一种具有喷淋系统的热管空冷器的制作方法

本实用新型涉及空冷器的技术领域，具体是涉及一种具有喷淋系统的热管空冷器。

背景技术：

我国领土辽阔，资源多种多样，石油资源比较丰富。稠油热采作为目前主要的采油方式，在石油开采中起到举足轻重的作用。油井比较分散，采出液需要集中进行处理，因此采出液从井口到集中处理站的输送成为主要的研究方向。

油田现有的稠油热采输送常采用开式集输流程，并在处理站内设置有常压开口原油缓冲罐，用于对采出液进行缓冲。由于采出液的温度、压力较高，缓冲罐每天都有大量的含有水蒸气的伴生气直接排入大气中，伴生气中还含有硫化氢及非甲烷总烃，导致油区到处都能看到缓冲罐上部冒着白烟，造成污染环境和能源浪费。

虽然将稠油开式输送改为密闭输送系统能部分解决现有的伴生气易冒出，且污染环境和资源浪费的问题，但输送现场常使用普通干式空冷器对水蒸气和伴生气进行处理。由于普通空冷器采用换热管进行间壁式换热，水蒸气和伴生气在管内流过，空气从管外流过，传热效率较低。并且在夏季极高温情况下，由于空气温度很高，导致普通干式空冷器冷却效果不佳，不能满足要求。并且普通干式空冷器的换热管内流动通道狭小，水蒸气冷却后产生的冷凝水在冬季容易冻堵，对设备和系统的安全连续运行造成了严重的威胁。

综上所述，稠油输送过程中现有的干式空冷器存在传热效率低，冷却效果差以及冷凝水容易冻堵流动通道的问题。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述问题，现旨在提供一种具有喷淋系统的热管空冷器，设置两层箱体，并在箱体内设置若干管束，在下箱体中设置若干折流板，提高了换热系数，并使工艺流体从下箱体管束换热管外部流过，增大了流通面积，有效防止通道冻堵，还在箱体上设置喷淋系统，增强了冷却效果，保证了在外界高温的情况下仍能有效降温。

具体技术方案如下：

一种具有喷淋系统的热管空冷器，具有这样的特征，包括：箱体、管束、空气转角箱、风机以及喷淋系统，其中，

箱体设置为上层和下层两层，管束均匀排列于箱体内，箱体两层之间设置有中间隔板，上层为上箱体，下层为下箱体，且上箱体的一侧开设有第一气口，上箱体的另一侧上开设有与第一气口对应的第二气口，并且第二气口上安装有空气转角箱，空气转角箱顶部安装有风机，下箱体内设置有若干间距不等的折流板；

喷淋系统包括冷凝水泵、喷淋阀、喷嘴、冷凝水阀、冷凝水出口以及喷淋回流管，喷嘴设置于上箱体的第一气口的外侧，冷凝水泵的进口通过管道与下箱体底部连接，冷凝水泵的出口通过三通分别与喷淋阀和冷凝水阀连接，且喷淋阀与喷嘴连接，冷凝水阀与冷凝水出口连接，喷淋回流管的一端连接于上箱体底部，喷淋回流管的另一端连接于下箱体的底部。

上述的一种具有喷淋系统的热管空冷器，其中，空气转角箱底部开设有排污口。

上述的一种具有喷淋系统的热管空冷器，其中，下箱体上开设有工艺流体入口和工艺流体出口，且工艺流体入口与工艺流体出口设置于下箱体的侧面上。

上述的一种具有喷淋系统的热管空冷器，其中，下箱体的底部开设有冷凝水排污口。

上述的一种具有喷淋系统的热管空冷器，其中，管束为有管芯热管、无管芯热管中的一种或组合。

上述的一种具有喷淋系统的热管空冷器，其中，热管为光管、翅片管以及异型管中的一种或组合。

上述的一种具有喷淋系统的热管空冷器，其中，风机为鼓风机或引风机中的一种。

上述的一种具有喷淋系统的热管空冷器，其中，喷淋阀为气动阀、电磁阀或电动阀中的一种。

上述的一种具有喷淋系统的热管空冷器，其中，冷凝水阀为气动阀、电磁阀或电动阀中的一种。

上述技术方案的积极效果是：1、管束采用有管芯热管或无管芯热管或两者的组合，有效提高了换热效率；2、在下箱体中设置有若干折流板，且折流板间距不同，保证了随着伴生气流动过程中的冷凝及伴生气中不凝气比例的增加，流道截面积能逐渐变小，有效增大了伴生气的流速，提高了换热系数；3、下箱体中接近工艺流体出口的流道中的热管采用翅片管或其它异型管或组合，能有效增大换热面积，进一步增加换热效果；4、通过设置喷淋系统，保证了在外界温度较高的情况下，能通过向上箱体内管束表面喷水，有效提高了冷却效果，在外温过高的情况下仍能有较好的冷却效果；5、喷淋系统使用的喷淋水为伴生气冷凝水，资源循环利用，避免了浪费，并且适用于在干旱地区和无清水的场合使用，提高了适用性；6、设置工艺流体从下箱体内热管管外流过，增大了流通面积，消除了现有空冷器工艺流体从换热管中流过易冻堵的问题，提高了适应性，保证了安全运行。

