CN220930523U - 用于原油管道的加热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了用于原油管道的加热装置，加热炉分别连通有原油管道和循环水管道，原油管道和循环水管道外共同套设有测温盒，原油管道上设有原油测温头，循环水管道上设有循环水测温头，原油测温头与循环水测温头均设置在测温盒内，循环水管道上设有线性流量调节阀，循环水管道输出端连通有水套加热炉。本申请通利用测温盒对加热炉加热后原油的温度进行测定，并对进入加热炉中的循环水量进行调整，使得循环水量能够根据原油的温度快速调整，实现对原油温度的快速调整，并能够保持加热炉内的温度相对稳定，提高了对加热炉中原油加热过程能源利用率，能够有效避免加热炉由于温度过高导致的损坏，提高了加热炉的使用寿命。

Description

用于原油管道的加热装置

技术领域

本实用新型属于原油管道加热技术领域，具体涉及用于原油管道的加热装置。

背景技术

原油加热炉是油田地下稠油(含蜡、沥青)抽到地面上经管道输送到联合站过程中必备的一种加热设施，在矿区内往往有很多稠油区块，在这些区块所生产出的原油含蜡和沥青成分较高。原油被抽到地表面后，由于温度下降，蜡质及所含沥青发生凝固，使其挂到管壁上，造成原油输送受阻，为解决这一问题，需要通过加热炉加热到一定温度，使原油内所含蜡及沥青完全融化，变成可快速流动的液体，完成原油输送。

在实际操作中，一些油井供液能力差，间隙出液时间过长，而原油加热炉却一直保持加温，便会造成“干烧”现象，使加热炉穿孔、结焦报废，这种现象一旦发生，必然会带来停井、放空、更换加热炉等一系列工作，从而影响油井有效时率，造成经济损失。

因此，控制炉温是生产环节中的关键，现有技术中，在加热炉中加热原油的过程中，不能对温度有效控制，常常发生加热炉中温度过高或者温度过低的情况。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于原油管道的加热装置，有效的解决了现有技术中加热炉不能对温度进行有效控制，易出现加热炉穿孔、结焦现象等技术问题。

本实用新型所采用的技术方案是，用于原油管道的加热装置，包括加热炉，加热炉分别连通有原油管道和循环水管道，原油管道和循环水管道外共同套设有测温盒，原油管道上设有原油测温头，循环水管道上设有循环水测温组件，原油测温头与循环水测温组件均设置在测温盒内，循环水管道上设有流量调节组件，循环水管道输出端连通有水套加热炉；

还包括控制组件，原油测温头、循环水测温组件、流量调节组件分别与控制组件电性连接。

本实用新型技术方案的特点还在于：

测温盒包括盒体，原油管道和循环水管道贯穿盒体并通过固定法兰固定在盒体内壁上；

原油管道上安装有第一固定管，原油测温头设置在第一固定管内，循环水管道上安装有第二固定管，循环水测温组件设置在第二固定管内；

循环水管道包括第一管道和第二管道，加热炉内设有加热源，第一管道、第二管道及原油管道均为盘管，第一管道、第二管道及原油管道均呈环形设于加热源周向上，第一管道与原油管道相互间隔设置，第二管道设于原油管道远离加热源的一侧；

第一管道输出端连接三通阀第一接口，三通阀第二接口连接第二管道输入端，三通阀第三接口连接排水管，排水管及第二管道输出端均连通水套加热炉；

第二管道进水口还连通有进水管，进水管上设有控水阀，控水阀与三通阀分别与控制组件电性连接；

流量调节组件包括第一线性流量调节阀和第二线性流量调节阀，第一线性流量调节阀设置在第一管道上，第二线性流量调节阀设置在第二管道上，循环水测温组件包括第一循环水测温头和第二循环水测温头，第一循环水测温头设置在第一管道上，第二循环水测温头设置在第二管道上，第一循环水测温头、第一线性流量调节阀、第二循环水测温头、第二线性流量调节阀均设置在加热炉与控水阀之间；

原油管道和循环水管道均通过固定组件固定在加热炉内；

第一管道输入端连接外部储水罐。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过设置测温盒，利用测温盒对加热炉加热后原油的温度进行测定，并对进入加热炉中的循环水量进行调整，使得循环水量能够根据原油的温度快速调整，实现对原油温度的快速调整，并能够保持加热炉内的温度相对稳定，提高了对加热炉中原油加热过程能源利用率，能够有效避免加热炉由于温度过高导致的损坏，提高了加热炉的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型用于原油管道的加热装置结构示意图；

