高压天然气真空加热炉制造技术

本实用新型专利技术涉及石油工业中对天然气进行加热的真空加热炉，具体是一种高压天然气真空加热炉。包括锅壳、炉胆、烟管、换热器，炉胆、烟管设置于锅壳内并浸没于传热介质水中，炉胆和烟管的上方设置有换热器，锅壳顶部安装有真空阀；所述换热器为小直径无缝钢管弯成的大半径U形弯的U形管高压换热器，所述U形管高压换热器在U形管的两端分别安装有高压管板，被加热介质的进、出口分别通过进、出口高压法兰与所述高压管板连接。本实用新型专利技术能够减少大量的厚壁管道对焊、无损检测工作量，降低材料消耗和制造成本。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及石油工业中对天然气进行加热的真空加热炉，具体是一种高压天然气真空加热炉。
技术介绍
目前，石油行业天然气开采普遍采用的工艺是，高压天然气从气井中采出后，需要先降压，再进行脱轻烃、脱水、脱硫等净化处理，以达到商品天然气的要求。由于自井中开采出的天然中含有一定量水、轻烃等物质，实施天然气膨胀降压工艺会因天然气温度急剧降低，而导致天然气中有固态水合物产生，该物质会阻塞管路、阀门。为避免上述问题产生，在实施降压前一般需采用加热炉对井产天然气进行加热升温。天然气加热炉均采用间接加热方式，通过燃烧天然气将锅壳内的中间传热介质水加热，中间介质水吸收热量后通过水蒸汽冷凝传热或者热水温差传热的方式，将热量传递给位于锅壳内的天然气换热器，将天然气加热。传统天然气加热炉的换热器一般采用蛇形盘管换热结构，如CN 203837267 U公开的一种超真空原油、天然气加热炉。盘管换热器的盘管之间采用厚壁弯头连接，盘管外径一般为60_ —114_之间；由于天然气井的井压很高，盘管的设计压力也须很高(可达到40MPa以上)，同时天然气中含有硫化氢、二氧化碳等腐蚀介质，所以还要求管壁的腐蚀余量大(单边可达4_)，致使盘管的壁厚非常厚(可达20_)，导致设备外形尺寸大，占地面积大。同时为保证焊接质量，常采用大坡口结构，增加了焊接难度，也加大了焊接工作量，并且要求采用100%的γ射线进行检测，增加了制造成本，延长了制造周期。
技术实现思路
针对上述问题，本技术提供一种高压天然气真空加热炉。本技术采用的技术方案是:一种高压天然气真空加热炉，包括锅壳、炉胆、烟管、换热器，炉胆、烟管设置于锅壳内并浸没于传热介质水中，炉胆和烟管的上方设置有换热器，锅壳顶部安装有真空阀；所述换热器为小直径无缝钢管弯成的大半径U形弯的U形管高压换热器，所述U形管高压换热器在U形管的两端分别安装有高压管板，被加热介质的进、出口分别通过进、出口高压法兰与所述高压管板连接。工作状态时，炉胆与烟管浸没于锅壳内的中间传热介质水中，高压换热器位于水面之上；被加热介质通过进口高压法兰进入高压换热器，被锅壳内的蒸汽加热后，再通过出口高压法兰进入外输流程；运行中锅壳内的工作压力始终略低于外界大气压。采用上述技术方案的本技术，与现有技术相比，其有益效果是:减少了大量的厚壁管的对焊工作量，降低了工人的劳动强度；缩小了加热炉的外形尺寸，减少占地面积；缩减了无损检测的费用；降低了材料消耗和制造成本；缩短了制造周期。作为优选，本技术更进一步的技术方案是:所述U形管高压换热器由一组U形管束构成。所述U形管高压换热器由两组或两组以上的U形管束构成，U形管换热器之间通过串接管件串连。所述U形管由锅壳尾部封头插装于锅壳内，U形管与锅壳之间为抽插式装配。所述U形管由锅壳尾部封头插装于锅壳内，并通过其两端的高压管板与锅壳尾部封头连接，U形管与锅壳之间为固定式装配。所述烟管为单根烟管结构或者是多根烟管结构。【附图说明】图1是本技术采用单U形管高压换热器的结构示意图；图2是图1的A向视图；图3是图1的B-B向视图；图4是本技术采用两组或两组以上U形管束高压换热器的结构示意图；图5是图4的A向视图；图中:1-锅壳，2-炉胆，3-烟管，4-U形管高压换热器，5-高压管板，6-真空阀，7-进口高压法兰，8-出口高压法兰，9-串接管件。【具体实施方式】以下结合实施例对本技术进行详细说明，目的仅在于更好的理解本
技术实现思路
，因此所举之例并非对本
技术实现思路
