一种海底天然气水合物管式加热分解装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种海底天然气水合物管式加热分解装置，属于新能源开采技术领域，包括基座、左箱盖、右箱盖、电磁加热控制器及依次连接的输送管进口端、离心泵A、电磁加热管、离心泵B、输送管出口端。本实用新型专利技术设置的电磁加热管利用电磁感应加热原理可以有效地将刚收集到海底平台的天然气水合物混合物加热，降低流体黏度，促进气体流动，使天然气水合物充分分解，释放出甲烷气体，便于后续的分离操作，使电磁加热管呈“S”型走向，共3层，可以更有效节约空间，简化装置。本实用新型专利技术具有结构简单、使用方便、实时可控、工作高效、节约能源等优点。

A tube type heating and decomposing device for marine gas hydrate

The utility model discloses a tube type heating and decomposing device for submarine natural gas hydrate, belonging to the technical field of new energy exploitation, which comprises a base, a left box cover, a right box cover, an electromagnetic heating controller, an inlet end of a successively connected conveying pipe, a centrifugal pump a, an electromagnetic heating pipe, a centrifugal pump B, and an outlet end of a conveying pipe. The electromagnetic heating tube of the utility model can effectively heat the natural gas hydrate mixture just collected to the seabed platform by using the electromagnetic induction heating principle, reduce the fluid viscosity, promote the gas flow, fully decompose the natural gas hydrate and release the methane gas, so as to facilitate the subsequent separation operation, and make the electromagnetic heating tube in the \s\ direction, with three layers in total, which is more effective Save space and simplify the device. The utility model has the advantages of simple structure, convenient use, real-time control, high efficiency, energy saving, etc.