图2是本实用新型测温盒内部结构示意图；

图3是本实用新型控制组件连接结构示意图；

图4是本实用新型循环水管道结构示意图；

图5是本实用新型固定组件结构示意图。

图中：100.测温盒，101.盒体，102.固定法兰，110.原油管道，111.第一固定管，112.原油测温头，120.循环水管道，121.第二固定管，122.循环水测温组件，131.第一管道，132.第二管道，133.第一循环水测温头，134.第二循环水测温头，140.固定组件，150.三通阀，160.控水阀，200.流量调节组件，210.第一线性流量调节阀，220.第二线性流量调节阀，300.控制组件，400.加热炉，410.加热源，500.水套加热炉。

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进行详细说明。

用于原油管道的加热装置，如图1所示，包括加热炉400，加热炉400分别连通有原油管道110和循环水管道120，原油管道110与循环水管道120平行设置，加热炉400具体可为电加热炉或天然气加热炉，加热炉400内设有加热源410，通过加热源410直接对原油管道110和循环水管道120进行热辐射，将热量传导到原油管道110和循环水管道120上，以实现热量向原油或者循环水的流动；

原油管道110和循环水管道120外共同套设有测温盒100，测温盒100包括盒体101，原油管道110和循环水管道120贯穿盒体101并通过固定法兰102固定在盒体101内壁上，原油管道110上设有原油测温头112，循环水管道120上设有循环水测温组件122，其具体安装方式为：原油管道110上安装有第一固定管111，原油测温头112设置在第一固定管111内，循环水管道120上安装有第二固定管121，循环水测温组件122设置在第二固定管121内，原油测温头112与循环水测温组件122均设置在测温盒100内，循环水管道120上设有流量调节组件200，还包括控制组件300，原油测温头112、循环水测温组件122、流量调节组件200分别与控制组件300电性连接，控制组件300可根据管道内水的温度或原油的温度进行水流量进行自动控制；

在实际工作过程中，测温盒100通过测温头对原油管道110和循环水管道120内的流体进行测温，流量调节组件200用于控制循环水管道120内的循环水流量，控制组件300既可以根据原油管道110内原油的温度调整循环水管道120内的循环水流量，也可以根据循环水管道120内水的温度调整循环水管道120内的循环水流量。

循环水管道120输出端连通有水套加热炉500，水套加热炉500用于对原油进行二次加热。

进一步的，将测温盒100设置在加热炉的外部，原油管道110流经加热炉400进行加热，循环水管道120内流通有冷水，循环水管道120通过输送吸热量大的冷水对加热炉400中的温度进行调整，进而避免加热炉400中发干烧，能够避免加热炉400中结焦。

进一步的，如图4、图5所示，循环水管道120包括第一管道131和第二管道132，第一管道131、第二管道132及原油管道110均为盘管，第一管道131、第二管道132及原油管道110均呈环形设于加热源410周向上，第一管道131与原油管道110相互间隔设置，第二管道132设于原油管道110远离加热源410的一侧，即：第一管道131到加热源410的距离与原油管道110到加热源410的距离相同，第一管道131到加热源410的距离比第二管道132到加热源410的距离更近，因此，第一管道131对加热源410的热量吸收效果更强，第一管道131能够与原油管道110在相同距离上接收热量，第二管道132在比原油管道110距离加热源410更远的距离上吸收热量，图5为两组第一管道131、第二管道132和原油管道110相互配合设置的结构示意图，第一管道131能够与原油管道110在相同距离上接收热量，第二管道132设于原油管道110远离加热源410的一侧，使得第二管道132在比原油管道110距离加热源410更远的距离上吸收热量，使得第二管道132内的循环水能够辅助对加热炉400进行温度控制；

流量调节组件200包括第一线性流量调节阀210和第二线性流量调节阀220，第一线性流量调节阀210设置在第一管道131上，第二线性流量调节阀220设置在第二管道132上，循环水测温组件122包括第一循环水测温头133和第二循环水测温头134，第一循环水测温头133设置在第一管道131上，第二循环水测温头134设置在第二管道132上，第一循环水测温头133、第一线性流量调节阀210、第二循环水测温头134、第二线性流量调节阀220均设置在加热炉400与三通阀150之间，控制组件300根据第一循环水测温头133的测量值调整第一线性流量调节阀210的开度，控制组件300根据第二循环水测温头134的测量值调整第二线性流量调节阀220的开度，实现第一管道131与第二管道132内的水温可以单独控制；

