)和加热管封头(4)将外钢管(1)的内部形成密封空间，密封空间内注有绝缘介质(5)，加热管封头(4)上开设有抽气孔(6)，抽气孔(6)与密封空间相连通；

所述加热管封头(4)的外部套设有封帽(8)。

2.根据权利要求1所述的油田口井电加热换热器的重力热管，其特征在于：所述电热管芯头(2)具有一圈向外突出的环状阻挡部(7)，环状阻挡部(7)用于将重力热管卡设在电加热换热器的罐体(10)上，电热管芯头(2)上位于电热管芯头(2)下方的外侧壁与电加热换热器的罐体形成接触面，接触面间设有密封圈(9)。

3.根据权利要求1所述的油田口井电加热换热器的重力热管，其特征在于：所述电热管芯头(2)的轴心位置上设有电热管(3)，电热管(3)呈圆柱体形状。

4.根据权利要求1所述的油田口井电加热换热器的重力热管，其特征在于：所述密封空间内的空气被抽出形成真空腔体，绝缘介质(5)经抽气孔注入在电热管(3)和外钢管(1)之间的真空腔体内，绝缘介质(5)沉降在真空腔体内下半部分。

5.根据权利要求1所述的油田口井电加热换热器的重力热管，其特征在于：所述电热管(3)的长度大于等于的外钢管(1)的长度的3/4。

6.根据权利要求1所述的油田口井电加热换热器的重力热管，其特征在于：所述绝缘介质(5)为纯净水。

Images