一种车载三维肋管空气预热器的制作方法

本实用新型涉及一种车载三维肋管空气预热器，属于油田热洗清蜡设备。

背景技术：

目前油田上抽油井热洗方式有两种：1、化学清蜡；2、热油车热洗清蜡。现油田百分之九十都采用热油车热洗方式清蜡。存在的问题：1、热油车用柴油燃烧产生的热量加热盘管内的清蜡水，从套管注入油管返出，起到溶蜡作用。柴油燃烧后的废气从加热炉直接排出，冒黑烟，对大气污染大，达不到现行环保排放标准；2、用柴油加热环境温度下的盘管内的水达到溶蜡温度，柴油消耗量大，成本高。3、热油车使用的清蜡水是油田污水，含有大量的杂质。导致盘管在加热过程中容易结成水垢，导致盘管堵塞不能正常出勤。需要进行酸洗通管。一般打600m³清蜡水需要酸洗一次，时长2个小时，成本高，出车时率低。酸液容易导致污染环境和人员受伤。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种车载三维肋管空气预热器，能够降低柴油消耗，提高换热效率，保护环境。

本实用新型的目的是这样实现的，一种车载三维肋管空气预热器，包括安装有燃烧控制器的盘管炉燃烧池，燃烧池内设置着盘管，所述的盘管轴线与燃烧池内的烟气流动路线重合，所述的盘管均由三维肋管构成，盘管的进水端连接着罐车高压泵，盘管的出口端连接着清蜡管线；燃烧池的出烟管上同轴设置着一个空气预热管，空气预热管两侧壁上分别设置着引风机以及出风管，出风管与所述的燃烧控制器进气口相连通，空气预热管上下部内分别水平设置着一块封闭挡板，上下封闭挡板之间均匀间隔设置着由三维肋管构成的吸热管，空气预热管、上下封闭挡板之间构成空气预热室，空气预热室与所述的引风机以及出风管相连通；所述的吸热管构成烟气通道。

本实用新型与传统热油车高压盘管采用光滑管相比，用三维肋管制作盘管，盘管内含有大量的三维肋片，传热面积扩展比例可达光滑管表面积3~6倍，单相流体的对流传热系数可达光滑管的2~6倍；沸腾传热系数可达光滑管的2~5倍，提高换热能力，同等条件下换热功率提高2~4倍，换热效率提高30％~50％，达到节能降耗的目的。而且通过水流让三维肋片产生漩涡避免在盘管肋片上结垢，不用对盘管进行酸洗，增加出车时率，降低单车运行成本。同时对三维肋管进行表面强化处理，达到防止腐蚀的目的。2.传统的热油车加热炉排烟口放空排烟，造成环境污染和热量浪费。通过用三维肋管制作的空预器（空气预热器）能够很好的解决这两个问题。壳体内的排烟进入空气预热管内的三维肋管内部进行换热，让高温烟气热量传递到三维肋管外片上，通过风机同时进行鼓风，通过管线把三维肋管外片热量引入到燃烧控制器，从而提高助燃空气温度，降低柴油使用量，节约成本。同时温度200^o的排烟经过空气预热管内的三维肋管换热后降至60^o~70^o后排到大气外。部分粉尘温度降低后就冷凝沉淀在三维肋管内部，定期清洗肋片即可。能够充分的保护环境，符合现有的环保排放标准。采用本实用新型的热油车，能降低柴油的使用量，同时提高柴油使用的热效率，降低热油车的单车核算成本。同时降低废气的排放温度，减少废气的排放量，实现加热炉烟气环保达标排放。增加车辆出勤时率，在使用过程中得到了现场管理人员与技术人员的充分认可和肯定。

三维肋管是一种成型产品。就是在管内或管外加工出连续的翅片、肋、槽等，当流体流经这类粗糙面时沿高度和流动方向的速度是变化的，形成二元流动；而当肋、槽沿槽向断开时，这些粗糙元就变成一个个独立的突起物或凹坑，流体在经过这些突起物或凹坑时，就形成三元流动，称为三维肋技术，三维内外肋片管属于第四代换热技术，为一体化加工工艺，克服了常规换热器采用焊接方式扩展换热面产生的接触热阻，三维肋管包括三维外肋管、三维内肋管、三维内外肋管，其传热性能远优于目前的翅片管、螺纹管、波形管、砂粒型粗糙管等强化传热技术，其刚柔相济的加工工艺可对所有具延展性金属进行加工。

