氣井採集用水套爐的製作方法
2023-12-01 12:21:06 1
專利名稱：氣井採集用水套爐的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及石油鑽井裝備技術領域，具體涉及用於氣井採集的水套爐。
背景技術：
水套爐是一種為天然氣加熱的間接加熱器，以天然氣作為燃料，加熱水套爐中的水，再通過熱水將浸沒於其中的高壓管線裡的天然氣加熱到一定溫度，使天然氣在降壓過程中產生節流降溫效應時不發生水化物冰堵。目前在天然氣採集領域中常用的水套爐因為火頭的空氣燃氣混合比沒有優化，天然氣無法充分燃燒；同時由於煙囪過長，導致煙囪損失能耗較多；另外爐體內部煙道與水的接觸面積較少，無法得到最大的能量值。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題在於克服現有技術中的上述缺陷，提供一種新型的氣井採集用水套爐，通過調節空氣燃氣混合比提高天然氣燃燒效率，並同時加大換熱面積，提聞換熱效率。本實用新型為解決上述技術題所採用的技術方案為氣井採集用水套爐，主要包括水套、火頭、煙囪、氣管線、水箱和爐體；火頭伸入爐體中並與布置在爐體中的燃燒器連接，燃燒氣煙氣出口與集煙箱連接，集煙箱連接的煙道從爐體伸出與煙囪連接；水箱置於爐體外並與爐體內部的水腔相通；高壓氣管線置於爐體的水腔中，一端連接供氣端，另一端連接熱氣出口端；其特徵在於爐體中的煙道分為端頭煙道和與氣管線平行的中間煙道，所述的中間煙道為多根並列平行並首尾連通的盤管構成。按上述技術方案，火頭主要包括筒體、氣嘴、調節風門、背帽、螺杆；筒體外形為兩個收縮錐體的收縮端相對接 而構成的一體式環體；調節風門為端蓋式，可轉動地設置在筒體的左端；螺杆從調節風門的中心伸入筒體中，並在靠近中間筒體收縮段的螺杆末端設置氣嘴。按上述技術方案，火頭的燃氣孔徑和空氣孔徑比為1:36 42。按上述技術方案，火頭的燃氣孔徑和空氣孔徑比為1: 42。按上述技術方案，所述的煙囪高度為5 9m。按上述技術方案，所述的煙囪高度為6m。 按上述技術方案，所述的爐體外表面設置有太空節流高溫隔熱保溫層。採用上述技術方案，通過調整火頭的空氣燃氣混合比，使天然氣充分燃燒得到最大的能量值；將原煙囪高度9m調整為現在的6m，通過計算可把煙囪損失的能耗降低到最低；將原Φ245煙道中間Im的部分改為7根Φ76的盤管，可增加了煙道與水的接觸面積；增加志盛派ZS-1太空節流高溫隔熱保溫塗料，可降低水套爐殼體上的熱損失；按現有水套爐每臺按每天消耗天然氣220m3計算,年消耗天然氣160. 6X 104m3左右,採用本實用新型後，水套爐能耗進行數據的加權平均計算，節約天然氣能耗20%以上，大大降低了生產成本。
圖1是本實用新型的水套爐整體結構圖。圖2是現有技術中的中間煙道結構圖。圖3是本實用新型的中間煙道的煙道盤管部分結構圖。圖4是本實用新型的火頭結構示意圖。
圖1-4中，各標記為火頭1、煙囪2、中間煙道3、爐體4、煙道盤管5、氣管線6、水箱7、背帽1.1、調節風門1. 2、氣嘴1. 3、筒體1. 4、螺杆1. 5。
具體實施方式
以下結合實施例及附圖對本實用新型作進一步說明，但不限定本實用新型。如圖1所示，根據本實用新型實施的氣井採集用水套爐，主要包括水套爐體4、火頭1、煙囪2、氣管線6、水箱7 ;火頭I伸入爐體4中並與布置在爐體中的燃燒器連接，燃燒氣煙氣出口與集煙箱連接，集煙箱連接的煙道從爐體4伸出與煙囪2連接；水箱7置於爐體4外並與爐體4內部的水腔相通；高壓氣管線6置於爐體4的水腔中，一端連接供氣端，另一端連接熱氣出口端；圖4為本實用新型水套爐所用的火頭結構圖，火頭I主要包括筒體1. 4、氣嘴1. 3、調節風門1. 2、背帽1.1、螺杆1. 5 ;筒體1. 