一种用于天然气水合物浆体的蛇形预热装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及天然气水合物浆体的传热、输送技术领域，主要应用在非成岩天然气水合物固态流化开采管输实验循环回路，特别涉及一种用于天然气水合物浆体的蛇形预热
目.0
【背景技术】
[0002]天然气水合物是一种非化学计量的笼状化合物，Im3水合物可储存150?180m3的天然气，天然气水合物是自然界中天然气存在的一种特殊形式，具有分布范围广、成藏规模大、储能密度高的特点。天然气水合物主要分布在极地和深水陆坡区，约95%储存在深水区，目前，冻土和海域试采目标区为成岩天然气水合物矿体并多伴有下覆游离气，可采用降压、注热、注剂和CO2置换等方法进行开发；储存在深水浅层的细粒裂隙型、分散型天然气水合物虽总量大，但因其埋深浅、非成岩、胶结性差，开采方法尚属空白。根据世界其他海域和我国海域天然气水合物取样进展，提出了深水浅层天然气水合物固态流化绿色开采技术，即将深水浅层不可控的非成岩天然气水合物藏通过海底采掘、密闭流化、气液固多相举升系统变为可控的天然气水合物资源。根据最新的研宄成果，天然气水合物中的碳含量是目前已经勘探出的所有化石燃料中碳储量的两倍之多，其中深水天然气水合物的储量是陆地的约100倍，总量达到7.6 X 1018m3，而深海浅表层水合物以非成岩水合物为主，占海底水合物总量的85%。实现非成岩天然气水合物浆体的预热，研宄天然气水合物在实验循环回路中的流动和传热特性，对海洋非成岩天然气水合物的固态流化开采、储运及输送具有战略意义。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是提供一种用于天然气水合物浆体的蛇形预热装置，实现天然气水合物浆体的预热，达到实验循环回路所需温度，以探宄天然气水合物浆体的预热方案，推进天然气水合物浆体管输特性研宄的进程。
[0004]为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是:
[0005]一种用于天然气水合物浆体的蛇形预热装置，包括蛇形管，蛇形管包括三个直管段和两个弯管段，三个直管段并排设置，且通过两弯管段首尾顺次连接，形成“S”形；每一直管段上靠近其两端位置各设有一铜排；三个直管段通过卡箍固定连接于至少两个并排设置的槽钢上，直管段与卡箍通过绝缘板隔开，槽钢底部设有底板，槽钢与底板通过筋板加强。
[0006]优选的，在上述技术方案中，蛇形管两端各设有一法兰，法兰间连接处设有平垫片，法兰通过螺柱和螺母配合连接，且螺柱和螺母与法兰之间通过绝缘衬套隔开。
[0007]优选的，在上述技术方案中，六个铜排通过角焊连接于蛇形管上，且分为三组，其中，一组为:靠近蛇形管两端的两个铜排通过导线连接，且其电势差为零；令两组为:每一弯管两端的两铜排通过导线连接，且其电势差为零。
[0008]优选的，在上述技术方案中，采用三相电对蛇形管进行加热，三相电的接法为Y形接法或Λ形接法，三相电的三条火线通过调压器分别与三组铜排连接。
[0009]优选的，在上述技术方案中，蛇形管外包裹有保温层。
[0010]优选的，在上述技术方案中，蛇形管包括一根弯曲成型的钢管，钢管内外表面各设有一绝缘层。
[0011]优选的，在上述技术方案中，蛇形管包括三根直管和两根180°弯管，直管和弯管为强迫换热钢管，且内外表面各设有一绝缘层，直管和弯管通过焊接连接。
[0012]与现有技术相比，本发明的有益效果在于:
[0013]本发明提供的用于天然气水合物浆体的蛇形预热装置，采用电加热的方式，直接对蛇形管通电，蛇形管产生热量，对蛇形管内的介质进行加热，采用此方法对蛇形管内的介质加热，使介质受热更均匀，加热效果更稳定。另外，蛇形管外包裹有保温层，使利用本发明加热的介质温度更加恒定，散热少，能耗小。由于本发明采用电加热方式，温度可控，能够用于天然气水合物楽体的预热，能够用于天然气水合物楽体传热技术研宄，并为天然气水合物浆体管输特性研宄提供实验样品，推进天然气水合物浆体管输特性研宄的进程。
【附图说明】
[0014]下面结合附图对本发明作进一步说明:
[0015]图1是本发明的整体结构示意图；
[0016]图2是本发明的蛇形管安装示意图；
[0017]图3是本发明的蛇形管部分结构示意图。
[0018]其中:1-蛇形管、11-直管段、12-弯管段、13-绝缘层、2-铜排、3-法兰、31-平垫片、32-螺柱、33-螺母、34-绝缘衬套、4-槽钢、41-卡箍、42-绝缘板、43-底板、44-筋板。
【具体实施方式】
