一种卧式汇管加热炉的制作方法

专利2022-06-28 129

本实用新型属于石油工业用加热设备技术领域，尤其涉及一种卧式汇管加热炉，适用于燃料成份为燃气的场所。

背景技术：

目前，石油工业用加热炉，是油气集输领域和油气井测试过程中，将原油、天然气及其井产物加热到工艺所要求的温度，以便进行沉降、分离、脱水脱盐、稳定和输送，同时还可用于提供生产、生活用热水。在油、气田及长输管道上广泛使用加热炉，每年耗用大量的油气燃料，是油、气生产和输送中的主要耗能设备。

然而，按常规标准和要求研制的加热炉，由于加热炉加热盘管通径和集输领管线管径差别太大，一般会在炉体的端面、盘管的进出口端增设一小段变径管。这类情况因炉体端面位置受限，变径管和集输管存在一定的通径差，导致盘管管程压降增大，流速增大，严重时可造成振动、噪音污染等，不但影响加热炉的热效率，还在设备运行过程中存在安全隐患，现有加热炉负荷率低、运行效率低、能耗大的问题。

因此，需要对现有的加热炉结构进行优化，使其能满足不同工况，提高加热炉运行效率和实现节能降耗。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种卧式汇管加热炉，克服了现有技术中1：增设一小段变径管，变径管和集输管存在一定的通径差，导致盘管管程压降增大，流速增大，严重时可造成振动、噪音污染；2：现有加热炉负荷率低、运行效率低、能耗大；3：设备运行过程中存在安全隐患等问题。

为了解决技术问题，本实用新型的技术方案是：一种卧式汇管加热炉，其特征在于：包括燃烧系统、加热炉主体、两组汇管、多个横穿式螺旋盘管、多个可调式支撑和燃气控制组件，所述燃烧系统包括燃烧器、火膛、火筒、防爆门、对流管、烟囱和冷凝装置，其中燃烧器、火膛、火筒、对流管和冷凝装置依次连接，其中火筒一侧设有防爆门，其中冷凝装置顶部连接烟囱，所述燃烧器设置于加热炉主体外部前端，其中火膛、火筒、防爆门、对流管、烟囱和冷凝装置设置于加热炉主体内部下方，所述加热炉主体内部上方设置有多个横穿式螺旋盘管，其中横穿式螺旋盘管两端穿过加热炉主体分别连接一个汇管，其中汇管与外部集输管线相连，所述两组汇管通过多个可调式支撑分别固定于加热炉主体外部两侧，所述燃气控制组件与燃烧器连接。

优选的，所述加热炉主体是由椭圆形封头和圆柱形筒体组焊成的封闭式容器外壳，其中加热炉主体内部设有隔板、盘管支撑、导轨和燃烧系统支撑，所述隔板将加热炉主体分隔成主腔室和副腔室，其中主腔室内部下方设置有火膛、火筒、防爆门和对流管，其中主腔室内部上方设置有多个横穿式螺旋盘管，所述副腔室设置有烟囱和冷凝装置，其中冷凝装置顶部安装有烟囱；所述导轨沿加热炉主体轴向方向设置于多个横穿式螺旋盘管下方，其中盘管支撑与导轨垂直并设置于导轨下方，其中盘管支撑用于支撑导轨，其中导轨用于支撑多个横穿式螺旋盘管；所述燃烧系统支撑设置于火膛、火筒、防爆门和对流管下方。

优选的，所述汇管一端为封闭端采用封头或管帽封闭，另一端采用法兰与外部集输管线相连，其中汇管在封闭端设置放空丝堵或放空阀门用于检修或清洗时放空。

优选的，所述横穿式螺旋盘管的个数为4~8个，其中横穿式螺旋盘管的两端与汇管通过八字盲板法兰连接。

优选的，所述汇管的通径与所有横穿式螺旋盘管的通径之和相等，可以避免因流通面积差异产生流速波动。

优选的，所述加热炉主体顶部设有液位控制箱，其中加热炉主体与液位控制箱通过法兰连接，所述液位控制箱中间设有可视视窗可就地观察液位，所述液位控制箱顶部设有防爆电容液位计，其中防爆电容液位计可远传液位信号。

优选的，所述加热炉主体外侧后端面设有扶梯护栏总成，其中扶梯护栏总成用于维修和检测加热炉主体。

优选的，所述燃气控制组件包括截止阀、过滤器、压力表、减压阀、快开球阀、第一气动薄膜阀、第二气动薄膜阀、紫外线火焰探头和温度控制器，其中截止阀、过滤器、减压阀、第一气动薄膜阀和第二气动薄膜阀依次连接，其中过滤器和减压阀之间连接压力表，其中第一气动薄膜阀两侧的管线之间连接有快开球阀，所述的截止阀输入端为燃气进口，所述第二气动薄膜阀输出端连接燃烧器的主火，其中第一气动薄膜阀和第二气动薄膜阀之间的管线连接燃烧器的母火，所述紫外线火焰探头的感应端设置于火膛即母火火焰辐射区域，所述温度控制器的探杆设置于加热炉主体的水浴内。

优选的，所述燃气控制组件由电磁阀组、调压器、阻火器、压力表、燃气过滤器和燃气截止阀依次连接组成，其中燃气截止阀输入端连接燃气进口，其中电磁阀组的输出端连接燃烧器。

相对于现有技术，本实用新型的优点在于：

（1）本实用新型提出的卧式汇管加热炉设置多个横穿式螺旋盘管，其中所有横穿式螺旋盘管的通径之和与汇管的通径相等，可以避免因流通面积差异产生流速波动，高产量时全部横穿式螺旋盘管同时启用，低产量时只起用部分横穿式螺旋盘管，能满足不同的生产工况要求，同时能够平衡井场来液冬夏产液量的差异，选择使用不同功率的热负荷，有效利用空间位置，降低设备使用成本，提高加热炉运行效率和实现节能降耗；