附图说明

图1为本实用新型的一种具有喷淋系统的热管空冷器的实施例的结构图；

图2为本实用新型一较佳实施例的一视角的结构图。

附图中：1、箱体；11、上箱体；12、下箱体；13、中间隔板；111、第一气口；112、第二气口；121、工艺流体入口；122、工艺流体出口；123、冷凝水排污口；124、折流板；2、管束；3、空气转角箱；31、排污口；4、风机；5、喷淋系统；51、冷凝水泵；52、喷淋阀；53、喷嘴；54、冷凝水阀；55、冷凝水出口；56、喷淋回流管。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图1至附图2对本实用新型提供的技术方案作具体阐述，但以下内容不作为本实用新型的限定。

图1为本实用新型的一种具有喷淋系统的热管空冷器的实施例的结构图；图2为本实用新型一较佳实施例的一视角的结构图。如图1和图2所示，本实施例提供的具有喷淋系统的热管空冷器包括：箱体1、上箱体11、下箱体12、中间隔板13、第一气口111、第二气口112、工艺流体入口121、工艺流体出口122、冷凝水排污口123、折流板124、管束2、空气转角箱3、排污口31、风机4、喷淋系统5、冷凝水泵51、喷淋阀52、喷嘴53、冷凝水阀54、冷凝水出口55以及喷淋回流管56。

具体的，箱体1设置为上层和下层两层，管束2竖直且均匀的排列于箱体1内，且在箱体1的上层和下层之间设置中间隔板13，箱体1的上层为上箱体11，箱体1的下层为下箱体12，且下箱体12的底部与上箱体11底部之间设有喷淋回流管56，即喷淋回流管56的一端连接于下箱体12的底部，喷淋回流管56的另一端连接于上箱体11的底部。

上箱体11的一侧开设有第一气口111，上箱体11上的另一侧上还开设有与第一气口111对应的第二气口112，且第一气口111与第二气口112设置于上箱体11两相对的侧面上，并且第二气口112上安装有空气转角箱3。

空气转角箱3顶部设置有风机4，空气转角箱3底部开设有排污口31。

下箱体12内设置有若干间距不等的折流板124，并且在下箱体12的侧面开设有工艺流体入口121和工艺流体出口122，且工艺流体入口121与工艺流体出口122设置于下箱体12两相对的侧面上，工艺流体入口121与工艺流体出口122均通过管道与外部设备(未标出)连接，且在下箱体12的底部开设有冷凝水排污口123，且在下箱体12的非工艺流体入口121和非工艺流体出口122的其中一侧设置有喷淋系统5。

更加具体的，喷淋系统5包括冷凝水泵51、喷淋阀52、喷嘴53、冷凝水阀54、冷凝水出口55以及喷淋回流管56，喷嘴53设置于上箱体11的第一气口111的外侧，冷凝水泵51的进口通过管道与下箱体12底部连接，冷凝水泵51的出口通过三通(未标出)分别与喷淋阀52和冷凝水阀54连接，且喷淋阀52与喷嘴53连接，冷凝水阀54与冷凝水出口55连接，并且喷淋回流管56的一端连接于上箱体11底部，喷淋回流管56的另一端连接于下箱体12的底部，保证了下箱体12中的冷凝水既能通过冷凝水泵51经冷凝水阀54从冷凝水出口55排出，又能使下箱体12中的冷凝水通过冷凝水泵51经喷淋阀52从喷嘴53中喷出，对管束2降温，保证了在外温较高时仍能通过喷淋系统5进行冷却，使冷却效果更好，提高了适应性。

作为优选的实施方式，风机4为引风机，使空气流动均匀，有助于提高换热效果。

作为优选的实施方式，管束2为无管芯热管，相比于有管芯热管，结构更加简单，且加工更加方便，成本更低。

作为优选的实施方式，热管在上箱体内的部分为翅片管或异型管中的一种或组合，能有效增大空气侧换热面积，进一步增加换热效果，使冷却效果更好。

作为优选的实施方式，下箱体中工艺流体进口后的流道中的热管采用光管，接近工艺流体出口的流道中的热管采用翅片管或其它异型管或组合，能有效调整换热面积，适应从工艺流体进口到工艺流体出口伴生气中水蒸气逐渐冷凝、不凝气比例逐渐增加的工况，增加换热效果。

作为进一步优选的实施方式，喷淋阀52和冷凝水阀54为气动阀、电磁阀或电动阀中的一种，可自动实现阀门的启闭，无需人工手动操作，使控制更加方便。

本实施例提供的具有喷淋系统的热管空冷器，包括箱体1、管束2、空气转角箱3、风机4以及喷淋系统5，将箱体1设置为上箱体11和下箱体12两层，并在箱体1内部设置管束2，在上箱体11的第二气口112上设置带风机4的空气转角箱3；在下箱体12内设置间距不等的折流板124，保证随着伴生气流动过程中的冷凝及伴生气中不凝气比例的增加，流道截面积逐渐变小，增大了伴生气流速，提高了换热系数；通过在箱体1上设置喷淋系统5，既能保证冷凝水顺利排出，又能保证在外温较高时通过冷凝水对上箱体11内的管束2外表面进行喷淋来冷却，保证了换热效果；并且设置工艺流体从下箱体内热管管外流过，增大了流通面积，消除了现有空冷器工艺流体从换热管中流过易冻堵的问题，提高了适应性，保证了安全运行。

以上仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。