专利名称：原油输送加热器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种原油开采设备，特别是一种在原油输送过程中所使用的原油输送加热器。
背景技术：
目前，世界上大多数采油国的原油大部份都是通过石油管道，将原油输送至油轮码头或炼油厂进行装贮或加工，在漫长的石油输送过程中，为了使原油能够沿管路顺利流动，一般都需要在输油管路沿线间隔设置泵站。我国的石油开采和输送也是如此，泵站的作用之一是对原油进行加压，另一主要作用是对原油进行加温。前者是为了确保原油输送的压力和动力以使油流具有一定的流速，而后者是为了解决原油粘稠度大、含蜡量高、因油温下降而阻塞管道的问题，此问题在我国尤为突出。所以，在我国的陆上油田的输油管路沿线，每隔50公里设有一个加压泵站。
而目前，对原油的加温预热还采用较为原始的方法和设备，这种预热设备的结构为将泵站内的输油管路弯制成螺旋状或反复迂折的盘状，其一端与油管进口相连，而另一端与油管的引出端相连，在较为集中的螺旋状原油管路周围，架设数量不等的加热板炉，用这种加热板炉燃烧时喷出的火焰对油管进行烘烤加热，以预热管内的原油，使其具有较高的温度后能增强流动性并减少对管路的阻塞，以提高输送效率，当然，在泵站中的输油管的适当部位段，串设有对油流加压的泵，这种加热板炉实际上是一个油料燃烧器，它以原油为原料，其虽然能起到加温预热的作用，但是，其缺点是显而易见的。
一、由于其采用开放式燃烧、直接烘烤式加热，所以其热效率低、能耗大。因为一般原油由上一泵站输送一定距离之后，其油温下降至40度，其流动性已较差，而从40度加热到90度，需要多台加热板炉同时燃烧，一般一个有100多台加热炉的小型采油厂，一年就要烧掉7万吨原油，故有油老虎之称。
二、由于采用火焰直接烧烤原油输油管，十分不安全，一旦操作不当或原油有渗漏，则易引起火灾。
三、操作环境差，由于工作人员与直接燃烧的火焰和被加热的油管同在一个空间内，其污染严重，工作环境恶劣，不利于工作人员的身心健康。
发明内容
本实用新型的目的主要是为了解决现有技术所存在的上述技术问题，而提供一种节能、热效率高、安全实用的原油输送加热器，其具体技术方案为它有与原油输送管道的进出口相串接并盘绕设置的被预热输油管段，另外，还有一燃烧器，其特征在于被预热输油管段的盘绕形式为至少两组大小不同、相互间隔套置并沿各圈周向反复弯折互为连通，在被预热输油管段的外部间隔套置有预热管，预热管与被包容密封在其内的被预热输油管段之间有灌充有热导介质的环形预热通道，环形预热通道上串接有热导介质储放容器和循环泵并构成一循环回路，环形预热管道的周向通过连接板互为连接成与被预热输油管盘绕形式相同、相互间隔套置的、至少两组互为贯通的环形燃烧通道，环形燃烧通道轴侧端分别由前端板和后端板封闭成循环加热器，最内圈的燃烧通道轴侧一端设置有燃烧器，在环形燃烧通道的后端板内侧有一抽排通道。
由上可见，通过设在加热器一侧端孔处的燃烧器燃烧并向内喷射的火焰及其热气流加热循环加热器中的各加热单元，而最外层的预热管道先被加热，然后使其内的导热介质被加热，然后再通过加热的导热介质预热被预热输油管段及其中的原油，由于各循环加热组中的各加热单元中被加热原油与加热介质之间具有相当大的换热面积和相当长的换热流程，尤其是这种流动状态的对流换热以及由低温向高温的逐渐预热过程，具有很好的加热效果和节能效果。另由于燃烧器的火焰不与原油直接接触，因而很安全。另由于整个燃烧加热、预热过程都是在一个封闭集中、且具有抽排作用的筒状加热器内进行的，因此，具有污染小、安全的优点。
图1是本实用新型的结构剖面图。
图2是图1的A向视图。
图3是图1的A-A剖视图。
图4是图2中一加热单元的剖面放大图。
图5是本实用新型被预热原油的流向和预热过程示意图。
图6是本实用新型加热介质的流向和布局示意图。
具体实施例下面将结合附图1至6对本实用新型的具体结构和实施例进行祥细的说明