4外形為兩個收縮錐體的收縮端相對接構成的一體式環體；調節風門1. 2為端蓋式，可轉動地設置在筒體1. 4的左端；螺杆1. 5從調節風門的中心伸入筒體1. 4中，並在靠近中間筒體1. 4收縮段的螺杆1. 5末端設置氣嘴1. 3 ;根據氣嘴1. 3的燃燒情旋轉調節風門1. 2調節燃氣孔徑和空氣孔徑，待調整完風門大小後緊固背帽1.1進行固定。本實施例中，將燃氣孔徑和空氣孔徑比為1:36 40，最佳的燃氣孔徑和空氣孔徑比為1:40，經實驗計算，採用這種優化的燃燒比例，可以使天然氣充分燃燒得到最大的能量值。圖2中的中間煙道3中間煙道長lm，為單管結構。如圖1和3所示，爐體4中的煙道分為端頭煙道和與氣管線平行的中間煙道3，所述的中間煙道3為多根並列平行並首尾連通的煙道盤管5構成，煙道盤管5為7根Φ76_直徑的盤管首尾連通構成，採用該技術手段，有效增大爐體水腔內，煙道與水的接觸面積，進行高效換熱。圖1中的煙囪高度小於現有技術中採用的9m高，可以設置為5-9m，本實施例根據計算將高度設置為6m，把煙囪損失的能耗降低到最低。爐體4外表面設置志盛派ZS-1太空節流高溫隔熱保溫塗料，可降低水套爐殼體上的熱損失。本水套爐為IOOkw功率採氣用水套爐。按現有水套爐每臺按每天消耗天然氣220m3計算，年消耗天然氣160. 6 X IO4Hi3左右，採用本實用新型後，水套爐能耗進行數據的加權平均計算，節約天然氣能耗20%以上，大大降低了生產成本。
權利要求1.氣井採集用水套爐，主要包括水套、火頭、煙囪、氣管線、水箱和爐體；火頭伸入爐體中並與布置在爐體中的燃燒器連接，燃燒氣煙氣出口與集煙箱連接，集煙箱連接的煙道從爐體伸出與煙囪連接；水箱置於爐體外並與爐體內部的水腔相通；高壓氣管線置於爐體的水腔中，一端連接供氣端，另一端連接熱氣出口端；其特徵在於爐體中的煙道分為端頭煙道和與氣管線平行的中間煙道，所述的中間煙道為多根並列平行並首尾連通的盤管構成。
2.根據權利要求1所述的水套爐，其特徵在於火頭主要包括筒體、氣嘴、調節風門、背帽、螺杆；筒體外形為兩個收縮錐體的收縮端相對接而構成的一體式環體；調節風門為端蓋式，可轉動地設置在筒體的左端；螺杆從調節風門的中心伸入筒體中，並在靠近中間筒體收縮段的螺杆末端設置氣嘴。
3.根據權利要求1或2所述的水套爐，其特徵在於火頭的燃氣孔徑和空氣孔徑比為I 36 42。
4.根據權利要求3所述的水套爐，其特徵在於火頭的燃氣孔徑和空氣孔徑比為1:42。
5.根據權利要求1或2或4所述的水套爐，其特徵在於所述的煙囪高度為5 9m。
6.根據權利要求5所述的水套爐，其特徵在於所述的煙囪高度為6m。
7.根據權利要求1或2或4或6所述的水套爐，其特徵在於所述的爐體外表面設置有太空節流高溫隔熱保溫層。
8.根據權利要求3所述的水套爐，其特徵在於所述的爐體外表面設置有太空節流高溫隔熱保溫層。
9.根據權利要求5所述的水套爐，其特徵在於所述的爐體外表面設置有太空節流高溫隔熱保溫層。
專利摘要本實用新型涉及氣井採集用水套爐，主要包括水套、火頭、煙囪、氣管線、水箱和爐體；火頭伸入爐體中並與布置在爐體中的燃燒器連接，燃燒氣煙氣出口與集煙箱連接，集煙箱連接的煙道從爐體伸出與煙囪連接；水箱置於爐體外並與爐體內部的水腔相通；高壓氣管線置於爐體的水腔中，一端連接供氣端，另一端連接熱氣出口端；其特徵在於爐體中的煙道分為端頭煙道和與氣管線平行的中間煙道，所述的中間煙道為多根並列平行並首尾連通的盤管構成。通過調節空氣燃氣混合比提高天然氣燃燒效率，並同時加大換熱面積，提高換熱效率。
文檔編號F24H7/02GK202885251SQ201220373090
公開日2013年4月17日 申請日期2012年7月30日 優先權日2012年7月30日
發明者劉寧, 王周杰, 李強, 駱成貴, 範舉忠, 劉喬平 申請人:中國石化江漢油田分公司採氣廠