专利名称：相变原油掺蒸汽加热装置的制作方法
专利说明
一、技术领域本实用新型涉及原油脱水过程中的加热装置，是一种相变原油掺蒸汽加热装置。
二背景技术：
目前，国内外油田在原油脱水过程中，加热方式主要有直接加热和间接加热两种加热方式。直接加热设备包括火筒式加热炉、管式加热炉和电加热器；间接加热设备包括水套加热炉、热媒炉和管壳式换热器。
直接加热设备存在着结焦、结垢等问题，热效率一般为80％左右，最高不超过93％。间接加热设备存在着设备体积大、换热效率低等缺点，热效率一般为60％-70％，最高不超过85％。
以上加热设备都存在着设备数量多、造价高、操作点多、操作复杂、修理维护工作量大、管理难度大、运行成本高、占地面积大等缺陷，特别是结焦、结垢后不及时修理维护或操作不当极易引发安全故障或事故。
三
发明内容
本实用新型提供了一种相变原油掺蒸汽加热装置，克服了上述现有技术之不足，解决了现有的原油脱水加热设备存在着结焦、结垢和换热效率低等问题，其不仅给原油加热，而且还可以对原油特别是稠油起到降粘作用，有利于后序原油脱水处理。
本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的一种相变原油掺蒸汽加热装置，其包括掺热套管和掺热管，掺热套管套装在掺热管上，在掺热套管上有冷原油进口管和热原油出口管，在掺热套管内的掺热管上有蒸汽喷头。
下面是对上述本实用新型技术方案的进一步优化或/和改进上述掺热管外端可通过检修端盖安装在掺热套管端部，掺热管内端底部可有掺热管支撑。
在上述掺热套管的顶部可有操作门，在操作门处可安装有能顶住掺热管的锁紧器。
在上述掺热套管上可安装有防震撬座。
在上述掺热套管与防震撬座之间可安装有防震圈。
在上述掺热管的外端口可接有蒸汽分配器，在蒸汽分配器上可安装有调节阀。
上述冷原油进口管可位于掺热管外端的掺热套管一侧，热原油出口管可位于掺热管内端的掺热套管一侧。
上述蒸汽喷头的开孔方向与掺热套管内的原油流动方向一致。
在上述掺热套管或热原油出口管上可安装有压力表、温度计和热电阻中的一个或一个以上。
本实用新型结构简单，制造方便，热效率高，安全经济，几乎免维护，流场均匀，流量弹性大，抗干扰能力强。与目前国内外油田现有的原油脱水过程中使用直接加热设备和间接加热设备相比，热效率提高20％-30％、工程投资节约15％以上、运行成本降低5％-10％、维护修理费用可降低95％以上；不仅给原油加热，而且还可以对原油特别是稠油起到降粘作用，有利于后序原油脱水处理；利用该相变原油掺蒸汽加热装置，从根本上解决了油田原油加热过程中设备的结焦、结垢、热效率低、费用高等普遍问题。
四
附图1为本实用新型最佳实施例的主视部分剖视构造示意图，附图中的编码分别为1为掺热套管，2为掺热管，3为操作门，4为压力表，5为温度计，6为热电阻，7为掺热管支撑，8为锁紧器，9为蒸汽喷头，10为防震撬座，11为防震撬座，12为检修端盖，13为蒸汽分配管，14为调节阀，15为冷原油，16为热原油，17为高温蒸汽。
五具体实施方式
本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
下面结合最佳实施例及附图对本实用新型作进一步描述如附图1所示，该相变原油掺蒸汽加热装置包括掺热套管1和掺热管2，掺热套管1套装在掺热管2上，在掺热套管1上有冷原油进口管和热原油出口管，在掺热套管1内的掺热管2上有蒸汽喷头9。使用时在原油进入脱水设备前，将热媒(高温水蒸气)直接掺入原油中，充分利用高温水蒸气的潜热和显热对原油加热。即高温水蒸气通过掺热管上的喷头均匀地掺入原油中，原油与蒸汽在掺热套管内充分混合升温后通过输送管道进入脱水设备，热效率高达98％以上。