的限制。一种高压天然气真空加热炉，参见图1、图2、图3，主要由锅壳1、炉胆2、烟管3、U形管高压换热器4、高压管板5、真空阀6、进口高压法兰7、出口高压法兰8组成，锅壳I为卧式筒体结构，在锅壳I内部设有炉胆2和烟管3，烟管3可以是单根烟管也可以是多根烟管，炉胆2、烟管3浸没于锅壳I内的传热介质水中，炉胆2和烟管3的上方设置有U形管高压换热器4，且U形管高压换热器4位于传热介质水面之上，锅壳I顶部安装有真空阀6。U形管高压换热器4为一组由小直径无缝钢管弯成的大半径U形管，U形管的两端分别安装有高压管板5，U形管管口穿过高压管板5上的管孔，与高压管板5端面牢固焊接；被加热介质的进、出口分别通过进口高压法兰7、出口高压法兰8与高压管板5由螺栓连接固定，并可靠密封；U形管高压换热器4与锅壳I之间可以为抽插式装配，即U形管由锅壳I尾部封头插装于锅壳I内，以方便检查与更换；也可以采用U形管高压换热器4与锅壳I之间永久式固定封装，即U形管由锅壳I尾部封头插装于锅壳I内，并通过其两端的高压管板5与锅壳尾部封头连接固定。锅壳I的顶部安装有真空阀6，锅壳I内部压力高于外界环境大气压时，真空阀6会被推开泄压。工作状态时，被加热介质通过进口高压法兰7进入U形管高压换热器4，与锅壳I内的蒸汽换热，然后通过出口高压法兰8进入外输流程。参见图4、图5，根据加热炉功率大小，在一台加热炉的锅壳I内可安装由两组或两组以上的U形管束构成的U形管高压换热器4 (图中显示为组根)，U形管之间通过串接管件9串连；根据加热需要，每组U形管高压换热器4可以单独使用，也可以通过串接管件28串联使用。以上所述仅为本技术较佳可行的实施例而已，并非因此局限本技术的权利范围，凡运用本技术说明书及附图内容所作的等效结构变化，均包含于本技术的权利范围之内。【主权项】1.一种高压天然气真空加热炉，包括锅壳、炉胆、烟管、换热器，炉胆、烟管设置于锅壳内并浸没于传热介质水中，炉胆和烟管的上方设置有换热器，锅壳顶部安装有真空阀；其特征在于:所述换热器为小直径无缝钢管弯成的大半径U形弯的U形管高压换热器，所述U形管高压换热器在U形管的两端分别安装有高压管板，被加热介质的进、出口分别通过进、出口高压法兰与所述高压管板连接。2.根据权利要求1所述的高压天然气真空加热炉，其特征在于:所述U形管高压换热器由一组U形管束构成。3.根据权利要求1所述的高压天然气真空加热炉，其特征在于:所述U形管高压换热器由两组或两组以上的U形管束构成，U形管换热器之间通过串接管件串连。4.根据权利要求2或3所述的高压天然气真空加热炉，其特征在于:所述U形管由锅壳尾部封头插装于锅壳内，U形管与锅壳之间为抽插式装配。5.根据权利要求2或3所述的高压天然气真空加热炉，其特征在于:所述U形管由锅壳尾部封头插装于锅壳内，并通过其两端的高压管板与锅壳尾部封头连接，U形管与锅壳之间为固定式装配。6.根据权利要求1所述的高压天然气真空加热炉，其特征在于:所述烟管为单根烟管结构或者是多根烟管结构。【专利摘要】本技术涉及石油工业中对天然气进行加热的真空加热炉，具体是一种高压天然气真空加热炉。包括锅壳、炉胆、烟管、换热器，炉胆、烟管设置于锅壳内并浸没于传热介质水中，炉胆和烟管的上方设置有换热器，锅壳顶部安装有真空阀；所述换热器为小直径无缝钢管弯成的大半径U形弯的U形管高压换热器，所述U形管高压换热器在U形管的两端分别安装有高压管板，被加热介质的进、出口分别通过进、出口高压法兰与所述高压管板连接。本技术能够减少大量的厚壁管道对焊、无损检测工作量，降低材料消耗和制造成本。【IPC分类】F28F9本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压天然气真空加热炉，包括锅壳、炉胆、烟管、换热器，炉胆、烟管设置于锅壳内并浸没于传热介质水中，炉胆和烟管的上方设置有换热器，锅壳顶部安装有真空阀；其特征在于：所述换热器为小直径无缝钢管弯成的大半径U形弯的U形管高压换热器，所述U形管高压换热器在U形管的两端分别安装有高压管板，被加热介质的进、出口分别通过进、出口高压法兰与所述高压管板连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘兆海，祁红卫，邢春秀，彭春雷，刘勇，王珊珊，张雪岩，冯华，
申请(专利权)人：唐山冀东石油机械有限责任公司，
类型：新型
国别省市：河北;13