專利名稱：管式加熱爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于石油工業(yè)原油、含油污水等介質(zhì)加熱的間接加熱裝置，具體地說是一種管式加熱爐。
背景技術(shù)：
目前在油田集輸加熱工藝中，普遍使用火筒式間接加熱爐，如真空加熱爐、分體相變加熱爐和水套爐等進(jìn)行工質(zhì)的加熱。其主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是火焰和高溫?zé)煔庠谕搀w內(nèi)運(yùn)行，被加熱介質(zhì)在筒體外運(yùn)行。
由于火筒類加熱爐的鍋筒直徑較大(一般為1200-3000mm)，因此其承壓能力較差。一旦鍋筒發(fā)生安全事故，瞬時釋放的能量大，破壞性大?？紤]到運(yùn)行的安全性，此類加熱爐的鍋筒工作壓力較低，一般≤0.5MPa。這樣對應(yīng)的熱水或水蒸氣溫度較低，與被加熱工質(zhì)問的溫差較小，因此需要的換熱器換熱面積較大，增大了設(shè)備的體積，影響經(jīng)濟(jì)效益。同時導(dǎo)致用于工質(zhì)的高溫加熱，受到了局限。特別是在用于稠油加熱和含油污水加熱時，適用性不好。
目前油氣集輸加熱領(lǐng)域用的管式加熱爐，采用火焰和高溫?zé)煔庵苯蛹訜峁べ|(zhì)，雖然可以獲得很高的加熱溫差，但是由于原油在高溫下易結(jié)焦，污水在高溫下極易結(jié)垢，使傳熱惡化，導(dǎo)致爐管有過熱失效的危險，不適宜加熱原油、易結(jié)垢污水等工質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是針對背景技術(shù)的缺陷，提供一種火焰和高溫?zé)煔庠诠芡膺\(yùn)行，被加熱介質(zhì)在管內(nèi)運(yùn)行。管子直徑很小，承壓能力高，操作安全，生產(chǎn)效率高的管式加熱爐。
解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是一種管式加熱爐，由管式加熱器、集氣分離筒、換熱器、蒸發(fā)管、供氣管、冷凝回水管、循環(huán)水泵、供水管構(gòu)成，管式加熱器的一端管口與集氣分離筒連通，另一端管口與循環(huán)水泵的出水口連通；集氣分離筒通過供氣管與換熱器的殼程連通；換熱器下部通過冷凝回水管與集氣分離筒2連通；集氣分離筒下部通過補(bǔ)水管與循環(huán)水泵的進(jìn)水口連通。
采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)1、發(fā)揮管式加熱爐的爐管直徑小，具有優(yōu)異的承壓性能的優(yōu)點(diǎn)，用于加熱強(qiáng)制循環(huán)的中間傳熱介質(zhì)水，產(chǎn)生高溫高壓的水和水蒸汽，再用水蒸汽間接加熱換熱器內(nèi)的被加熱工質(zhì)——原油或含油污水。這樣既可獲得很高的中間介質(zhì)溫度，又避免了因火焰加熱原油結(jié)焦和加熱污水結(jié)垢后傳熱惡化，造成爐管損壞。這樣可利用管式加熱爐十分突出的承壓性能，獲得高溫高壓水蒸汽，可顯著縮小換熱器的換熱面積，具有良好的經(jīng)濟(jì)性。
2、該間接加熱管式加熱爐的中間傳熱介質(zhì)水采用經(jīng)處理的軟化水，在爐管和換熱器之間密閉循環(huán)，不損失，極少添加。因此不會在爐管內(nèi)壁結(jié)水垢，克服了直接加熱管加熱爐直接加熱工質(zhì)結(jié)焦結(jié)垢的缺點(diǎn)。
3、該加熱爐可帶一組或多組換熱器，同時完成一種或多種工質(zhì)的加熱。該加熱爐可配置一臺或多臺管式加熱器，每臺管式換熱器均配備獨(dú)立的循環(huán)水泵。該加熱爐可以采用管殼式和盤管式換熱器。廣泛適用于加熱原油、污水，是油田油氣集輸領(lǐng)域的理想爐型之一。


圖1是本實(shí)用新型帶一個管式加熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是帶多臺管式加熱器的管式加熱爐示意圖。
圖3是本實(shí)用新型螺旋盤管式加熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是往復(fù)盤管式加熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，管式加熱器1，蒸發(fā)管2，液位計3，集氣分離筒4，注水口5，供氣管6，換熱器7，冷凝回水管8，補(bǔ)水管9，循環(huán)水泵10，供水管11。
以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述。
圖1是本實(shí)用新型采用1個管式加熱器1，三個換熱器7的實(shí)施例。參見附圖1，管式加熱器1的一端管口與蒸發(fā)管2連通，蒸發(fā)管2與集氣分離筒4連通，另一端管口與供水管11連通，供水管11的另一端與循環(huán)水泵10的出水口連通。集氣分離筒4與供氣管6連通，供氣管6分別與三個換熱器7的殼程連通。三個換熱器7并聯(lián)連接，其下部分別與冷凝回水管8連通。冷凝回水管8與集氣分離筒2連通，形成封閉的循環(huán)回路。集氣分離筒4的下部與補(bǔ)水管9連通，補(bǔ)水管9與循環(huán)水泵10的進(jìn)水口連通。集氣分離筒4墻上有注水口5，一端安裝有液位計3。
