专利名称：三回程火筒式加热炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于石油工业原油、含油污水等介质加热的设备，具体地说是三回程火筒式加热炉。
技术背景目前在油田集输加热工艺中，普遍使用火筒式间接加热炉进行工质的加热。其主要结构特点是火焰和高温烟气在火筒内运行，被加热介质在火筒外运行。锅筒内设置蛇形盘管式换热器，通过高温水或水蒸汽与盘管外壁换热，加热管内的被加热工质。如真空加热炉和水套炉等均为火筒式加热炉类型。
由于含油污水和含水原油在加热时，很容易在盘管内壁集结水垢，水垢产生的热阻会使盘管换热器的传热显著恶化，导致加热炉出力不足，因此必须定期清理盘管内壁水垢。蛇形盘管式换热器不宜采用机械方式清理水垢，而只适用采取化学方法清理水垢。化学方法不仅会导致盘管的腐蚀，使盘管早期损坏，而且清洗产生的废液还会污染环境。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种便于采用机械方式，快速高效、环保地清理换热管内的污垢。能够更好地满足油气集输领域含油污水、含水原油等易结垢介质的加热需求的三回程火筒式加热炉。
解决上述技术问题采用以下技术方案一种三回程火筒式加热炉，由筒体1、火筒2、火筒封头3、一回程烟管21、二回程烟管18、换热管束10、前管板8、后管板14、前封头9、后封头13、前管箱6、后管箱15构成，其结构要点是，筒体1内的上部空间至少设置有1组换热管束10，每组换热管束10分别有一只前管板8和一只后管板14；每组换热管束包含有多根换热管，每根换热管的首尾两端分别依次穿过前管板8和后管板14并分别固定在前、后管板上；该前管板8、后管板14分别与位于筒体1上的后封头13和前封头9的外端面连接；筒体1的两端面分别与后封头13、前封头9连接，火筒2和一回程烟管21、二回程烟管18分别设置在筒体1内位于换热管束10之下；该火筒2一端与后封头13固定连接，另一端与火筒封头3连接；该一回程烟管21的前端与火筒封头3固定连接，尾端与前封头9固定连接；该二回程烟管18前端与后封头13固定连接，尾端与前封头9固定连接。
由于采用了上述技术方案与现有技术相比，本实用新型设计科学合理，其换热器采用换热管，传热效果好，而且可采用机械的方式清洗换热器的受热面，不污染环境，能够更好地满足油田集输加热的需求。
图1是本实用新型整体结构示意图。
图2是图1A-A向示意图。
图3是1B-B向示意图。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施方式
对本实用新型做进一步的描述。
本实用新型加热炉可以采用油和气体燃料，以水做为中间传热介质。其结构参见附图1，由筒体1、火筒2、火筒封头3、进液口4、前管箱盖5、前管箱6、出液口7、前管板8、前封头9、换热管束10、液位计11、注水口12、后封头13、后管板14、后管箱15、后管箱盖16、燃烧器17、二回程烟管18、后烟箱19和前烟箱20、一回程烟管21组成。
A、筒体结构实施例参见图1，图2，该加热炉的筒体1是圆柱形结构，两端分别与前封头9、后封头13连接。筒体1内安装有火筒2、一回程烟管21和二回程烟管18，以及若干组换热管束10。筒体1上还安装有液位计11和注水口12。在筒体1内换热管束10之下，分别布置有火筒2和烟管组件。火筒2与燃烧器17连接。筒体1的前端设置有前烟箱19，后端设置有后烟箱20。
B、换热器结构实施例参见附图1、2、3，换热器由换热管组成。根据不同的加热需求，加热炉筒体1内可安装1至4组换热管束10，换热管束10采用无缝钢管。每组换热管束10由若干根等长的换热管组成。每根换热管的首尾两端分别穿过前管板8、后管板14端面上的孔并固定在前、后管板上，这种连接结构组成了一组换热管束10。前管板8、后管板14分别连接在位于筒体1上的后封头13和前封头9的外端面上，而非置于筒体内。筒体1的两端面分别与后封头13、前封头9的内侧面连接。前管板8、后管板14分别与前封头9、后封头13连接，并使两管板的端面露在前、后封头的外侧。前管板8与后管板14均为短圆柱形结构。