可根据实际需要，对上述相变原油掺蒸汽加热装置作进一步优化或/和改进为了便于安装和维护，如附图1所示，掺热管2外端通过检修端盖12安装在掺热套管1端部，掺热管2内端底部有掺热管支撑7；并且掺热套管1的顶部最好有操作门3，在操作门3处安装有能顶住掺热管2的锁紧器8；根据实际需要，还可采用其它现有技术的固定方式将掺热管固定安装在掺热套管1内。
如附图1所示，在掺热套管1上安装有现有技术的防震撬座10，并且在掺热套管1与防震撬座10之间最好安装有防震圈11，从而有效地防止了管道的震动，还可采用其它现有技术的防震装置。如附图1所示，掺热管2的外端口接有蒸汽分配器13，在蒸汽分配器13上安装有调节阀14，这样有利于调节蒸汽掺入量，从而控制原油加热温度。如附图1所示，冷原油进口管位于掺热管2外端的掺热套管1一侧，热原油出口管位于掺热管2内端的掺热套管1一侧，蒸汽喷头9的开孔方向与掺热套管1内的原油流动方向一致，这样使蒸汽流向与原油的流动方向同向，从而极大限度的避免了对原油的扰动和二次乳化。在掺热套管或热原油出口管上安装有压力表、温度计和热电阻中的一个或一个以上，如附图1所示，最好在在掺热套管1上安装有压力表4和温度计5在原油出口管上安装有热电阻6，这样便于与现有技术的自动控制系统相配合使用，从而有利于实现自动控制。
以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。
权利要求1.一种相变原油掺蒸汽加热装置，其特征在于包括掺热套管和掺热管，掺热套管套装在掺热管上，在掺热套管上有冷原油进口管和热原油出口管，在掺热套管内的掺热管上有蒸汽喷头。
2.根据权利要求1所述的相变原油掺蒸汽加热装置，其特征在于掺热管外端通过检修端盖安装在掺热套管端部，掺热管内端底部有掺热管支撑。
3.根据权利要求2所述的相变原油掺蒸汽加热装置，其特征在于掺热套管的顶部有操作门，在操作门处安装有能顶住掺热管的锁紧器。
4.根据权利要求1或2或3所述的相变原油掺蒸汽加热装置，其特征在于掺热套管上安装有防震撬座。
5.根据权利要求4所述的相变原油掺蒸汽加热装置，其特征在于掺热套管与防震撬座之间安装有防震圈。
6.根据权利要求1或2或3所述的相变原油掺蒸汽加热装置，其特征在于掺热管的外端口接有蒸汽分配器，在蒸汽分配器上安装有调节阀。
7.根据权利要求5所述的相变原油掺蒸汽加热装置，其特征在于掺热管的外端口接有蒸汽分配器，在蒸汽分配器上安装有调节阀。
8.根据权利要求7所述的相变原油掺蒸汽加热装置，其特征在于冷原油进口管位于掺热管外端的掺热套管一侧，热原油出口管位于掺热管内端的掺热套管一侧。
9.根据权利要求8所述的相变原油掺蒸汽加热装置，其特征在于蒸汽喷头的开孔方向与掺热套管内的原油流动方向一致。
10.根据权利要求9所述的相变原油掺蒸汽加热装置，其特征在于掺热套管或热原油出口管上安装有压力表、温度计和热电阻中的一个或一个以上。
专利摘要一种相变原油掺蒸汽加热装置，其包括掺热套管和掺热管，掺热套管套装在掺热管上，在掺热套管上有冷原油进口管和热原油出口管，在掺热套管内的掺热管上有蒸汽喷头。本实用新型结构简单，制造方便，热效率高，安全经济，几乎免维护，流场均匀，流量弹性大，抗干扰能力强。与目前国内外油田现有的原油脱水过程中使用直接加热设备和间接加热设备相比，热效率提高20％－30％、工程投资节约15％以上、运行成本降低5％－10％、维护修理费用可降低95％以上；不仅给原油加热，而且还可以对原油特别是稠油起到降粘作用，有利于后序原油脱水处理；利用该相变原油掺蒸汽加热装置，从根本上解决了油田原油加热过程中设备的结焦、结垢、热效率低、费用高等普遍问题。
文档编号E21B43/34GK2854076SQ20052012254
公开日2007年1月3日 申请日期2005年9月28日 优先权日2005年9月28日
发明者杨钦魁, 骆伟, 张学鲁, 张兆生, 张建华 申请人:新疆时代石油工程有限公司