一种原油输送加热器，它有与原油输送管道的进出口相串接并盘绕设置的被预热输油管段6，另外，还有一燃烧器1，其特征在于被预热输油管段6的盘绕形式为至少两组大小不同、相互间隔套置并沿各圈周向反复弯折互为连通，在被预热输油管段6的外部间隔套置有预热管51，预热管51与被包容密封在其内的被预热输油管段6之间是灌充有热导介质的环形预热通道53，环形预热通道53上串接有热导介质储放容器4和循环泵3并构成一循环回路，环形预热通道53的周向通过连接板55互为连接成与被预热输油管段6盘绕形式相同、相互间隔套置的、至少两组互为贯通的环形燃烧通道54，环形燃烧通道54轴侧端分别由前端板58和后端板59封闭成循环加热器5，最内圈的燃烧通道54轴侧一端孔541内设置有燃烧器1，在环形燃烧通道54的后端板59内侧有一抽排通道57。参见图1至图4。
被预热输油管段6相互间隔套置的盘绕形状为圆形或矩形，盘绕方式为由下至上的立式或前后的卧式，环形预热通道53为一至二层，环形预热通道53中的热导介质的流动方向与被预热输油管段6中原油流动的方向互为反向。参见图4至图6。
预热管51与其内的被预热输油管段6之间、以及各层预热管51之间所形成的预热通道53的径向套置有支撑环511，支撑环511上开设有热导介质通过的导流通孔或豁槽5111，相互套置状的各圈环形燃烧通道54之间径向套置有环状支撑板52，环状支撑板52上开设有燃烧加热的热气流通过的导流通孔或豁槽521。参见图1至图4。
预热管51为两层套置状并形成两个环形预热通道53，两环形预热通道53互为贯通，其内层预热管51的沿轴向段的长度短于其外层并形成一热导介质的迂回通道531。参见图4。
热导介质导通回路结构为热导介质储罐4的热导介质出口端与循环式加热器5最外圈的预热管组的一导入端之间连通有一热导介质输入管41，热导介质输入管41上串接有热导介质循环泵3，最外圈的预热管组中的引出端通过径向连通管512与中间一圈的预热管组中的引入端相连通，而中间一圈的预热管组中的引出端与最内圈的预热管组的引入端又通过另一径向连通管512相连通，最内圈的预热管组的引出端通过管路与热导介质储罐4回流孔相连通。参见图6。
热导介质及原油均是由最外一圈的预热管组和包覆于其内的对应圈组的被预热输油管段6中引入，经由低温向高温的预热后再经最内圈的预热管组导出。参见图5和图6。
环状支撑板52为整体式活动状套置在各圈预热管组的径向或呈对半状卡扣在其间，在最外一圈的预热管组外周包覆有保温层56。参见图1和图2。
环状支撑板52呈整体式或两半对扣状，其上均开设有与预热管组管外径相卡放的半圆形豁孔522。参见图1。
圆形前端板58和圆形后端板59与环圈状的循环加热器5前、后轴侧端连接并使循环加热器构成圆筒形，圆形前端板58中部有一与最内圈燃烧通道54相对应的设置燃烧器1的通孔581，在圆形前、后端板58或59的外周设有原油和热导介质引入的穿孔582，在前、后端板58或59的内环周设有原油和热导介质导出的穿孔582，后端板59封盖连接在筒状循环加热器5的后端，抽排通道57开设在筒形循环加热器5的后端板59内侧并由其周侧的最外圈的预热管51之间引出。参见图3。
本实用新型的工作过程如下由燃烧器1向筒形循环加热器5的最内圈所形成的燃烧通道54中进行喷射燃烧，燃烧的火焰及热气流由最内圈燃烧通道54末端而折向第二圈燃烧通道54，再由第二圈燃烧通道前端流通到第三圈燃烧通道末端并经抽排通道57排出，即可将最外圈预热管组至最内圈预热管组加热，而预热管组被加热后，其内灌充的可流动的热导介质也被加热，然后通过加热的热导介质将被预热输油管段6及其内流动的原油加热，然后，由加压泵2将其内预热后的原油抽送至输送管道中，由于热导介质在循环泵3的作用下呈流动状态，因此，流动的热导介质与流动着的原油进行全周向、全过程的热交换，故加热效率高、换热面积大，且由于其加热方式是由最外圈低温向最内圈高温逐渐依序进行，既可以保证被加热过程是逐渐的，也可以保证设备的正常运行，又符合热交换及加热的规律。
本实用新型中的热导介质为热导油。