前管箱6、后管箱15和前、后管箱盖5、16，均与前、后管板8、14连接。进液口4、出液口7分别与前管箱6的侧面连通。这样形成了被加热工质的容器空间。前管箱6与前管板8、后管箱15与后管板14均采用螺栓连接。
C、火筒与烟管结构实施例参见图2，本实用新型采用了专门的三回程的受热面结构设计，火筒2前端面穿过后封头13并固定在后封头13上，火筒2的后端面与火筒封头3前端面连接。一回程烟管21前端与火筒封头3连接，尾端与前封头9连接。二回程烟管18前端与后封头13连接，尾端穿过前封头9并固定在前封头9上。二回程烟管18、二回程烟管18采用无缝金属管或采用内壁带凸起螺纹槽的螺纹管。二回程烟管18的前部与前烟箱20连通，后部与后烟箱19连通。二回程烟管18的后部与后烟箱19连通。
本实用新型的工作原理加热炉运行前，自筒体1上的注水口12，向筒体1中加入传热介质水至液位计11标定液位。根据需要使部分换热管束浸没在水中，或者使换热管束10全部位于水面之上。然后启动燃烧器17，燃料燃烧产生热量，经过火筒1、一回程烟管21和二回程烟管18，将燃烧热量传至筒体1内。将筒体1内的传热介质水加热至饱和温度，产生高温水蒸气，水蒸汽充满筒体的上部的空间。运行中，筒体内中间传热介质水的温度可以高于或低于100℃。
高温水和水蒸汽与位于筒体1上部空间的换热管束10的外壁面进行换热。换热方式为水浴加热和水蒸汽相变换热两种方式。由此将换热管束10内流动的被加热工质加热。中间传热介质水或水蒸汽释放热量后，再次被火筒和烟管释放的燃烧热加热，由此实现加热炉的循环加热功能。
权利要求1.一种三回程火筒式加热炉，由筒体(1)、火筒(2)、火筒封头(3)、一回程烟管(21)、二回程烟管(18)、换热管束(10)、前管板(8)、后管板(14)、前封头(9)、后封头(13)、前管箱(6)、后管箱(15)、前烟箱19、后烟箱20构成，其特征在于，筒体(1)内的上部空间设置有换热管束(10)，每组换热管束(10)分别有一只前管板(8)和一只后管板(14)；每组换热管束包含有多根换热管，每根换热管的首尾两端分别依次穿过前管板(8)和后管板(14)并分别固定在前、后管板上；该前管板(8)、后管板(14)分别与位于筒体(1)上的前封头(9)和后封头(13)的外端面连接；筒体(1)的两端面分别与前封头(9)、后封头(13)连接，火筒(2)和一回程烟管(21)、二回程烟管(18)分别设置在筒体(1)内位于换热管束(10)之下；该火筒(2)一端与后封头(13)固定连接，另一端与火筒封头(3)连接；该一回程烟管(21)的前端与火筒封头(3)固定连接，尾端与前封头(9)固定连接；该二回程烟管(18)前端与前封头(9)固定连接，尾端与后封头(13)固定连接。
2.根据权利要求1所述的三回程火筒式加热炉，其特征在于，所述的火筒(2)是圆柱形结构。
3.根据权利要求1所述的三回程火筒式加热炉，其特征在于前管板与后管板均为短圆柱形结构。
4.根据权利要求1所述的三回程火筒式加热炉，其特征在于换热管束(10)采用无缝金属管。
5.根据权利要求1所述的三回程火筒式加热炉，其特征在于前管箱(6)与前管板(8)、后管箱(15)与后管板(14)均采用螺栓连接。
6.根据权利要求1所述的三回程火筒式加热炉，其特征在于一回程烟管(21)、二回程烟管(18)采用无缝金属管或采用管内壁带向内凸起螺纹槽的螺纹管。
专利摘要一种三回程火筒式加热炉，它的筒体内的上部空间设置有换热管束，每组换热管束分别有一只前管板和一只后管板；每组换热管束包含多根换热管，每根换热管的首尾两端分别穿过前管板和后管板的端面并固定在其上；该前管板、后管板分别连接在位于筒体上的前封头和后封头上；该筒体的两端面分别与前封头、后封头连接；火筒和烟管分别设置在筒体内、换热管束之下；火筒前端与前封头连接，火筒尾端与火筒封头连接，一回程烟管的前端与火筒封头连接，尾端与前封头连接。二回程烟管前端与前封头连接，尾端与后封头连接。本实用新型的换热器采用换热管，传热效果好，而且可采用机械的方式清洗换热器的受热面，不污染环境，是石油油田集输加热的良好设备。
文档编号F24H1/22GK2837732SQ20052010474
公开日2006年11月15日 申请日期2005年11月25日 优先权日2005年11月25日
发明者刘兆海, 祁红卫, 李义顺, 李志远, 杨笑松 申请人:冀东石油勘探开发公司