专利名称：真空管式超导介质加热炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种油田地面集输系统的真空管式超导介质加热炉，属于石化工业中的原油间接加热设备。
目前在油田集输系统中，原油处理及输送过程中的加热设备主要是水套炉。水套炉的加热盘管、火筒以及烟道都内置在壳体内部，加热盘管一般采用单管程或双管程，原油在加热盘管内流动阻力大，火筒四周作为辐射受热面，炉内温度低，燃烧条件较差，而且烟气横向冲刷壁面，传热效果差，排烟温度高，热效率低，另外，水套炉还存在结构刚性大、设备庞大、造价高等缺点；本实用新型的目的是设计一种体积小、造价低、流动阻力小、热效率高的真空管式超导介质加热炉。
本实用新型的技术方案是通过以下方式实现的本实用新型所设计的真空管式超导介质加热炉由壳体、受热盘(直)管、炉膛、烟道、水冷壁、对流管束等构成。受热管布置在壳体内，受热管两端固定在管板上，两端的管板一端与壳体固定或两端同时与壳体固定，或者加工成U字形，管子的两端固定在一块管板上与壳体连接，壳体两端或者一端与管箱连接，管箱壁上设有受热管的进液口和出液口；壳体壁上方设有安全阀接口、温度传感器接口、压力传感器接口、充液口和真空泵接口；炉膛墙壁上布置有由真空介质管束组成的水冷壁，水冷壁下端与集液管连接，上端直接和壳体连接或者通过集汽管间接与壳体连接；烟道内布满对流管束，对流管束下端通过汇管与集液管连接，上端直接和壳体连接或者通过集汽管间接与壳体连接；水冷壁和对流管束直接或间接与壳体连接。炉膛与烟道“一”字形排列或者“U”字形排列；底部集液管与集汽管或壳体之间设有液面计接口。
为了提高效率，壳体可以用管板将壳体分隔成两个以上腔体，与水冷壁和(或)对流管束一起构成两个以上相互独立的介质循环体系；壳体外露部分设有一层或多层隔热或绝热材料。
本实用新型所设计的真空管式超导介质加热炉在应用时，壳体与水冷壁及对流管束连通，并且保持一定真空度，水冷壁和对流管束内存有一定量的超导介质或水，超导介质或水在火焰和高温烟气的作用下发生相变，形成高温高压蒸汽进入壳体，蒸汽在壳体的受热管壁上发生凝结换热，并形成液体，液滴依靠重力作用返回水冷壁和对流管束，整个系统形成一个大热管；输油管路与管箱壁上的进液口和出液口连接，油水通过受热管与超导介质换热后，通过出液口重新进入输油管路。
本实用新型所设计的真空管式超导介质加热炉与现有加热炉相比具有以下优点1、系统运行压力低，安全可靠；2、结构刚性小，钢材用量少，造价低；3、烟气横向冲刷对流管束，传热效果好，且增加受热面积方便，不受壳体大小的限制，热效率高，运行成本低；4、被加热介质通过加热炉时，压降小；5、机构紧凑、体积小，占地少。
本实用新型所设计的真空管式超导介质加热炉主要用于石化工业中，也可以应用于其他领域的液态介质加热系统。
为进一步公开本实用新型的技术方案，下面结合说明书附图，通过图2是
图1的A-A视图。
图3是
图1的B-B视图。
图4是炉膛和烟道“U”字形排列的真空管式超导介质加热炉结构示意图。
图5是图4的A-A视图。
图6是图4的B-B视图。
图1、图2、图3、图4、图5、图6的序号说明(
图1、图2、图3、图4、图5、图6中的相同序号代表相同内容)1-管板 10-管箱 19-被加热介质进口2-壳体 11-烟囱 20-隔板3-压力表接口12-集汽管21-被加热介质出口4-温度计接 13-连通管22-炉膛5-安全阀接口14-对流管束 23-汇管6-真空泵接口15-水冷壁24-烟道7-充液口16-集液管25-液面计接口8-受热管17-燃烧器接口26-连接管9-管板 18-管箱 27-集汽管实施例1如
