真空管式超導介質加熱爐的製作方法
2023-05-02 16:18:36 1
專利名稱：真空管式超導介質加熱爐的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種油田地面集輸系統的真空管式超導介質加熱爐，屬於石化工業中的原油間接加熱設備。
目前在油田集輸系統中，原油處理及輸送過程中的加熱設備主要是水套爐。水套爐的加熱盤管、火筒以及煙道都內置在殼體內部，加熱盤管一般採用單管程或雙管程，原油在加熱盤管內流動阻力大，火筒四周作為輻射受熱面，爐內溫度低，燃燒條件較差，而且煙氣橫向衝刷壁面，傳熱效果差，排煙溫度高，熱效率低，另外，水套爐還存在結構剛性大、設備龐大、造價高等缺點；本實用新型的目的是設計一種體積小、造價低、流動阻力小、熱效率高的真空管式超導介質加熱爐。
本實用新型的技術方案是通過以下方式實現的本實用新型所設計的真空管式超導介質加熱爐由殼體、受熱盤(直)管、爐膛、煙道、水冷壁、對流管束等構成。受熱管布置在殼體內，受熱管兩端固定在管板上，兩端的管板一端與殼體固定或兩端同時與殼體固定，或者加工成U字形，管子的兩端固定在一塊管板上與殼體連接，殼體兩端或者一端與管箱連接，管箱壁上設有受熱管的進液口和出液口；殼體壁上方設有安全閥接口、溫度傳感器接口、壓力傳感器接口、充液口和真空泵接口；爐膛牆壁上布置有由真空介質管束組成的水冷壁，水冷壁下端與集液管連接，上端直接和殼體連接或者通過集汽管間接與殼體連接；煙道內布滿對流管束，對流管束下端通過匯管與集液管連接，上端直接和殼體連接或者通過集汽管間接與殼體連接；水冷壁和對流管束直接或間接與殼體連接。爐膛與煙道「一」字形排列或者「U」字形排列；底部集液管與集汽管或殼體之間設有液面計接口。
為了提高效率，殼體可以用管板將殼體分隔成兩個以上腔體，與水冷壁和(或)對流管束一起構成兩個以上相互獨立的介質循環體系；殼體外露部分設有一層或多層隔熱或絕熱材料。
本實用新型所設計的真空管式超導介質加熱爐在應用時，殼體與水冷壁及對流管束連通，並且保持一定真空度，水冷壁和對流管束內存有一定量的超導介質或水，超導介質或水在火焰和高溫煙氣的作用下發生相變，形成高溫高壓蒸汽進入殼體，蒸汽在殼體的受熱管壁上發生凝結換熱，並形成液體，液滴依靠重力作用返回水冷壁和對流管束，整個系統形成一個大熱管；輸油管路與管箱壁上的進液口和出液口連接，油水通過受熱管與超導介質換熱後，通過出液口重新進入輸油管路。
本實用新型所設計的真空管式超導介質加熱爐與現有加熱爐相比具有以下優點1、系統運行壓力低，安全可靠；2、結構剛性小，鋼材用量少，造價低；3、煙氣橫向衝刷對流管束，傳熱效果好，且增加受熱面積方便，不受殼體大小的限制，熱效率高，運行成本低；4、被加熱介質通過加熱爐時，壓降小；5、機構緊湊、體積小，佔地少。
本實用新型所設計的真空管式超導介質加熱爐主要用於石化工業中，也可以應用於其他領域的液態介質加熱系統。
為進一步公開本實用新型的技術方案，下面結合說明書附圖，通過圖2是
圖1的A-A視圖。
圖3是
圖1的B-B視圖。
圖4是爐膛和煙道「U」字形排列的真空管式超導介質加熱爐結構示意圖。
圖5是圖4的A-A視圖。
圖6是圖4的B-B視圖。
圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6的序號說明(
圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6中的相同序號代表相同內容)1-管板 10-管箱 19-被加熱介質進口2-殼體 11-煙囪 20-隔板3-壓力表接口12-集汽管21-被加熱介質出口4-溫度計接 13-連通管22-爐膛5-安全閥接口14-對流管束 23-匯管6-真空泵接口15-水冷壁24-煙道7-充液口16-集液管25-液面計接口8-受熱管17-燃燒器接口26-連接管9-管板 18-管箱 27-集汽管實施例1如
