一种单井储油罐原油间接高效快速加热系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及加热系统，尤其涉及一种单井储油罐原油间接高效快速加热系统。
【背景技术】
[0002]多年来，油气集输领域普遍采用管式炉及水套炉，这些炉型在工作原理、结构设计以及实际运行方面均存在不足之处。管式加热炉容易造成管壁局部过热、氧化引起油垢结焦。水套炉采用水浴加热，体积庞大，钢耗量大。火筒炉单台容量小，使用范围窄，安全可靠性差。单井储油罐的原油加热一般采用单井火筒炉加热的方式。这种简单传统的方式热效率低，平均50%左右；储油罐基本没有保温层结构，基本露天放置，散热损失大，能量浪费严重；单井储油罐一般分散分布在油田偏远区块，根据现场就近的燃料供应，主要采用煤、天然气或电加热单一燃料，能源耗量大，运行管理工作量大；现有工艺中高温烟气与原油直接换热或者电热管与原油直接接触或者导热热媒与烟气和电热管直接接触。针对目前存在的能源浪费，污染和结焦等问题，较为理想的解决办法是采用高效安全节能环保的新型间接加热装置。
[0003]传统加热方式的缺陷导致设备的不正常损坏，影响加热系统的使用寿命，加热速度慢，储油罐散热量大，系统总热效率低，并在运行中存在安全隐患。采用重力电热热管作为加热元件的常压热水加热装置间接加热储油罐内的高粘原油，可很好地解决传统加热模式存在的问题。
[0004]用于单井储油罐原油间接高效快速加热系统是利用高效重力电热热管释放的热能首先在常压下快速加热热水箱内的热水，然后热水间接加热原油的加热技术，该技术应用于单井储油罐高粘原油加热具有以下技术优势:1.在热水箱内，重力电热热管首先对中间介质水高效快速加热因重力电热热管与储油罐内原油不直接接触，中间介质热水与原油间接加热，所以安全可靠性得到了根本的改善；3.中介介质热水与重力电热热管之间热交换能力强；4.热水与原油之间加热效果好；5.系统加热速度快，储油罐散热量小，系统热效率高。
[0005]中间介质热水的高效快速加热对提高系统热效率和保证结构紧凑、原油快速加热等具有至关重要的决定作用。在系统吸热端，当热水回水在热水箱内升温时，充分利用重力电热热管高效加热技术，可以快速将回水温度提高；在系统放热端，通过改善储油罐内热水盘管的布置方式和增大热水的流速和换热面积，能够解约能源的消耗，并提高加热系统的热效率。
[0006]在石油能源、煤碳能源、天然气能源等传统石化能源日趋紧张的今天，为应对环境变化，实现可持续发展，在油田偏远地区需要迫切实现单井储油罐高效节能加热，节约运行和管理成本。基于高效重力电热热管的单井储油罐原油间接高效快速加热系统有重要的应用前景。【实用新型内容】
[0007]本实用新型是为了解决上述不足，提供了一种单井储油罐原油间接高效快速加热系统。
[0008]本实用新型的上述目的通过以下的技术方案来实现:一种单井储油罐原油间接高效快速加热系统，其特征在于:包括吸热端和放热端，所述吸热端包括热水罐，热水罐内部安装有重力电热热管，重力电热热管连接工频电源；所述放热端包括单井储油罐，单井储油罐内安装有换热盘管；所述热水罐的给水端通过给水管连接换热盘管一端，给水管上设有热水栗，换热盘管另一端再通过回水管连接热水罐的回水端。
[0009]所述重力电热热管工作液为低沸点无机液体，液体充填量为重力电热热管内部空间的 30% -80% ο
[0010]所述重力电热热管偏离垂直方向的倾斜角小于15度。
[0011]所述单井储油罐内换热盘管分为垂直和水平布置两组，实现对原油的均匀快速加热。
[0012]所述单井储油罐的体积为40?80m3。
[0013]所述重力电热热管从工频电源获得电能，重力电热热管管壁发热产生的热能加热重力电热热管内部的工作液，工作液把热量传递给从垂直放置的重力电热热管外部空间流过的水，把水从80°C加热到95°C。
[0014]所述热水罐是给中间加热介质水加热的常压容器，其内布置一定数量的重力电热热管，水从重力电热热管外部空间逆流而上，吸热升温。
[0015]所述热水栗用于驱动水循环，从而保证给水的重复利用。
[0016]所述工频电源用于给重力电热热管提供电能，频率可调。
[0017]所述单井储油罐为单井产液的临时储存装置。
[0018]所述换热盘管用作热水流经通道，把热量放给原油，将原油升温到75°C。
[0019]本实用新型的工作原理:
[0020]在吸热端，工频电源给垂直放置的重力电热热管通电，重力电热热管管壁电阻发热产生的热能加热重力电热热管底部的工作液，工作液把热量传递给从垂直放置的重力电热热管外部空间逆流而上的水，把水从80°C加热到95°C。热水(给水)通过热水栗加压进入放热端。在放热端，热水在换热盘管内流过，把热量放给原油，将原油升温到75°C。换热完毕的水温度在70-75°C的范围内，随后依靠重力作用通过回水管回流到热水罐底部。
[0021]所述吸热端的加热元件为重力电热热管，单根重力电热热管发热功率2?4kW ;所述重力电热热管加热系统启动时间小于2小时；中间介质水在储油罐内重力电热热管的外部空间逆流而上；所述热水罐内热水压力为常压，吸热量30?60kW，温升10-20°C ;换热后热水依靠重力回流到热水罐底部。