图1、图2、图3所示的真空管式超导介质加热炉，主要由壳体2、受热管8、炉膛24、水冷壁15、烟道24、对流管束14等组成。受热管8两端固定在管板1和管板9上，管板1和管板9固定在壳体2上，壳体2两端与管箱10和管箱18连接，管箱18可以用隔板20隔开分成两程，并连接被加热介质的进出口19、21，管箱18上可以不用隔板隔开，同时被加热介质的进出口19、21分别连接在管箱18和管箱10上，炉膛22和烟道24“一”字形排列，炉膛22的墙壁上布置有由真空介质管束组成的水冷壁15，水冷壁15的下端部与集液管16连接，上端与壳体2连接，烟道24内布满对流管束14，对流管束14的下端与集液管16连接，上端直接与壳体连接或者与集汽管12连接，集汽管12在通过连通管13与壳体连接；在壳体2和集液管16上设有界面计接口25，壳体2上还分别带有压力表接口3、温度计接口4、安全阀接口5、真空泵接口6、和充液口7，炉膛22段部带有燃烧器接口17，烟袋尾部设有烟囱11。在壳体2、水冷壁15和对流管束14充入一定量的超导介质，并作抽真空处理后，整个系统形成一个大型的超导介质管。当燃料燃烧产生的火焰和高温烟气通过炉膛和烟道时，水冷壁和对流管束内的超导介质受热汽化上升到壳体内，直接给受热管加热，受热管以热传递的方式将热传给被加热介质带走，超导介质由汽态转变成液态，回流到原处，再被加热汽化上升到壳体，给受热管加热，进行往复循环，达到利用超导介质高效率地给被加热介质加热的目的。
实施例2如图4、图5、图6所示的真空管式超导介质加热炉，主要由壳体2、受热管8、炉膛24、水冷壁15、烟道24、对流管束14等组成。受热管8两端固定在管板1和管板9上，管板1和管板9固定在壳体2上，壳体2两端与管箱10和管箱18连接，管箱10可以用隔板20隔开分成两程，并连接被加热介质的进出口19、21，管箱10上可以不用隔板隔开，同时被加热介质的进出口19、21分别连接在管箱10和管箱18上，炉膛22和烟道24“U”字形排列，炉膛22的墙壁上布置有水冷壁15，水冷壁15的下端部与集液管16连接，上端直接与壳体2连接或者与集汽管27连接，集汽管27通过连接管26与壳体2连通，烟道24内布满对流管束14，对流管束14的下端与集液管16连接，上端直接与壳体连接或者与集汽管12连接，集汽管12在通过连通管13与壳体连接；在壳体2和集液管16上设有界面计接口25，壳体2上还分别带有压力表接口3、温度计接口4、安全阀接口5、真空泵接口6、和充液口7，炉膛22段部带有燃烧器接口17，烟袋尾部设有烟囱11。在壳体2、水冷壁15和对流管束14充入一定量的超导介质，并作抽真空处理后，整个系统形成一个大型的超导介质管。
权利要求1.一种真空管式超导介质加热炉由壳体、受热盘(直)管、炉膛、烟道组成，其特征是受热管布置在壳体内，受热管两端固定在管板上，两端的管板一端与壳体固定或两端同时与壳体固定，或者加工成U字形，管子的两端固定在一块管板上与壳体连接，壳体两端或者一端与管箱连接，管箱壁壁上设有受热管的进、出液口；壳体壁上方设有安全阀接口、温度传感器接口、压力传感器接口、充液口和真空泵接口；炉膛墙壁上布置有由真空介质管束组成的水冷壁，水冷壁下端与集液管连接，上端直接和壳体连接或者通过集汽管间接与壳体连接；烟道内布满对流管束，对流管束下端直接或通过汇管与集液管连接，上端直接和壳体连接或者通过集汽管间接与壳体连接；水冷壁和对流管束直接或间接与壳体连接，炉膛与烟道“一”字形排列或者“U”字形排列；底部集液管与集汽管或壳体之间设有液面计接口。
2.根据权利要求1所述的真空管式超导介质加热炉，其特征在于壳体可以用管板将壳体分隔成两个以上腔体，与水冷壁和(或)对流管束一起构成两各以上相互独立的超导介质循环体系。
3.根据权利要求1所述的真空管式超导介质加热炉，其特征在于受热管可以是一根或一根以上管子，管子两端的进出口可以直接或者通过汇管与壳体连接。
4.根据权利要求1、2、3所述的真空管式超导介质加热炉，其特征在于在壳体外露部分设有一层或多层隔热或绝热材料。
专利摘要本实用新型涉及一种真空管式超导介质加热炉,属于石化工业中的原油间接加热设备。该装置主要由壳体、受热盘(直)管、炉膛、烟道、水冷壁、对流管束构成。受热管布置在壳体内；炉膛墙壁布置水冷壁、烟道内布满对流管束,水冷壁和对流管束直接或间接与壳体连接。水冷壁和对流管束内充满液态介质,介质受热汽化后进入壳体,相变换热后形成的液体从壳体返回水冷壁和对流管束。本实用新型结构紧凑,体积小,压降小,热效率高。
文档编号F24H1/36GK2453323SQ00260318
公开日2001年10月10日 申请日期2000年11月17日 优先权日2000年11月17日
发明者李清方, 朱幸, 陈杰, 纪国庆, 刘东杰 申请人:中国石化胜利油田有限公司规划设计研究院