权利要求1.一种原油输送加热器，它有与原油输送管道的进出口相串接并盘绕设置的被预热输油管段，另外，还有一燃烧器，其特征在于被预热输油管段的盘绕形式为至少两组大小不同、相互间隔套置并沿各圈周向反复弯折互为连通，在被预热输油管段的外部间隔套置有预热管，预热管与被包容密封在其内的被预热输油管段之间是灌充有热导介质的环形预热通道，环形预热通道上串接有热导介质储放容器和循环泵并构成一循环回路，环形预热通道的周向通过连接板互为连接成与被预热输油管段盘绕形式相同、相互间隔套置的、至少两组、互为贯通的环形燃烧通道，环形燃烧通道轴侧端分别由前端板和后端板封闭成循环加热器，最内圈的燃烧通道轴侧一端孔内设置有燃烧器，在环形燃烧通道的后端板内侧有一抽排通道。
2.根据权利要求1所述的一种原油输送加热器，其特征在于被预热输油管段相互间隔套置的盘绕形状为圆形或矩形，盘绕方式为由下至上的立式或前后的卧式，环形预热通道为一至二层，环形预热通道中的热导介质的流动方向与被预热输油管段中原油流动的方向互为反向。
3.根据权利要求1或2所述的一种原油输送加热器，其特征在于预热管与其内的被预热输油管段之间、以及各层预热管之间所形成的预热通道的径向套置有支撑环，支撑环上开设有热导介质通过的导流通孔或豁槽，相互套置状的各圈环形燃烧通道之间径向套置有环状支撑板，环状支撑板上开设有燃烧加热的热气流通过的导流通孔或豁槽。
4.根据权利要求3所述的一种原油输送加热器，其特征在于预热管为两层套置状并形成两个环形预热通道，两环形预热通道互为贯通，其内层预热管的沿轴向段的长度短于其外层并形成一热导介质的迂回通道。
5.根据权利要求1或2所述的一种原油输送加热器，其特征在于热导介质导通回路结构为热导介质储罐的热导介质出口端与循环式加热器最外圈的预热管组的一导入端之间连通有一热导介质输入管，热导介质输入管上串接有热导介质循环泵，最外圈的预热管组中的引出端通过径向连通管与中间一圈的预热管组中的引入端相连通，而中间一圈的预热管组中的引出端与最内圈的预热管组的引入端又通过另一径向连通管相连通，最内圈的预热管组的引出端通过管路与热导介质储罐回流孔相连通。
6.根据权利要求5所述的一种原油输送加热器，其特征在于热导介质及原油均是由最外一圈的预热管组和包覆于其内的对应圈组的被预热输油管段中引入，经由低温向高温的预热后再经最内圈的预热管组导出。
7.根据权利要求1或2所述的一种原油输送加热器，其特征在于环状支撑板为整体式活动状套置在各圈预热管组的径向或呈对半状卡扣在其间，在最外一圈的预热管组外周包覆有保温层。
8.根据权利要求7所述的一种原油输送加热器，其特征在于环状支撑板呈整体式或两半对扣状，其上均开设有与预热管组管外径相卡放的半圆形豁孔。
9.根据权利要求1所述的一种原油输送加热器，其特征在于圆形前端板和圆形后端板与环圈状的循环加热器前、后轴侧端连接并使循环加热器构成圆筒形，圆形前端板中部有一与最内圈燃烧通道相对应的设置燃烧器的通孔，在圆形前、后端板的外周设有原油和热导介质引入的穿孔，在前、后端板的内环周设有原油和热导介质导出的穿孔，后端板封盖连接在筒状循环加热器的后端，抽排通道开设在筒形循环加热器的后端板内侧并由其周侧的最外圈的预热管之间引出。
专利摘要本实用新型提供了一种节能、热效率高、安全实用的原油输送加热器,它有与原油输送管道的进出口相串接并盘绕设置的被预热输油管段,另外,还有一燃烧器,其特征在于:被预热输油管段的盘绕形式为至少两组大小不同、相互间隔套置并沿各圈周向反复弯折互为连通,在被预热输油管段的外部间隔套置有预热管,预热管与被包容密封在其内的被预热输油管段之间是灌充有热导介质的环形预热通道,环形预热通道上串接有热导介质储放容器和循环泵并构成一循环回路,环形预热通道的周向通过连接板互为连接成与被预热输油管段盘绕形式相同为贯通的环形燃烧通道,最内圈的燃烧通道轴侧一端孔内设置有燃烧器。
文档编号F24H7/00GK2518035SQ0127849
公开日2002年10月23日 申请日期2001年12月17日 优先权日2001年12月17日
发明者黄孟柱, 王树义 申请人:黄孟柱