CN217155083U - 一种立式三维肋管排沙水水换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种立式三维肋管排沙水水换热器，可以有效地进行换热同时排出泥沙而不阻塞换热器，包括一个立式圆柱筒形壳体，该壳体分为上下两部分并通过一个液密封伸缩套连接在一起，壳体内由上到下水平交错间隔设置着折流板，壳体的顶部内构成上管箱，壳体的底部内构成下管箱，上管箱以及下管箱之间的壳体内连通设置着若干根由三维肋管构成的换热管，上管箱以及下管箱之间的壳体内构成换热室，换热室的上部两侧壁上分别设置着出水口以及排气口，换热室的下部两侧壁上分别设置着进水口以及排污口，下管箱内构成沉沙仓，下管箱的一侧壁上设置着水油液出口、上管箱的顶面上设置着水油液进口，沉沙仓底部分别设置着排气口以及管箱排污口。

Description

一种立式三维肋管排沙水水换热器

技术领域

本实用新型涉及一种立式三维肋管排沙水水换热器，属于油田稠油生产中使用的换热器的改进。

背景技术

目前在我国油田冬季超稠油生产过程中，到达处理站时需要通过三相分离器把超稠油的油、气、水进行分离，通过水、水换热器进行换热，常规的板式和管式水水换热器由于热污水中含有大量的泥沙常常导致其换热通道堵塞和腐蚀，使用寿命短，需要经常更换和维修换热器，不能很好地达到所需要的换热效果。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种立式三维肋管排沙水水换热器，可以有效地减少或者消除换热器的泥沙阻塞现象，确保换热效果，能够延长其正常工作时间。

本实用新型的目的是这样实现的，一种立式三维肋管排沙水水换热器，包括一个立式圆柱筒形壳体，所述的壳体分为上下两部分，二者之间通过一个液密封膨胀节连接在一起，壳体内由上到下水平交错间隔设置着折流板，折流板自由端与相近的壳体壁之间留有水流通道，壳体的顶部内构成上管箱，壳体的底部内构成下管箱，上管箱以及下管箱之间的壳体内竖向均匀间隔连通设置着若干根由三维肋管构成的换热管，上管箱以及下管箱之间的壳体内构成换热室，换热室的上部两侧壁上分别设置着出水口以及排气口，换热室的下部两侧壁上分别设置着进水口以及排污口，下管箱内构成沉沙仓，下管箱的一侧壁上设置着水油液出口、上管箱的顶面上设置着水油液进口，所述的沉沙仓底部分别设置着排气口以及管箱排污口。

所述的换热管每三根的轴线之间构成等边三角形，相邻两根换热管之间的轴线间距为26mm，每根换热管管径为20mm。

本实用新型一种立式三维肋管排沙水水换热器，取代了常规的板式和管式水水换热器。采用立式三维肋管水水换热器进行换热时，可以保证热污水在换热过程中不会对换热管产生腐蚀现象，同时在立式三维肋管排沙水水换热器底部增加有一个沉沙仓，把热污水中的泥沙杂物进行沉淀处理，定期排沙即可，保证了水水换热器在冬季能够正常的运行不堵塞，降低了设备维修和更换成本。

工作原理：三维肋管是一种现有技术结构，其具有突出的自清灰作用，不管介质是被加热或冷却，三维肋管换热温差都比光管小，对减轻管表面结垢有利。减轻结垢另一重要原因是肋片管不会象光管沿圆周和轴向结成均匀的整体积垢层，沿肋片和管子表面结成的垢片在手风琴式的“扩张-收缩”作用下，会在肋根处断裂，肋对流体的扰动，造成局部涡流，促使垢体自行脱落，体现了良好的阻垢和自洁特性，减小了壁面的积垢速度，在采取了调节控制壁温的有效措施后，可进一步抑制低温腐蚀。

本实用新型工作时，热污水通过立式三维肋管排沙水水换热器顶部的水油液进口进入上管箱，继而通过若干根三维肋管构成的换热管进入下管箱内，由下管箱侧壁上的水油液出口排出，同时热污水中的泥沙在下管箱的沉沙仓内积聚，热污水进入三维肋管内产生漩涡扰动增大了热污水流速，使污泥和沙子不会粘到三维肋管的肋片上，增加了三维肋管的使用寿命，换热效果最佳，同时在这种立式排沙水水换热器底部增加的一个沉沙仓，把污水中的泥沙杂物进行沉淀排入污水池，大大减少了人工清理费用。