圖1、圖2、圖3所示的真空管式超導介質加熱爐，主要由殼體2、受熱管8、爐膛24、水冷壁15、煙道24、對流管束14等組成。受熱管8兩端固定在管板1和管板9上，管板1和管板9固定在殼體2上，殼體2兩端與管箱10和管箱18連接，管箱18可以用隔板20隔開分成兩程，並連接被加熱介質的進出口19、21，管箱18上可以不用隔板隔開，同時被加熱介質的進出口19、21分別連接在管箱18和管箱10上，爐膛22和煙道24「一」字形排列，爐膛22的牆壁上布置有由真空介質管束組成的水冷壁15，水冷壁15的下端部與集液管16連接，上端與殼體2連接，煙道24內布滿對流管束14，對流管束14的下端與集液管16連接，上端直接與殼體連接或者與集汽管12連接，集汽管12在通過連通管13與殼體連接；在殼體2和集液管16上設有界面計接口25，殼體2上還分別帶有壓力表接口3、溫度計接口4、安全閥接口5、真空泵接口6、和充液口7，爐膛22段部帶有燃燒器接口17，菸袋尾部設有煙囪11。在殼體2、水冷壁15和對流管束14充入一定量的超導介質，並作抽真空處理後，整個系統形成一個大型的超導介質管。當燃料燃燒產生的火焰和高溫煙氣通過爐膛和煙道時，水冷壁和對流管束內的超導介質受熱汽化上升到殼體內，直接給受熱管加熱，受熱管以熱傳遞的方式將熱傳給被加熱介質帶走，超導介質由汽態轉變成液態，回流到原處，再被加熱汽化上升到殼體，給受熱管加熱，進行往復循環，達到利用超導介質高效率地給被加熱介質加熱的目的。
實施例2如圖4、圖5、圖6所示的真空管式超導介質加熱爐，主要由殼體2、受熱管8、爐膛24、水冷壁15、煙道24、對流管束14等組成。受熱管8兩端固定在管板1和管板9上，管板1和管板9固定在殼體2上，殼體2兩端與管箱10和管箱18連接，管箱10可以用隔板20隔開分成兩程，並連接被加熱介質的進出口19、21，管箱10上可以不用隔板隔開，同時被加熱介質的進出口19、21分別連接在管箱10和管箱18上，爐膛22和煙道24「U」字形排列，爐膛22的牆壁上布置有水冷壁15，水冷壁15的下端部與集液管16連接，上端直接與殼體2連接或者與集汽管27連接，集汽管27通過連接管26與殼體2連通，煙道24內布滿對流管束14，對流管束14的下端與集液管16連接，上端直接與殼體連接或者與集汽管12連接，集汽管12在通過連通管13與殼體連接；在殼體2和集液管16上設有界面計接口25，殼體2上還分別帶有壓力表接口3、溫度計接口4、安全閥接口5、真空泵接口6、和充液口7，爐膛22段部帶有燃燒器接口17，菸袋尾部設有煙囪11。在殼體2、水冷壁15和對流管束14充入一定量的超導介質，並作抽真空處理後，整個系統形成一個大型的超導介質管。
權利要求1.一種真空管式超導介質加熱爐由殼體、受熱盤(直)管、爐膛、煙道組成，其特徵是受熱管布置在殼體內，受熱管兩端固定在管板上，兩端的管板一端與殼體固定或兩端同時與殼體固定，或者加工成U字形，管子的兩端固定在一塊管板上與殼體連接，殼體兩端或者一端與管箱連接，管箱壁壁上設有受熱管的進、出液口；殼體壁上方設有安全閥接口、溫度傳感器接口、壓力傳感器接口、充液口和真空泵接口；爐膛牆壁上布置有由真空介質管束組成的水冷壁，水冷壁下端與集液管連接，上端直接和殼體連接或者通過集汽管間接與殼體連接；煙道內布滿對流管束，對流管束下端直接或通過匯管與集液管連接，上端直接和殼體連接或者通過集汽管間接與殼體連接；水冷壁和對流管束直接或間接與殼體連接，爐膛與煙道「一」字形排列或者「U」字形排列；底部集液管與集汽管或殼體之間設有液面計接口。
2.根據權利要求1所述的真空管式超導介質加熱爐，其特徵在於殼體可以用管板將殼體分隔成兩個以上腔體，與水冷壁和(或)對流管束一起構成兩各以上相互獨立的超導介質循環體系。
3.根據權利要求1所述的真空管式超導介質加熱爐，其特徵在於受熱管可以是一根或一根以上管子，管子兩端的進出口可以直接或者通過匯管與殼體連接。
4.根據權利要求1、2、3所述的真空管式超導介質加熱爐，其特徵在於在殼體外露部分設有一層或多層隔熱或絕熱材料。
專利摘要本實用新型涉及一種真空管式超導介質加熱爐,屬於石化工業中的原油間接加熱設備。該裝置主要由殼體、受熱盤(直)管、爐膛、煙道、水冷壁、對流管束構成。受熱管布置在殼體內；爐膛牆壁布置水冷壁、煙道內布滿對流管束,水冷壁和對流管束直接或間接與殼體連接。水冷壁和對流管束內充滿液態介質,介質受熱汽化後進入殼體,相變換熱後形成的液體從殼體返回水冷壁和對流管束。本實用新型結構緊湊,體積小,壓降小,熱效率高。
文檔編號F24H1/36GK2453323SQ00260318
公開日2001年10月10日 申請日期2000年11月17日 優先權日2000年11月17日
發明者李清方, 朱幸, 陳杰, 紀國慶, 劉東傑 申請人:中國石化勝利油田有限公司規劃設計研究院