CN220472383U - 一种高效的原油换热装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高效的原油换热装置，涉及油田开采辅助设备技术领域，包括壳体、中心管、套管和换热盘管，中心管架设在壳体内腔中，其内腔上部设有隔板；隔板将中心管内腔分为输入腔和回流腔，套管套设在中心管的外侧，其上端固定在壳体的顶部；换热盘管设有多根，架设在壳体和套管间的环空中，其上端贯穿套管与输入腔连通，其下端与回流腔底部连通；壳体顶部设有热工质输入管、热工质输出管、原油输入管、原油输出管和清洗液输入管，其底部设有排污口；本装置通过多根换热盘管的结构设计，增加了热工质与原油的接触面积，通过中心管和套管的设计，使得热工质和原油均呈U形流动，增加了二者的接触时间，有效地提升了换热效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及油田开采辅助设备技术领域，具体涉及一种高效的原油换热装置。
背景技术
在原油的开采输送中，经常会遇到低温问题。由于原油在低温下变得黏稠，因此流动性降低，难以泵出，从而造成运输成本增加。此外，在低温条件下输送原油还会导致管道或容器破裂的风险增加。因此，为了避免这些问题，油田上都配有用来对原油进行加热的原油换热器，将原油加热到一定的温度范围内，使原油保持流动性。
现有原油换热器的换热效率较低，造成能源的极大浪费；此外，原油加热后流动性提高，会伴随着泥沙等固体杂质的加快沉降，影响原油换热器的换热效率，并最终导致排污口堵塞。
中国专利CN202220475861.5公开了一种带自清洗系统的管壳式原油换热设备，包括换热器，换热器包括壳体和安装在壳体两端的各一只管箱，还包括蒸汽发生器，该蒸汽发生器通过蒸汽发生器截止阀连接进油端的管箱；进油端的管箱通过空压机截止阀连接有空压机；出油端的管箱还通过原油收集器截止阀连接有原油收集器，原油收集器通过带回油截止阀的管路连接出油管；该原油换热设备对壳体底部沉积物的清洗效果较差，并且没有提升装置的换热效率。
因此，急需开发一种便于清理沉积物的高效原油换热装置。
实用新型内容
本实用新型为了提升换热效率，并实现对沉积物的快速清理，提供了一种高效的原油换热装置。
本实用新型的技术方案是：一种高效的原油换热装置，包括壳体、中心管、套管和换热盘管，所述中心管架设在壳体内腔中，其内腔上部设有隔板；所述隔板将中心管内腔分为输入腔和回流腔，所述套管套设在中心管的外侧，其上端固定在壳体的顶部，其下端开口；所述换热盘管设有多根，架设在壳体和套管间的环空中，其上端贯穿套管与输入腔连通，其下端与回流腔底部连通；
所述壳体顶部设有热工质输入管、热工质输出管、原油输入管、原油输出管和清洗液输入管，其底部设有排污口；所述热工质输入管与输入腔连通，所述热工质输出管贯穿输入腔和隔板与回流腔连通，所述原油输入管与壳体和套管间的环空连通，所述原油输出管与套管和中心管间的环空连通。
优选的，所述换热盘管为螺旋状，多根螺旋状的换热盘管分层设置。
优选的，所述套管和中心管间的环空内设有螺旋隔板，所述螺旋隔板与套管内壁和中心管外壁组成螺旋通道。
优选的，所述清洗液输入管与螺旋通道的上端连通。
优选的，所述壳体底部为漏斗状，其内部设有刮除组件；所述刮除组件包括竖向设置的转轴和安装在壳体底部的电机，所述电机的输出端与转轴的下端传动连接，所述转轴上固定安装有刮片，所述刮片的外沿贴合在壳体底部的内壁上。
优选的，所述刮片为锥形螺带叶片。
优选的，所述锥形螺带叶片与转轴之间通过多根连接杆固定连接。
优选的，所述壳体内腔底部位于锥形螺带叶片的上方架设有水平的支撑杆，所述转轴的上端转动安装在支撑杆的中心处。
本实用新型与现有技术相比较，具有以下优点：
本装置通过多根换热盘管的结构设计，增加了热工质与原油的接触面积，从而增强了热利用效率；通过中心管和套管的设计，使得热工质和原油均呈U形流动，增加了二者的接触时间，进一步提升了本原油换热装置的换热效率；本装置通过刮除组件可实现对壳体底部的泥沙等沉积物进行有效刮除，避免其堵塞排污口。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图中：1、壳体，2、中心管，3、隔板，4、输入腔，5、回流腔，6、套管，7、换热盘管，8、热工质输入管，9、热工质输出管，10、原油输入管，11、原油输出管，12、清洗液输入管，13、螺旋隔板，14、电机，15、转轴，16、锥形螺带叶片，17、连接杆，18、支撑杆，19、排污口。
具体实施方式
下面是结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
实施例一
参照图1所示，一种高效的原油换热装置，包括壳体1、中心管2、套管6和换热盘管7，中心管2架设在壳体1内腔中，其内腔上部设有隔板3；隔板3将中心管2内腔分为输入腔4和回流腔5，套管6套设在中心管2的外侧，其上端固定在壳体1的顶部，其下端开口；换热盘管7设有多根，架设在壳体1和套管6间的环空中，其上端贯穿套管6与输入腔4连通，其下端与回流腔5底部连通。