具体地，在使用时，通过将循环水管道120设置为包括第一管道131和第二管道132的多根管道，进一步提高了提高对加热炉400内的温度调控效果，提高了循环水对加热炉内温度控制效果，同时，由于第一管道131到加热源410的距离比第二管道132到加热源410的距离更近，使得第一管道131对加热源410的热量吸收效果更强，因此第一管道131内的循环水相比于第二管道132内的循环水温度升高的更快，采用第一循环水测温头133对第一管道131内的水温进行监控，并采用第一线性流量调节阀210对第一管道131内的流量进行控制，使得第一管道131内的水温和流量能够独立控制，保证了第一管道131对加热炉400内温度的调控效果，同理地，也通过第二循环水测温头134和第二线性流量调节阀220保证了第二管道132对加热炉400内温度的调控效果，提高了对加热炉400内的温度控制效果。

如图4和图5所示，第一管道131流经第一线性流量调节阀210后与第二管道132连接，具体结构为：第一管道131输入端连接外部储水箱，第一管道131输出端连接三通阀150第一接口，三通阀150第二接口连接第二管道132输入端，三通阀150第三接口连接排水管，排水管及第二管道132输出端均连通水套加热炉500，第二管道132进水口还连通有进水管，进水管上设有控水阀160，控水阀160与三通阀150分别与控制组件300电性连接；

由于第一管道131中的循环水的温度较高，使得流经第一管道131的温度较高的循环水能够流入到第二管道132内，使得第二管道132中的循环水的温度也升高，使得第二管道132内的循环水的温度升高后能够对原油管道110中的原油进一步加热，使得原油管道110能够从靠近加热源410的一侧和远离加热源410的两侧均能够得到加热，提高了对原油管道110的加热效果；

具体地，三通阀150为电磁阀，控制组件300能够控制三通阀150的切换状态，使得三通阀150能够切换到第一管道131和第二管道132相互连接的状态，此时控水阀160关闭，水流从第一管道131向第二管道132流动；同时，三通阀150也可以切换到第一管道131和第二管道132相互断开的状态，此时第一管道131中的循环水从三通阀150的第三端排出，控水阀160上连接有外部供水管，控水阀160打开，第二管道132通过外部供水管供水；

本申请能够通过控制组件300对三通阀150和控水阀160进行控制，实现了对第一管道131和第二管道132之间的连接状态的控制，且控制组件300能够根据第一循环水测温头133和第二循环水测温头134获取第一管道131和第二管道132内循环水的温度值，使得控制组件300能够通过控制三通阀150和控水阀160的打开或关闭状态，实现通过第一管道131和第二管道132内循环水的温度自动控制循环水在第一管道131和第二管道132之间流动方向的自动切换，提高了自动化程度。

进一步的，原油管道110和循环水管道120均通过固定组件140固定在加热炉400内，如图5所示，具体结构为：固定组件140包括第一固定部和第二固定部，第一固定部和第二固定部连接为一个整体，第一固定部呈“U”字形卡口，原油管道110卡接在第一固定部141内，第一固定部141的末端向加热源410延伸设置，使得第一固定部141用于辅助接收加热源410的热量；第一固定部141的两侧设有定位部143，定位部143形成弧形的凹陷结构，第一管道131的外侧壁与定位部143配合设置；第二固定部142呈圆环形，第二管道132套接连接在第二固定部142内；

使用时可以首先将第二管道132套接连接在第二固定部142内，然后将原油管道110卡接在第一固定部141内，使得第二管道132和原油管道110能够得到固定，然后将第一管道131抵接配合设置在定位部143上，即实现了对第一管道131、第二管道132和原油管道110的稳定固定，使得本申请实施例便于安装，提高了本申请实施例使用时的便捷性。

实施例1

在循环水测温组件122检测到的循环水的温度高于45℃时，此时控制组件300控制增大流量调节组件200的开度，进而提高循环水管道120对加热炉400内的热量的吸收能力，提高对加热炉400内的降温效果；

在循环水测温组件122检测到的循环水的温度低于40℃时，此时控制组件300控制减小流量调节组件200的开度，进而减小循环水管道120对加热炉400内的热量的吸收能力，减小对加热炉400内的降温效果，保证对加热炉400内对原油的加热效果。

