原油加热炉及其使用的热交换器制造技术

一种原油加热炉，包括一个其内充有加热传导介质（１）的锅炉筒体（２）；在所述筒体（２）内的下部设置用于加热所述热传导介质的第一热交换装置（１０），在所述筒体（２）内的上部设置用于加热原油的第二热交换装置（２０）；所述第一热交换装置（１０）包括一个火筒（１１）和热交换器（１２）；其中所述热交换器（１２）包括分别设置在所述锅炉筒体（２）的两端部的第一热交换装置连接腔室（１３、１４、１５），以及浸在所述加热传导介质（１）中、两端分别与设置在所述锅炉筒体（２）的两端部的第一热交换装置连接腔室（１３、１４、１５）连接的直管束（１６、１７）；所述火筒（１１）出口端与作为所述热交换器（１２）进口的一个连接腔室（１３）连接；作为所述热交换器（１２）出口的一个连接腔室（１５）与排气装置相连；其特征在于至少在所述锅炉筒体（２）一端设置的所述第一热交换装置连接腔室的大部分浸在所述加热传导介质（１）中，至少在所述锅炉筒体（２）一端设置的所述第一热交换装置连接腔室在所述锅炉筒体（２）外露出的部分可以打开，以便维修所述直管束（１６、１７）。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种原油加热炉及其使用的热交换器。具体地说，本技术涉及在原油输送系统中给原油加热的设备。
技术介绍
在现有技术中，水套炉由与其操作简便、安全、结构简单，便于制造安装等优点已被广泛地应用在油田的集输系统中。在油田的集输作业中，通过水套炉可以将原油、天然气及其它井口产物加热到工艺所要求的温度。其工作原理是在锅炉筒体内下部设置的火筒内燃烧的热量经火筒烟管壁传递给中间热传导介质(水)，中间热传导介质(水)再经过热传导和热对流将加热设置在所述筒体内上部的加热油管中流动的原油。普通往复盘管式设置的加热油管，被封在一个闭合整体的锅炉筒体内。为了便于筒体内部的维护，中国技术专利文献CN2416423Y中提出了一种是一个通过发兰与炉体连接的封头的燃气常压水套炉顶端，其中进油口和出油口是在封头和炉体连接发兰处进入炉体。这样的结构，使得锅炉筒体的一端可以拆开，当需要进行炉内维修或更换加热油管时，只要拆开封头，锅炉筒体内部即可暴露，加热油管也可方便地取出。然而，随着现代科学技术的发展，由于各种各样的水软化剂的使用，使得因热传导介质(如水)结垢而导致锅炉热效率降低的问题已经不那么明显了。而上述锅炉在使用中通常遇到的问题往往是加热油管中结垢和火筒烟道中积灰积碳的问题。这些问题一般会导致原油输送能力的下降，各介质之间的热传导能力降低，进而导致工作效率的能源消耗的增加。通常，现有技术在解决上述问题的办法用酸性液体清洗加热油管和用水清洗火筒烟道，由于现有技术中的加热油管和火管烟道都是曲折的或是在火筒烟道中设置加热水管而出现死角。所以以上方式进行清洗往往不能彻底地将积垢清除干净。甚至可能对某些部位进行过度的清洗，造成对管壁的损坏。此外，为了达到要求的换热面积，则需要较长的盘管，由此会导致原油流体在锅炉内产生过大的压降。为解决上述技术问题，我们在2001年以相同的专利技术名称提出的一件技术专利申请中提出了一种常压水套炉，在所述炉体的上部设置第二热交换器，该热交换器包括设置在充有热传导介质的所述锅炉筒体内的连通所述锅炉筒体两端的直管束；所述锅炉筒体的下部设置用于加热所述热传导介质的第一热交换装置，所述第一热交换装置包括一个火筒和与其相连的至少一个热交换器，所述火筒贯通锅炉筒体两端，其中一个热交换器的直管束进口端通过一个连接腔室与所述火筒的出口端相连。该技术方案与现有技术具相比易于维护和清理积垢，较大地增加了换热面积，因而工作效率较高。同时，由于在运行和维护过程中基本对设备没有损伤，不必经常更换热交换器中的加热管，因而延长了设备的使用年限，降低了设备的运营费用。然而，以现有的技术手段，所述火筒和热交换器的烟气连接腔室通常位于热传导介质(水)外，属于干式烟箱。在工作过程中，所述腔室内热气体温度高达850℃以上，而且火筒出口烟气直接舔烧盖板，使得盖板的外壁温度较高。所以对构成所述连接腔室的箱体保温的难度较大，使热能大量耗散，因而存在一定的能耗浪费。目前解决上述连接箱体的保温问题的办法是有二其一是用陶瓷纤维毡在盖板和罩的内侧搭起一道防火墙。但由于陶瓷纤维毡是一层一层搭接的，层与层间存在接缝，当火筒出口烟气直接舔烧盖板前的陶瓷纤维毡防火墙时，陶纤毡间的接缝阻火能力差，存在漏火现象，这样盖板外壁温度仍然较高；另一方式是，用高铝水泥在盖板内侧搭成防火墙，但设置的水泥金属托架能将热量传导至盖板外壁，壁温也较高。同样的问题在原油热交换器的连接腔室部位也存在。总之，在上述原油加热炉及其使用的热交换器的连接腔室部位的散热损失较大。技术的