壳体1顶部设有热工质输入管8、热工质输出管9、原油输入管10、原油输出管11和清洗液输入管12，其底部设有排污口19；热工质输入管8与输入腔4连通，热工质输出管9贯穿输入腔4和隔板3与回流腔5连通，原油输入管10与壳体1和套管6间的环空连通，原油输出管11与套管6和中心管2间的环空连通。
壳体1底部为漏斗状，其内部设有刮除组件；刮除组件包括竖向设置的转轴15和安装在壳体1底部的电机14，电机14的输出端与转轴15的下端传动连接，转轴15上固定安装有刮片，刮片的外沿贴合在壳体1底部的内壁上。
使用时，热工质经热工质输入管8进入到中心管2的输入腔4内，再分散进入到多根换热盘管7中，随后，热工质汇合到中心管2的回流腔5内，并沿回流腔5向上流动，最后经热工质输出管9离开本原油换热装置；原油经原油输入管10进入到壳体1和套管6间的环空内，与多根换热盘管7接触并进行热交换，随后原油从套管6下端进入套管6内，并沿套管6和中心管2间的环空向上流动，与中心管2接触并再次进行热交换，最后从原油输出管11输出。本装置通过多根换热盘管7的结构设计，增加了热工质与原油的接触面积，从而增强了热利用效率；通过中心管2和套管6的设计，使得热工质和原油均呈U形流动，增加了二者的接触时间，进一步提升了本原油换热装置的换热效率。
使用一段时间后，通过清洗液输入管12向壳体1内注入清洗液，等待一段时间，使清洗液与壳体1内的油污充分反应；与此同时，启动电机14，电机14带动刮片对壳体1底部的泥沙等沉积物进行刮除，最后打开排污口19进行排污。本装置通过刮除组件可实现对壳体1底部的泥沙等沉积物进行有效刮除，避免其堵塞排污口19。
实施例二
作为本实用新型的一项优选实施例，本实施例在实施例一的基础上对换热盘管7进行了优化设计，具体为：
本实施例的换热盘管7为螺旋状，多根螺旋状的换热盘管7分层设置。螺旋状的换热盘管7可进一步增加热工质与原油的接触面积，有助于提升换热效率。
实施例三
作为本实用新型的一项优选实施例，本实施例在实施例一的基础上增设了螺旋隔板13，具体为：
在本实施例中，套管6和中心管2间的环空内设有螺旋隔板13，螺旋隔板13与套管6内壁和中心管2外壁组成螺旋通道。使用时，原油沿螺旋通道从下向上螺旋流动，与中心管2接触进行热交换，进一步增加了原油和热工质的接触时间。
此外，清洗液输入管12与螺旋通道的上端连通。
实施例四
作为本实用新型的一项优选实施例，本实施例在实施例一的基础上对刮片的结构进行了优化设计，具体为：
在本实施例中，刮片为锥形螺带叶片16，锥形螺带叶片16与转轴15之间通过多根连接杆17固定连接。使用时，锥形螺带叶片16可对壳体1底部的泥沙等沉积物进行全方位的刮除，有效地提升了工作效率。
实施例五
本实施例在实施例四的基础上增设了支撑杆18，具体为：
在本实施例中，壳体1内腔底部位于锥形螺带叶片16的上方架设有水平的支撑杆18，转轴15的上端转动安装在支撑杆18的中心处。
本实用新型并不限于上述的实施方式，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化，变化后的内容仍属于本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种高效的原油换热装置，包括壳体，其特征在于：还包括中心管、套管和换热盘管，所述中心管架设在壳体内腔中，其内腔上部设有隔板；所述隔板将中心管内腔分为输入腔和回流腔，所述套管套设在中心管的外侧，其上端固定在壳体的顶部，其下端开口；所述换热盘管设有多根，架设在壳体和套管间的环空中，其上端贯穿套管与输入腔连通，其下端与回流腔底部连通；
所述壳体顶部设有热工质输入管、热工质输出管、原油输入管、原油输出管和清洗液输入管，其底部设有排污口；所述热工质输入管与输入腔连通，所述热工质输出管贯穿输入腔和隔板与回流腔连通，所述原油输入管与壳体和套管间的环空连通，所述原油输出管与套管和中心管间的环空连通。
2.根据权利要求1所述的一种高效的原油换热装置，其特征在于：所述换热盘管为螺旋状，多根螺旋状的换热盘管分层设置。
3.根据权利要求1所述的一种高效的原油换热装置，其特征在于：所述套管和中心管间的环空内设有螺旋隔板，所述螺旋隔板与套管内壁和中心管外壁组成螺旋通道。
4.根据权利要求3所述的一种高效的原油换热装置，其特征在于：所述清洗液输入管与螺旋通道的上端连通。
5.根据权利要求1所述的一种高效的原油换热装置，其特征在于：所述壳体底部为漏斗状，其内部设有刮除组件；所述刮除组件包括竖向设置的转轴和安装在壳体底部的电机，所述电机的输出端与转轴的下端传动连接，所述转轴上固定安装有刮片，所述刮片的外沿贴合在壳体底部的内壁上。
6.根据权利要求5所述的一种高效的原油换热装置，其特征在于：所述刮片为锥形螺带叶片。
7.根据权利要求6所述的一种高效的原油换热装置，其特征在于：所述锥形螺带叶片与转轴之间通过多根连接杆固定连接。
8.根据权利要求6所述的一种高效的原油换热装置，其特征在于：所述壳体内腔底部位于锥形螺带叶片的上方架设有水平的支撑杆，所述转轴的上端转动安装在支撑杆的中心处。
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