火筒式熱管加熱爐的製作方法
2023-05-19 20:55:31 1
專利名稱：火筒式熱管加熱爐的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於油田油氣加熱集輸系統或其它加熱場所使用的火筒式加熱爐的改進——火筒式熱管加熱爐。
火筒式加熱爐是油田通常應用較多的主要加熱設備之一。按基本結構此種加熱爐可分為兩種型式一種為火筒式直接加熱爐，俗稱火筒爐，其中燃料燃燒後放出的熱量通過火筒壁直接傳遞給殼體內被加熱介質；另一種為火筒式間接加熱爐，俗稱水套爐，其燃燒熱通過火筒壁傳遞給熱媒(水)，熱媒再通過盤管壁將熱量傳遞給被加熱介質。上述兩種結構的火筒式加熱爐僅是依靠火筒壁和盤管壁進行傳熱，傳熱係數小，因而所需火筒、盤管換熱面積大，耗費鋼材多。另外，由於盤管長、彎頭多，被加熱介質壓力損失大，耗能較多。近年來問世的新型加熱爐「高效加熱器」(專利號88210266.4)較好地克服了現有火筒式加熱爐的上述缺點，但其煙管在高溫區下易過熱燒壞；當被加熱介質流量不穩時，熱管元件可能會瞬時溫度過高、壓力劇增，因而發生熱管爆裂。這些不足使得該種熱管加熱爐的使用受到一定限制。
本實用新型的任務是提供一種熱效率高、耗能少且安全可靠的新型火筒式熱管加熱爐，將其利用於油田油氣加熱集輸和其它加熱場所，可以達到節約能源，降低成本，安全可靠的目的。
本實用新型是這樣實現的。它包括殼體、火筒換熱系統、盤管換熱系統、燃燒系統和煙囪五個部分。殼體部分由殼體5、安全閥6、液位計7、加水管8、平衡管9、壓力表10組成；火筒換熱系統由火筒1和熱管3組成，熱管的沸騰段插入火筒內，冷凝段露在火筒外；盤管換熱系統由盤管2組成，熱管的冷凝段插入盤管內，沸騰段浸沒在熱媒中；燃燒系統11和煙囪12為現有技術。本實用新型的組裝過程是將熱管3、4按如下形式分別焊裝在火筒1和盤管2上，即熱管3的沸騰段插入火筒1內，冷凝段露在火筒外，熱管4的冷凝段插入盤管2內，沸騰段露在盤管外；將按上述焊裝好的火筒1和盤管2分別裝入予制好的殼體5內(火筒1前端伸出殼體外)，並將殼體兩端用封頭焊死；將火筒1前端用法蘭與燃燒系統11相連；將煙囪12通過法蘭與火筒1出口相連。
本實用新型具有良好的工作性能，且安全可靠，宜於在石油礦場推廣應用。經樣機測試，此種加熱爐的熱效率可達86％以上，節能效果顯著；與相同負荷水套爐相比，金屬耗用量可節約25－40％，降低成本10％左右，壓降損失減少60％以上。
圖1為本實用新型的總體結構示意圖圖2為熱管3、4的幾種主要結構示意圖。
現結合附圖對本實用新型的實施作進一步說明。本實用新型中殼體部分各部件以及燃燒系統11和煙囪12與現有火筒式加熱爐相同，皆為現有技術；火筒換熱系統中的火筒1和盤管換熱系統中的盤管2亦為現有技術，熱管3、4可製作成曲線型(a)、園弧型(b)、變徑型(c)、翅片型(d)和光管型(e)(見圖2)中任一種形狀，其材質主要為碳素鋼或合金鋼，直接焊在火筒1和盤管2上，其尺寸和安裝數量根據熱負荷大小及熱平衡計算而定。以變徑型熱管(c)為例，其結構如下此種熱管兩端分別為帶園頭的φ48和φ28園管，壁厚分別為3mm和2.5mm。φ48一端為光管，φ28一端與園管中心線垂直地焊有若干片外徑60mm、內徑28mm的園環形翅片。中部為一園環形絕熱段，長30mm，外徑60mm，內表面呈上大下小的喇叭口形。本實用新型可形成系列產品，其技術參數分別為熱負荷40－2500千瓦，殼體壓力等級0.1－0.6兆帕，盤管壓力等級1.6－32兆帕。除前面敘述的熱管外，本實用新型其餘各部分的選材、製造、焊接、水壓試驗、安裝驗收等工序均按原石油工業部制訂的《油田專用水套加熱爐製造安裝及驗收規範》執行。本實用新型在結構上亦可簡化，採取取消盤管換熱系統的型式，以供對熱負荷要求較小的加熱場使用。
權利要求1.一種用於油田油氣加熱集輸系統或其它加熱場所的火筒式熱管加熱爐，由殼體、火筒換熱系統、盤管換熱系統、燃燒系統和煙囪五部分組成，其特徵在於a)分別焊裝有熱管3、4的火筒1和盤管2分別裝置在予制好的殼體5內，火筒1前端伸出殼體外，殼體兩端用封頭焊死，其中熱管3的沸騰段插入火筒1內，冷凝段露在火筒外，熱管4的冷凝段插入盤管2內，沸騰段露在盤管外；b)火筒1前端通過法蘭與燃燒系統11相連，煙囪12通過法蘭與火筒1出口相連。
2.根據權利要求1所述的火筒式熱管加熱爐，其特徵在於，熱管3、4(變徑型)兩端分別為帶園頭的φ48和φ28園管，φ48一端為光管，φ28一端垂直於園管中心線焊有若干片外徑60mm、內徑28mm的園環形翅片，中部為一長30mm、外徑60mm的園環形絕熱段，內表面呈上大下小的喇叭口形；該熱管還可製作成曲線型、園弧型、翅片型或光管型。
專利摘要一種用於油田油氣加熱集輸系統或其他加熱場所的火筒式熱管加熱爐。它由殼體、火筒換熱系統、盤管換熱系統、燃燒系統和煙囪五個部分組成，其殼體內裝置有分別焊裝有熱管3、4的火筒1和盤管2，熱管3的沸騰段插入火筒內，冷凝段露在火筒外；熱管4的冷凝段插入盤管內，沸騰段露在盤管外。利用此種新型加熱爐可以提高加熱爐的傳熱效果及其熱效率，達到節約能源、降低成本、安全可靠的目的，宜於在石油礦場推廣使用。
文檔編號F24H1/22GK2065749SQ89209568
公開日1990年11月14日 申請日期1989年9月29日 優先權日1989年9月29日
發明者李更來, 郎逵, 喬中復, 鍾甲學 申請人:遼河石油勘探局油田建設規劃設計院, 東北工學院