技术实现思路
为此，本技术的目的在于提出一种原油加热炉及其使用的热交换器，所述原油加热炉及其使用的热交换器一方面在对设备损坏较小的的条件下便于维修和清理，在不产生过大的流体压降的要求下满足要求的换热面积；另一方面能够有效地减少高温端连接腔室的散热损失。为实现上述技术目的，本技术的原油加热炉，包括一个其内充有加热传导介质的锅炉筒体；在所述筒体内的下部设置用于加热所述热传导介质的第一热交换装置，在所述筒体内的上部设置用于加热原油的第二热交换装置；所述第一热交换装置包括一个火筒和热交换器；其中所述热交换器包括分别设置在所述锅炉筒体的两端部的第一热交换装置连接腔室，以及浸在所述加热传导介质中、两端分别与设置在所述锅炉筒体的两端部的第一热交换装置连接腔室连接的直管束；所述火筒的出口端与作为所述热交换器进口的一个连接腔室连接；作为所述热交换器出口的一个连接腔室与排气装置相连；其特征在于至少在所述锅炉筒体一端设置的所述第一热交换装置连接腔室的大部分浸在所述加热传导介质中，至少在所述锅炉筒体一端设置的所述第一热交换装置连接腔室在所述锅炉筒体外露出的部分可以打开，以便维修所述直管束和所述火筒。其中，至少与所述火筒的一端连接的所述第一热交换装置连接腔室最好全部设置在所述锅炉筒体内并完全浸在所述加热传导介质中。所述原油加热炉的第二热交换装置为一个热交换器，其中包括分别设置在所述锅炉筒体的两端部的第二热交换装置腔室，至少在所述锅炉筒体一端设置的所述第二热交换装置腔室的大部分浸在所述加热传导介质中，以及浸在所述加热传导介质中、两端分别与设置在所述锅炉筒体的两端部的第二热交换装置腔室连接的直管束；其中所述第二热交换装置连接腔室在所述锅炉筒体外露出的部分可以打开，以便维修所述直管束；作为所述第二热交换装置进口的一个连接腔室与原油输入系统连接；作为所述第二热交换装置出口的一个连接腔室与原油输出系统相连。其中设置在所述锅炉筒体的一端的第二热交换装置腔室全部设置在所述锅炉筒体内并完全浸在所述加热传导介质中，同时设置在所述锅炉筒体的另一端的第二热交换装置腔室在所述锅炉筒体外露出的部分可以打开。本技术还提供一种用于上述原油加热炉的热交换器，其中包括分别设置在所述锅炉筒体的两端部的腔室，以及浸在所述加热传导介质中、两端分别与设置在所述锅炉筒体的两端部的腔室连接的直管束；作为所述热交换器进口的一个连接腔室与受热介质输入系统连接；作为所述热交换器出口的一个连接腔室与受热介质排出系统相连；其特征在于至少所述热交换器一端的所述腔室的大部分浸在所述加热传导介质中，至少所述热交换器一端的所述连接腔室在所述锅炉筒体外露出的部分可以打开，以便维修所述直管束。所述的热交换器中，所述连接腔室是一圆柱形状，包括一个腔室箱体以及分别设置在所述腔室箱体两端的花板和堵板；所述连接腔室的轴线与锅炉筒体轴线平行；通过所述花板，所述连接腔室分别与所述火筒的出口和所述直管束连接。所述的热交换器中，部分腔室箱体设置在所述锅炉筒体外的所述连接腔室的所述堵板以一种快速拆装的方式与所述腔室箱体的端部相连接。本技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点由于换热装置中的热交换器仍至少有一端连通腔室可以打开，以便维修换热直管，所以仍然易于维护和清理积垢、工作效率高，运行和维护过程中基本对设备没有损伤，不必经常更换热交换器中的加热管，因而延长了设备的使用年限，降低了设备的运营费用。同时由于解决了高温端连接腔室散热损失大的问题，进一步提高了加热炉的热效率。附图说明为了使本技术的内容更容易被清楚的理解，下面根据本技术的具体实施例并结合附图，对本技术作进一步本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王舒宜，曲斌，张洪山，高新华，陈鲁，程代康，
申请(专利权)人：王舒宜，曲斌，张洪山，高新华，陈鲁，程代康，
类型：实用新型
国别省市：