现场实验数据表明：采用立式三维肋管排沙水水换热器，换热面积较常规的板式和管式换热器增加30%，换热效果更好。同时换热过程中零件不腐蚀、不结垢，采用的材料是2205双面不锈钢，使用寿命长可以保证5年不更换。本实用新型在油田使用过程中，效果明显，通过立式三维肋管产生漩涡扰动，使热污水流速增大，并且将污水中的泥沙杂物进行沉淀排入污水池，保证了水水换热器在冬季能够正常的运行不堵塞，降低了设备维修和更换成本。此项装置得到了现场技术人员的高度认可，达到了预期的节能效果，大大降低了油田的生产成本。

附图说明

下面将结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型的主视剖面结构示意图；

图2为本实用新型的俯视结构示意图；

图3为本实用新型中三维肋管的局部布置图。

具体实施方式

一种立式三维肋管排沙水水换热器，如图1、2、3所示，包括一个立式圆柱筒形壳体6，壳体6中部外设置着吊耳5。所述的壳体6分为上下两部分，二者之间通过一个液密封膨胀节14连接在一起。由于本实用新型工作在野外，冷热温差大，热污水有时候温度高达到135℃，换热器经常经受剧烈的温差变化，因此，必须考虑热胀冷缩因素，故而在壳体6上安装液密封膨胀节14。

壳体6内由上到下水平交错间隔设置着折流板15，折流板15自由端与相近的壳体壁之间留有水流通道，使得壳体6内的换热水流能够折返迂回流动，提高换热效果。壳体6的顶部内构成上管箱3，壳体的底部内构成下管箱22，上管箱3以及下管箱22之间的壳体6内竖向均匀间隔连通设置着若干根由三维肋管构成的换热管7，三维肋管是一种现有技术结构，它有很多优异的特性，在此不再赘述。本实用新型将其应用在油田稠油热采换热处理工艺中，上管箱3以及下管箱22之间的壳体6内构成换热室，换热室的上部两侧壁上分别设置着出水口2以及排气口4，换热室的下部两侧壁上分别设置着进水口13以及排污口8，下管箱22内构成沉沙仓，沉沙仓底部下还设置着检查口11。下管箱22的一侧壁上设置着水油液出口12、上管箱3的顶面上设置着水油液进口1，所述的沉沙仓底部分别设置着排气口9以及管箱排污口10。热污水通过水油液进口1进入上管箱3内，继而通过所述的换热管7进行热交换，最后进入下管箱22内，热污水中的泥沙经过三维肋管后得以进入沉沙仓进行沉淀积聚，热污水中的水油则通过水油液出口12排出。

所述的换热管7每三根的轴线之间构成等边三角形，相邻两根换热管之间的轴线间距为26mm，每根换热管管径为20mm。

可以想见的是，为了保持结构稳定，除了所述的折流板15可以对换热管7进行固定外，还可以在壳体6内再设置若干固定筋或者固定棒，用以对换热管7进行辅助固定。

综上所述，采用本实用新型结构，既能够保证换热效果，又能够减少或消除换热管因泥沙阻塞现象，使用寿命长，确保设备正常工作，从而降低了油田生产成本。

Claims (2)

1.一种立式三维肋管排沙水水换热器，包括一个立式圆柱筒形壳体，其特征是：所述的壳体分为上下两部分，二者之间通过一个液密封伸缩套连接在一起，壳体内由上到下水平交错间隔设置着折流板，折流板自由端与相近的壳体壁之间留有水流通道，壳体的顶部内构成上管箱，壳体的底部内构成下管箱，上管箱以及下管箱之间的壳体内竖向均匀间隔连通设置着若干根由三维肋管构成的换热管，上管箱以及下管箱之间的壳体内构成换热室，换热室的上部两侧壁上分别设置着出水口以及排气口，换热室的下部两侧壁上分别设置着进水口以及排污口，下管箱内构成沉沙仓，下管箱的一侧壁上设置着水油液出口、上管箱的顶面上设置着水油液进口，所述的沉沙仓底部分别设置着排气口以及管箱排污口。

2.根据权利要求1所述的一种立式三维肋管排沙水水换热器，其特征是：所述的换热管每三根的轴线之间构成等边三角形，相邻两根换热管之间的轴线间距为26mm，每根换热管管径为20mm。

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