如果同時配兩臺以上(含兩臺)管式加熱器1，則需每臺管式加熱器1配備獨(dú)立的循環(huán)水泵10，這樣可由多臺管式加熱器1構(gòu)成強(qiáng)制循環(huán)的集中加熱系統(tǒng)。具體實(shí)施例參見附圖2。
圖2是本實(shí)用新型采用2個管式加熱器1，三個換熱器7的具體實(shí)施例，圖中，2個管式加熱器1并聯(lián)連接，其一端管口分別與蒸發(fā)管2連通，另一端管口分別與供水管11連通，供水管11分別與循環(huán)水泵10連通。循環(huán)水泵10與補(bǔ)水管9連通，補(bǔ)水管9分別與集氣分離筒4連通。兩蒸發(fā)管2分別與集氣分離筒4連通，集氣分離筒4的端部連接一液位計3，上部設(shè)有注水口5。三個管式加熱器7并聯(lián)連接，其殼程的上部分別與供氣管6連通，供氣管6與集氣分離筒4連通。殼程的下部分別與冷凝回水管8連通，冷凝回水管8與集氣分離筒4連通，形成封閉的循環(huán)回路。集氣分離筒4與補(bǔ)水管9連通，補(bǔ)水管9與循環(huán)水泵10連通。
本實(shí)用新型所述的管式加熱器1是由一組(或多組并聯(lián)的)無縫鋼管制成的管式加熱器。可以根據(jù)設(shè)計要求采用如圖3所示的螺旋盤管式加熱器12。也可以采用圖4所示的往復(fù)盤管式加熱器13。還可以采用其它結(jié)構(gòu)的管式加熱器。
集氣分離筒4為圓筒或圓錐筒結(jié)構(gòu)。
工作原理該加熱爐采用水作為中間傳熱介質(zhì)，水在管式加熱器1中被加熱，變成汽水混合物或者飽和水蒸氣，進(jìn)入集氣分離筒4內(nèi)進(jìn)行汽水分離，分離出的水蒸氣進(jìn)入換熱器7的殼程，與換熱管壁面進(jìn)行相變換熱。水蒸氣放熱后由氣態(tài)變成液態(tài)水。
工作過程加熱爐運(yùn)行前，自集氣分離筒4上的注水口5，向集氣分離筒4中加入中間傳熱介質(zhì)水。水在循環(huán)水泵10的推動下由供水管11進(jìn)入管式加熱器1中。爐膛內(nèi)燃燒燃料產(chǎn)生熱量，經(jīng)過加熱器的受熱面，將加熱器內(nèi)的中間傳熱介質(zhì)水加熱至飽和溫度，產(chǎn)生飽和水蒸氣。
其中一部分水汽化為水蒸汽，汽水混合物經(jīng)蒸發(fā)管2進(jìn)入集氣分離筒4。高溫水蒸汽通過供氣管6進(jìn)入換熱器7，與換熱器7內(nèi)的被加熱工質(zhì)進(jìn)行相變換熱，水蒸汽釋放相變潛熱后冷凝為水，水經(jīng)換熱器7下部的冷凝回水管8流回集氣分離筒4。集氣分離筒4內(nèi)的高溫飽和水再經(jīng)循環(huán)水泵10送入管式加熱爐內(nèi)繼續(xù)加熱。如此循環(huán)往復(fù)，實(shí)現(xiàn)了加熱爐的加熱與換熱功能。
權(quán)利要求1.一種管式加熱爐，由管式加熱器、集氣分離筒、換熱器、蒸發(fā)管、供氣管、冷凝回水管、循環(huán)水泵、供水管構(gòu)成，其特征在于，管式加熱器的一端管口與集氣分離筒連通，另一端管口與循環(huán)水泵的出水口連通；集氣分離筒通過供氣管與換熱器的殼程連通；換熱器下部通過冷凝回水管與集氣分離筒連通；集氣分離筒下部通過補(bǔ)水管與循環(huán)水泵的進(jìn)水口連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管式加熱爐，其特征在于，所述的管式加熱器是螺旋管式加熱器或往復(fù)盤管式加熱器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管式加熱爐，其特征在于，所述的管式加熱爐至少包括一臺管式加熱器1，每臺管式加熱器1至少配備一臺循環(huán)水泵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管式加熱爐，其特征在于，所述的換熱器3為管殼式換熱器或盤管式換熱器，管式加熱爐至少包括一只換熱器3。
5.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的管式加熱爐，其特征在于集氣分離筒為圓筒或圓錐筒結(jié)構(gòu)，其上帶有液位計。
專利摘要一種管式加熱爐，由管式加熱器、集氣分離筒、換熱器、蒸發(fā)管、供氣管、冷凝回水管、循環(huán)水泵、供水管構(gòu)成。管式加熱器的一端管口與集氣分離筒連通，另一端管口與循環(huán)水泵的出水口連通；集氣分離筒通過供氣管與換熱器的殼程連通；換熱器下部通過冷凝回水管與集氣分離筒連通；集氣分離筒下部通過補(bǔ)水管與循環(huán)水泵的進(jìn)水口連通。該加熱爐的中間傳熱介質(zhì)水采用經(jīng)處理的軟化水，在爐管和換熱器之間密閉循環(huán)，不損失，極少添加。因此不會在爐管內(nèi)壁結(jié)水垢，克服了直接加熱管加熱爐直接加熱工質(zhì)結(jié)焦結(jié)垢的缺點(diǎn)。廣泛適用于加熱原油、污水，是油田油氣集輸領(lǐng)域的理想爐型之一。
文檔編號F24H1/00GK2807116SQ20052002427
公開日2006年8月16日 申請日期2005年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月10日
發(fā)明者劉兆海, 祁紅衛(wèi), 李義順, 李志遠(yuǎn), 楊笑松 申請人:冀東石油勘探開發(fā)公司