[0022]本实用新型与现有技术相比的优点是:本实用新型的加热系统的热效率可达97% ;吸热端和放热端热量传递速度快；节能环保。
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图对本实用新型进一步详述。
[0025]如图1所示，一种单井储油罐原油间接高效快速加热系统，包括吸热端1和放热端2，所述吸热端1包括热水罐1-1，热水罐1-1内部安装有重力电热热管1-2，重力电热热管1-2连接工频电源1-3 ;所述放热端2包括单井储油罐2-1，单井储油罐2-1内安装有换热盘管2-2 ;所述热水罐1-1的给水端通过给水管3连接换热盘管2-2 —端，给水管3上设有热水栗4，换热盘管2-2另一端再通过回水管5连接热水罐1-1的回水端。
[0026]所述重力电热热管1-2工作液为低沸点无机液体，液体充填量为重力电热热管1-2内部空间的30% -80% ο
[0027]所述重力电热热管1-2偏离垂直方向的倾斜角小于15度。
[0028]所述单井储油罐2-1内换热盘管2-2分为垂直和水平布置两组，实现对原油的均匀快速加热。
[0029]所述单井储油罐2-1的体积为40?80m3。
[0030]所述重力电热热管1-2从工频电源1-3获得电能，重力电热热管1-2管壁发热产生的热能加热重力电热热管1-2内部的工作液，工作液把热量传递给从垂直放置的重力电热热管1-2外部空间流过的水，把水从80°C加热到95°C。
[0031]所述热水罐1-1是给中间加热介质水加热的常压容器，其内布置一定数量的重力电热热管，水从重力电热热管1-2外部空间逆流而上，吸热升温。
[0032]所述热水栗4用于驱动水循环，从而保证给水的重复利用。
[0033]所述工频电源1-3用于给重力电热热管提供电能，频率可调。
[0034]所述单井储油罐2-1为单井产液的临时储存装置。
[0035]所述换热盘管2-2用作热水流经通道，把热量放给原油，将原油升温到75°C。
[0036]本实用新型的工作原理:
[0037]在吸热端，工频电源给垂直放置的重力电热热管通电，重力电热热管1-2管壁电阻发热产生的热能加热重力电热热管1-2底部的工作液，工作液把热量传递给从垂直放置的重力电热热管1-2外部空间逆流而上的水，把水从80°C加热到95°C。热水(给水)通过热水栗4加压进入放热端。在放热端，热水在换热盘管2-2内流过，把热量放给原油，将原油升温到75°C。换热完毕的水温度在70-75°C的范围内，随后依靠重力作用通过回水管回流到热水罐1-1底部。
[0038]所述吸热端1的加热元件为重力电热热管1-2，单根重力电热热管发热功率2?4kff ;所述重力电热热管1-2加热系统启动时间小于2小时；中间介质水在储油罐2-1内重力电热热管1-2的外部空间逆流而上；所述热水罐1-1内热水压力为常压，吸热量30?60kW，温升10-20°C ;换热后热水依靠重力回流到热水罐1-1底部。
[0039]以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种单井储油罐原油间接高效快速加热系统，其特征在于:包括吸热端和放热端，所述吸热端包括热水罐，热水罐内部安装有重力电热热管，重力电热热管连接工频电源；所述放热端包括单井储油罐，单井储油罐内安装有换热盘管；所述热水罐的给水端通过给水管连接换热盘管一端，给水管上设有热水栗，换热盘管另一端再通过回水管连接热水罐的回水端。2.根据权利要求1所述的一种单井储油罐原油间接高效快速加热系统，其特征在于:所述重力电热热管工作液为低沸点无机液体，液体充填量为重力电热热管内部空间的30% -80%。3.根据权利要求1所述的一种单井储油罐原油间接高效快速加热系统，其特征在于:所述重力电热热管偏离垂直方向的倾斜角小于15度。4.根据权利要求1所述的一种单井储油罐原油间接高效快速加热系统，其特征在于:所述单井储油罐内换热盘管分为垂直和水平布置两组，实现对原油的均匀快速加热。5.根据权利要求1所述的一种单井储油罐原油间接高效快速加热系统，其特征在于:所述单井储油罐的体积为40?80m3。
【专利摘要】本实用新型公开了一种单井储油罐原油间接高效快速加热系统，包括吸热端和放热端，所述吸热端包括热水罐，热水罐内部安装有重力电热热管，重力电热热管连接工频电源；所述放热端包括单井储油罐，单井储油罐内安装有换热盘管；所述热水罐的给水端通过给水管连接换热盘管一端，给水管上设有热水泵，换热盘管另一端再通过回水管连接热水罐的回水端。本实用新型与现有技术相比的优点是：本实用新型的加热系统的热效率可达97％；吸热端和放热端热量传递速度快；节能环保。
【IPC分类】B65D88/74
【公开号】CN204979857
【申请号】CN201520758062
【发明人】王继哲
【申请人】王继哲
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年9月29日