实施例2

原油管道110中的原油温度为90℃时，控制组件300控制增大循环水管道120上的流量调节组件200的开度，以提高循环水管道120中的水流流量，进而增大循环水管道120内的水流对加热炉400内的热量的吸收量，进而降低原油管道110中的原油温度，使得原油温度逐渐下降到80℃左右；

在原油管道110中的原油的温度为60℃时，控制组件300控制减小循环水管道120上的流量调节组件200的开度，以减小循环水管道120中的水流流量，进而减小循环水管道120内的水流对加热炉400内的热量的吸收量，进而增大原油管道110中的原油温度，使得原油温度逐渐回升到80℃左右。

实施例3

当原油管道内油温低时，控制组件300控制三通阀150连通第一管道131和第二管道132，并控制控水阀160关闭，使得流经第一管道131的温度较高的循环水能够流入到第二管道132内，使得第二管道132中的循环水的温度也升高，使得第二管道132内的循环水的温度升高后能够对原油管道110中的原油进一步加热，达到资源充分利用。

实施例4

当原油管道内油温过高时，通过控制组件300控制三通阀150切断第一管道131和第二管道132，控制控水阀160打开，使得循环水分别通过第一管道131和第二管道132完成单独的加热，实现对加热炉400内的快速降温。

Claims (7)

1.用于原油管道的加热装置，其特征在于，包括加热炉(400)，所述加热炉(400)分别连通有原油管道(110)和循环水管道(120)，所述原油管道(110)和循环水管道(120)外共同套设有测温盒(100)，所述原油管道(110)上设有原油测温头(112)，所述循环水管道(120)上设有循环水测温组件(122)，所述原油测温头(112)与循环水测温组件(122)均设置在测温盒(100)内，所述循环水管道(120)上设有流量调节组件(200)，所述循环水管道(120)输出端连通有水套加热炉(500)；

还包括控制组件(300)，所述原油测温头(112)、循环水测温组件(122)、流量调节组件(200)分别与控制组件(300)电性连接。

2.根据权利要求1所述用于原油管道的加热装置，其特征在于，所述测温盒(100)包括盒体(101)，所述原油管道(110)和循环水管道(120)贯穿盒体(101)并通过固定法兰(102)固定在盒体(101)内壁上。

3.根据权利要求1所述用于原油管道的加热装置，其特征在于，所述原油管道(110)上安装有第一固定管(111)，所述原油测温头(112)设置在第一固定管(111)内，所述循环水管道(120)上安装有第二固定管(121)，所述循环水测温组件(122)设置在第二固定管(121)内。

4.根据权利要求1所述用于原油管道的加热装置，其特征在于，所述循环水管道(120)包括第一管道(131)和第二管道(132)，所述加热炉(400)内设有加热源(410)，所述第一管道(131)、第二管道(132)及原油管道(110)均为盘管，所述第一管道(131)、第二管道(132)及原油管道(110)均呈环形设于加热源(410)周向上，所述第一管道(131)与原油管道(110)相互间隔设置，所述第二管道(132)设于原油管道(110)远离加热源(410)的一侧；

所述第一管道(131)输出端连接三通阀(150)第一接口，所述三通阀(150)第二接口连接第二管道(132)输入端，所述三通阀(150)第三接口连接排水管，所述排水管及第二管道(132)输出端均连通水套加热炉(500)；

所述第二管道(132)进水口还连通有进水管，所述进水管上设有控水阀(160)，所述控水阀(160)与三通阀(150)分别与控制组件(300)电性连接。

5.根据权利要求4所述用于原油管道的加热装置，其特征在于，所述流量调节组件(200)包括第一线性流量调节阀(210)和第二线性流量调节阀(220)，所述第一线性流量调节阀(210)设置在第一管道(131)上，所述第二线性流量调节阀(220)设置在第二管道(132)上，所述循环水测温组件(122)包括第一循环水测温头(133)和第二循环水测温头(134)，所述第一循环水测温头(133)设置在第一管道(131)上，所述第二循环水测温头(134)设置在第二管道(132)上，所述第一循环水测温头(133)、第一线性流量调节阀(210)、第二循环水测温头(134)、第二线性流量调节阀(220)均设置在加热炉(400)与控水阀(160)之间。

6.根据权利要求1所述用于原油管道的加热装置，其特征在于，所述原油管道(110)和循环水管道(120)均通过固定组件(140)固定在加热炉(400)内。

7.根据权利要求4所述用于原油管道的加热装置，其特征在于，所述第一管道(131)输入端连接外部储水罐。