三维肋管强化换热功能具体体现：1、扩展换热面：在换热管内外两侧加工肋，提高单位体积内的有效换热面积，提升换热设备的换热效率；2、加强扰动：每个肋片就是一个独立的扰动元，会产生强烈扰动，特别使近壁面流体流动状态达到充分湍流，极大地破坏边界层，提升换热强度；3、肋间加速：沿圆周布置的不连续肋片，缩小了流体的有效流通面积。流速增加，可实现减薄边界层厚度，减小热阻；4、扩缩管的振动原理：交替的“扩张-收缩”，使流体产生脉动及振动，增加了流体的紊动度，强化了对流换热；5、重复冲刷：非连续肋形成流体的脉动流动，造成反复冲刷，破坏层流层，降低热阻，近壁面温度梯度增加；6、增加管壁粗糙度：加工后的表面与初始表面之间粗糙度相差大；加工表面自身的粗糙度也较大，增加换热效果；7、减小当量直径，增强对流换热系数，有肋片时，减小工质流通截面，增加了湿周，同时减小管内外当量直径。

附图说明

下面将结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型的主视结构示意图。

具体实施方式

一种车载三维肋管空气预热器，如图1所示，包括安装有燃烧控制器1的盘管炉燃烧池2，盘管炉燃烧池2内设置着盘管3，所述的盘管轴线与壳体内的烟气流动路线重合，所述的盘管3均由三维肋管构成，盘管3的进水端连接着罐车高压泵，盘管的出口端连接着清蜡管线；盘管炉燃烧池2的出烟管上同轴设置着一个空气预热管6，空气预热管6两侧壁上分别设置着引风机4以及出风管7，出风管7与所述的燃烧控制器1进气口相连通，空气预热管6上下部内分别水平设置着一块封闭挡板，上下封闭挡板之间均匀间隔设置着由三维肋管构成的吸热管5，空气预热管6、上下封闭挡板之间构成空气预热室，空气预热室与所述的引风机4以及出风管7相连通；所述的吸热管5构成烟气通道。

本实用新型使用时，将其安装在用于油田热洗清蜡的热油车上，吸热管5吸收燃烧池2出烟管内的烟气热量，由引风机4将外界空气引入空气预热管6内通过吸热管5加热外界空气，被加热的外界空气继而进入燃烧控制器1进气口参与燃烧，提高了助燃空气的温度，从而降低了柴油的消耗量。

技术特征：

1.一种车载三维肋管空气预热器，包括安装有燃烧控制器的盘管炉燃烧池，其特征是：燃烧池内设置着盘管，所述的盘管轴线与燃烧池内的烟气流动路线重合，所述的盘管均由三维肋管构成，盘管的进水端连接着罐车高压泵，盘管的出口端连接着清蜡管线；燃烧池的出烟管上同轴设置着一个空气预热管，空气预热管两侧壁上分别设置着引风机以及出风管，出风管与所述的燃烧控制器进气口相连通，空气预热管上下部内分别水平设置着一块封闭挡板，上下封闭挡板之间均匀间隔设置着由三维肋管构成的吸热管，空气预热管、上下封闭挡板之间构成空气预热室，空气预热室与所述的引风机以及出风管相连通；所述的吸热管构成烟气通道。

技术总结
本实用新型公开了一种车载三维肋管空气预热器，包括安装有燃烧控制器的盘管炉燃烧池，燃烧池内设置着盘管，所述的盘管轴线与燃烧池内的烟气流动路线重合，盘管均由三维肋管构成，盘管的进水端连接着罐车高压泵，盘管的出口端连接着清蜡管线；燃烧池的出烟管上同轴设置着一个空气预热管，空气预热管两侧壁上分别设置着引风机以及出风管，出风管与燃烧控制器进气口相连通，空气预热管上下部内分别水平设置着一块封闭挡板，上下封闭挡板之间均匀间隔设置着由三维肋管构成的吸热管，空气预热管、上下封闭挡板之间构成空气预热室，空气预热室与引风机以及出风管相连通；吸热管构成烟气通道。本实用新型能够降低柴油消耗，提高换热效率，保护环境。

技术研发人员：李茂华;戴拥军;刘利兵
受保护的技术使用者：克拉玛依茂华创新贸易有限责任公司
技术研发日：2020.04.15
技术公布日：2020.11.20