[0019]如图1-3所示，本发明提供的用于天然气水合物浆体的蛇形预热装置，包括蛇形管1，蛇形管I包括三个直管段11和两个弯管段12，三个直管段11并排设置，且通过两弯管段12首尾顺次连接，形成“S”形；每一直管段11上靠近其两端位置各设有一铜排2 ;三个直管段11通过卡箍41固定连接于两个并排设置的槽钢4上，直管段11与卡箍41通过绝缘板42隔开，槽钢4底部设有底板43，槽钢4与底板43通过筋板44加强；蛇形管I两端各设有一法兰3，法兰3间连接处设有平垫片31，法兰3通过螺柱32和螺母33配合连接，且螺柱32和螺母33与法兰3之间通过绝缘衬套34隔开，防止电加热时，外部设备带电，造成触电事故；其中，蛇形管I外包裹有保温层，以保证产生的热不易散热的外界，降低能耗。
[0020]在上述实施例中，优选的，六个铜排2通过角焊连接于蛇形管I上，且分为三组，其中，一组为:靠近蛇形管I两端的两个铜排2通过导线连接，且其电势差为零；另两组为??每一弯管两端的两铜排2通过导线连接，且其电势差为零。本实施方式中采用三相电对蛇形管I进行加热，三相电的接法为Y形接法或Λ形接法，本实施方式中选用Y形接法；三相电的三条火线通过调压器分别与三组铜排2连接，调压器起变压作用，通过此调压器能够变压至装置所需电压。
[0021]作为一种优选的实施方式，蛇形管I包括一根弯曲成型的强迫换热钢管，钢管内外表面各设有一绝缘层13。
[0022]作为一种优选的实施方式，蛇形管I包括三根直管和两根180°弯管，直管和弯管为强迫换热钢管，且内外表面各设有一绝缘层13，直管和弯管通过焊接连接。
[0023]上述实施方式旨在举例说明本发明可为本领域专业技术人员实现或使用，对上述实施方式进行修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，故本发明包括但不限于上述实施方式，任何符合本权利要求书或说明书描述，符合与本文所公开的原理和新颖性、创造性特点的方法、工艺、产品，均落入本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种用于天然气水合物浆体的蛇形预热装置，其特征在于，包括蛇形管，所述蛇形管包括三个直管段和两个弯管段，三个所述直管段并排设置，且通过两所述弯管段首尾顺次连接，形成“S”形；每一所述直管段上靠近其两端位置各设有一铜排；三个所述直管段通过卡箍固定连接于至少两个并排设置的槽钢上，所述直管段与所述卡箍通过绝缘板隔开，所述槽钢底部设有底板，所述槽钢与所述底板通过筋板加强。
2.根据权利要求1所述的一种用于天然气水合物浆体的蛇形预热装置，其特征在于，所述蛇形管两端各设有一法兰，所述法兰间连接处设有平垫片，所述法兰通过螺柱和螺母配合连接，且所述螺柱和所述螺母与所述法兰之间通过绝缘衬套隔开。
3.根据权利要求1所述的一种用于天然气水合物浆体的蛇形预热装置，其特征在于，六个所述铜排通过角焊连接于所述蛇形管上，且分为三组，其中，一组为:靠近所述蛇形管两端的两个所述铜排通过导线连接，且其电势差为零；另两组为:每一所述弯管两端的两所述铜排通过导线连接，且其电势差为零。
4.根据权利要求3所述的一种用于天然气水合物浆体的蛇形预热装置，其特征在于，采用三相电对所述蛇形管进行加热，所述三相电的接法为Y形接法或三角形接法，所述三相电的三条火线通过调压器分别与三组所述铜排连接。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种用于天然气水合物浆体的蛇形预热装置，其特征在于，所述蛇形管外包裹有保温层。
6.根据权利要求5所述的一种用于天然气水合物浆体的蛇形预热装置，其特征在于，所述蛇形管包括一根弯曲成型的钢管，所述钢管内外表面各设有一绝缘层。
7.根据权利要求5所述的一种用于天然气水合物浆体的蛇形预热装置，其特征在于，所述蛇形管包括三根直管和两根180°弯管，所述直管和所述弯管为强迫换热钢管，且内外表面各设有一绝缘层，所述直管和所述弯管通过焊接连接。
【专利摘要】本发明涉及一种用于天然气水合物浆体的蛇形预热装置，包括蛇形管、铜排、法兰、槽钢、绝缘板、卡箍、底板；蛇形管呈“S”形状；蛇形管上安装有六个铜排，蛇形管与铜排采用角焊连接；蛇形管两端设有法兰，法兰间的连接处安装有平垫片；两法兰之间通过螺柱、螺母连接，螺柱、螺母与法兰通过绝缘衬套隔开；蛇形管通过卡箍固定在槽钢之上，蛇形管与卡箍及槽钢之间还通过绝缘板隔开；槽钢与底板焊接，并通过筋板加强。本发明采用电加热的方法对蛇形管内的介质加热，使介质受热更均匀，加热效果更稳定；本装置能够用于天然气水合物浆体传热技术研究，并为天然气水合物浆体管输特性研究提供实验样品。
【IPC分类】F24H1-10, F24H9-00, F24H9-18
【公开号】CN104697152
【申请号】CN201510119934
【发明人】刘艳军, 代茂林, 伍开松, 饶霁阳, 马廷霞
【申请人】西南石油大学
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年3月18日