【技术实现步骤摘要】
一种海底天然气水合物管式加热分解装置
本技术涉及新能源开采
，具体涉及一种海底天然气水合物管式加热分解装置。
技术介绍
天然气水合物(可燃冰)是一种清洁高效、储存量大的新能源，广泛分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中，由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。世界上天然气水合物的总资源量相当于全球已知煤、石油和天然气的2倍，可满足人类1000年的需求。它将是21世纪人类最重要的能源。但是，天然气水合物的发现在给人类带来新的能源前景的同时，对人类生存环境也提出了严峻的挑战。要想对天然气水合物进行利用，必须将其从海底运送至海面，在运送过程中，可燃冰所处的环境条件会发生明显的变化，压力降低、温度升高，导致甲烷气逸出，固态可燃冰便趋于崩解。不仅无法将海底天然气水合物作为能源加以利用，而且如果让海底天然气水合物中的甲烷气逃逸到大气中去，其强烈的温室效应会造成气候异常和海面上升，会严重威胁人类赖以生存的环境。另外，固结在海底沉积物中的天然气水合物，一旦条件变化使甲烷气从天然气水合物中释出，还会改变沉积物的物理性质，极大地降低海底沉积物的工程力学特性，使海底软化，会出现大规模的海底滑坡、海沟坍塌等严重事故。因此，如果开采不当，后果绝对是灾难性的。为了获取这种清洁能源，国内外对天然气水合物的开采都竞相加快加深研究，现有的天然气水合物开采可燃冰的方法设想有：热解法、降压法及二氧化碳置换法等。针对海底浅层天然气水合物，有学者突出固体开采法，进而演化为混合开采法或称矿泥浆开采法。该方法的具体步骤是，首先促使天然气水合物在原地分解为气液混合相，采集混有气、液、固体水合物的混合泥浆，然后将这种混合泥浆导入海面作业船或生产平台进行处理，促使天然气水合物彻底分解，从而获取天然气。在初步获取天然气过程中面临工序繁杂，常规加热方法热量损失大，费用昂贵等问题。
技术实现思路
针对上述问题，本技术提供了一种结构简单、使用方便、实时可控、工作高效、节约能源的一种海底天然气水合物管式加热分解装置。本技术的技术方案是：一种海底天然气水合物管式加热分解装置，包括基座、左箱盖、右箱盖、电磁加热控制器及依次连接的输送管进口端、离心泵A、电磁加热管、离心泵B、输送管出口端，其特征在于，所述电磁加热管内部结构依次为内管、绝热层、电磁线圈、外管，其中内管电磁线圈连接到电磁加热控制器，使电磁加热管呈“S”型走向，共3层；所述左箱盖、右箱盖均设置连接沿，箱盖与箱盖之间、箱盖与基座之间均附有密封材料，叠加后采用螺栓连接；所述离心泵A、离心泵B可以为加热过程提供充足的辅助动力。进一步的，所述电磁加热控制器分别与电磁线圈、离心泵A、离心泵B连接，离心泵A、离心泵B可以为加热过程提供充足的辅助动力，电磁加热控制器通过实时检测电磁加热管内流体的温度与流速从而控制加热的功率与时间；电磁加热控制器内含冷却液循环泵，冷却液循环泵与冷却管相连，电磁加热控制器可实时检测导线温度，从而自动控制冷却液的工作与否，防止导线过热，引起故障。进一步的，所述电磁加热管内部结构由内到外依次为内管、绝热层、电磁线圈、外管，使电磁加热管呈“S”型走向，共3层，可以更有效节约空间，简化装置；电磁加热管利用电磁感应加热原理可以有效地将刚收集到海底平台的天然气水合物混合物加热，降低流体黏度，促进气体流动，使天然气水合物充分分解，释放出甲烷气体，便于后续的分离操作。进一步的，所述电磁线圈内部结构由内到外依次冷却管、导线、绝缘层，导线均布在冷却管外围，绝缘层将导线和冷却管包裹在内。进一步的，所述左箱盖、右箱盖均设置连接沿，箱盖与箱盖之间、箱盖与基座之间均附有密封材料，叠加后采用螺栓连接，该结构设计既便于安装，又保证了良好的密封性。本技术的有益效果是：(1)本技术所提供的加热分解装置应用于天然气水合物海底开采平台，利用电磁感应加热原理可以有效地将刚收集到海底平台的天然气水合物混合物加热，减少热量损失，降低流体黏度，促进气体流动，使天然气水合物充分分解，释放出甲烷气体，便于后续的分离操作，在海底直接进行泥沙回注，提高了能源利用率与开采效率。(2)本加热分解装置结构简单，使用方便、实时可控、工作高效，易于实施，可实现海底浅层天然气水合物的连续加热分解。附图说明图1是本技术的组装示意图；图2是为本技术内部结构示意图；图3是为本技术所述电磁加热管的中心剖面图；图4是为本技术所述电磁线圈的横截面剖面图；附图标记：1、基座；2、基座吊耳；3、基座螺栓孔；4、输送管进口端；5、法兰盘A；6、箱盖吊耳；7、左箱盖；8、连接沿；9、螺栓；10、右箱盖；11、法兰盘B；12、输送管出口端；13、定位卡箍；14、电磁加热控制器；15、离心泵A；16、电磁加热管；17、离心泵B；18、内管；19、绝热层；20、电磁线圈；21、外管；22、冷却管；23、导线；24、绝缘层。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。如图1-4所示，一种海底天然气水合物管式加热分解装置，包括基座1、左箱盖7、右箱盖10、电磁加热控制器14及依次连接的天然气水合物输送管进口端4、离心泵A15、电磁加热管16、离心泵B17、输送管出口端12。所述左箱盖7、右箱盖10均设置连接沿8，箱盖与箱盖之间、箱盖与基座之间均附有密封材料，叠加后采用螺栓9连接；所述电磁加热控制器14分别与电磁线圈20、离心泵A15、离心泵B17连接，电磁加热控制器14通过实时监测电磁加热管16内流体的温度与流速从而控制加热的功率与时间；所述电磁加热管内部结构依次为内管18、绝热层19、电磁线圈20、外管21，使电磁加热管16呈“S”型走向，共3层；所述离心泵A15、离心泵B17可以为加热过程提供充足的辅助动力；所述电磁线圈20内部结构由内到外依次冷却管22、导线23、绝缘层24，导线23均布在冷却管22外围，绝缘层24将导线23和冷却管22包裹在内。本技术在使用时，刚收集到海底平台的天然气水合物混合物通过天然气水合物输送管进口端4进入该热分解装置。在离心泵A15的作用下，混合物获得足够的动力；混合物在电磁加热管16中时，电磁加热管16利用电磁感应加热原理(即加热时，电磁线圈20中通入高频交变电流，如300-1000MHz，电磁线圈20周围便产生交变磁场，交变磁场的大部分磁力线通过由磁敏感材料制作的内管18，从而产生涡旋电流，涡旋电流的焦耳热效应使内管18升温，从而实现加热；同时，绝热层24减少了内管热量散失)可以有效地将刚其加热，降低了流体黏度，促进了气体流动，使天然气水合物充分分解，释放出甲烷气体；混合物流过3层呈“S”型走向随电磁加热管16后，到达离心泵B17，离心泵B17提供充足的动力将分解后的混合物通过输送管出口端12输送入管道，通过管道进入分离器，从而进行后续的分离操作。在工作过程中，电磁加热控制器14通过实时监测电磁加热管16内流体的温本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海底天然气水合物管式加热分解装置，包括基座、左箱盖、右箱盖、电磁加热控制器及依次连接的输送管进口端、离心泵A、电磁加热管、离心泵B、输送管出口端，其特征在于，所述电磁加热管内部结构依次为内管、绝热层、电磁线圈、外管，其中内管电磁线圈连接到电磁加热控制器，使电磁加热管呈“S”型走向，共3层；所述左箱盖、右箱盖均设置连接沿，箱盖与箱盖之间、箱盖与基座之间均附有密封材料，叠加后采用螺栓连接；所述离心泵A、离心泵B可以为加热过程提供充足的辅助动力。/n

【技术特征摘要】
1.一种海底天然气水合物管式加热分解装置，包括基座、左箱盖、右箱盖、电磁加热控制器及依次连接的输送管进口端、离心泵A、电磁加热管、离心泵B、输送管出口端，其特征在于，所述电磁加热管内部结构依次为内管、绝热层、电磁线圈、外管，其中内管电磁线圈连接到电磁加热控制器，使电磁加热管呈“S”型走向，共3层；所述左箱盖、右箱盖均设置连接沿，箱盖与箱盖之间、箱盖与基座之间均附有密封材料，叠加后采用螺栓连接；所述离心泵A、离心泵B可以为加热过程提供充足的辅助动力。


2.根据权利要求1所述的一种海底天然...

【专利技术属性】
技术研发人员：何嘉兴，苏才航，张富晓，张全清，唐林峰，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：新型
国别省市：四川;51