（2）本实用新型提供的卧式汇管加热炉末端设有冷凝装置，吸收烟气余热，最后从烟囱排出，符合环保要求，节约能源，本实用新型通过可调式支撑将汇管固定于加热炉主体两侧，通过调整可调式支撑的长度保证汇管和横穿式螺旋盘管之间的安装和密封；

（3）本实用新型提供的卧式汇管加热炉结构紧凑、拆装和维护操作方便、可靠性高，本实用新型提供的卧式汇管加热炉使用率高，井场和站点都可以使用，从而提高了加热炉的运行效率，达到节能降耗的目的；

（4）本实用新型提供的卧式汇管加热炉的燃气控制组件分为气动控制和电动控制，所述的燃烧系统采用负压燃烧设计，则燃气控制组件选用气动控制，如燃烧系统采用微正压或正压燃烧设计，则燃气控制组件选用电磁阀组控制，卧式汇管加热炉采用气动控制进行燃烧控制，整个燃烧过程可在无电情况下运行，适用于边远无电井场的工况，在该工况下使用，可保证正常生产。

附图说明

图1、本实用新型一种卧式汇管加热炉的整体结构示意图；

图2、本实用新型一种卧式汇管加热炉的整体俯视结构示意图；

图3、本实用新型一种卧式汇管加热炉的燃烧系统结构示意图；

图4、本实用新型一种卧式汇管加热炉的加热炉主体的结构示意图；

图5、本实用新型一种卧式汇管加热炉的横穿式螺旋盘管的结构示意图；

图6、本实用新型一种卧式汇管加热炉的燃气控制组件气动控制的示意图；

图7、本实用新型一种卧式汇管加热炉的燃气控制组件电动控制的示意图。

附图标记说明

1、燃烧系统，2、加热炉主体，3、汇管，4、横穿式螺旋盘管，5、可调式支撑，6、液位控制箱，7、扶梯护栏总成，8、燃气控制组件；

1-1、燃烧器，1-2、火膛，1-3、火筒，1-4、防爆门，1-5、对流管，1-6、烟囱，1-7、冷凝装置；

2-1、封头，2-2、隔板，2-3、筒体，2-4、盘管支撑，2-5、导轨，2-6、燃烧系统支撑；

8(1)-1、截止阀，8(1)-2、过滤器，8(1)-3、压力表，8(1)-4、减压阀，8(1)-5、快开球阀，8(1)-6、第一气动薄膜阀，8(1)-7、第二气动薄膜阀，8(1)-8、紫外线火焰探头，8(1)-9、温度控制器；

8(2)-1、电磁阀组，8(2)-2、调压器，8(2)-3、阻火器，8(2)-4、压力表，8(2)-5、燃气过滤器，8(2)-6燃气截止阀。

具体实施方式

下面结合实施例描述本实用新型具体实施方式：

需要说明的是，本说明书所示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

本实用新型所述燃烧器、火膛、火筒、防爆门、对流管、冷凝装置、封头、隔板、筒体、盘管支撑、导轨、截止阀、过滤器、压力表、减压阀、快开球阀、气动薄膜阀、紫外线火焰探头、温度控制器、电磁阀组、调压器、阻火器、燃气过滤器、燃气截止阀均为现有技术。

实施例1

如图1~7所示，本实用新型公开了一种卧式汇管加热炉，包括燃烧系统1、加热炉主体2、两组汇管3、多个横穿式螺旋盘管4、多个可调式支撑5和燃气控制组件8，所述燃烧系统1包括燃烧器1-1、火膛1-2、火筒1-3、防爆门1-4、对流管1-5、烟囱1-6和冷凝装置1-7，其中燃烧器1-1、火膛1-2、火筒1-3、对流管1-5和冷凝装置1-7依次连接，其中火筒1-3一侧设有防爆门1-4，其中冷凝装置1-7顶部连接烟囱1-6，所述燃烧器1-1设置于加热炉主体2外部前端，其中火膛1-2、火筒1-3、防爆门1-4、对流管1-5、烟囱1-6和冷凝装置1-7设置于加热炉主体2内部下方，所述加热炉主体2内部上方设置有多个横穿式螺旋盘管4，其中横穿式螺旋盘管4两端穿过加热炉主体2分别连接一个汇管3，其中汇管3与外部集输管线相连，所述两组汇管3通过多个可调式支撑5分别固定于加热炉主体2外部两侧，所述燃气控制组件8与燃烧器1-1连接。

实施例2

优选的，如图4所示，所述加热炉主体2是由椭圆形封头2-1和圆柱形筒体2-3组焊成的封闭式容器外壳，其中加热炉主体2内部设有隔板2-2、盘管支撑2-4、导轨2-5和燃烧系统支撑2-6，所述隔板2-2将加热炉主体2分隔成主腔室和副腔室，其中主腔室内部下方设置有火膛1-2、火筒1-3、防爆门1-4和对流管1-5，其中主腔室内部上方设置有多个横穿式螺旋盘管4，所述副腔室设置有烟囱1-6和冷凝装置1-7，其中冷凝装置1-7顶部安装有烟囱1-6；所述导轨2-5沿加热炉主体2轴向方向设置于多个横穿式螺旋盘管4下方，其中盘管支撑2-4与导轨2-5垂直并设置于导轨2-5下方，其中盘管支撑2-4用于支撑导轨2-5，其中导轨2-5用于支撑多个横穿式螺旋盘管4；所述燃烧系统支撑2-6设置于火膛1-2、火筒1-3、防爆门1-4和对流管1-5下方。

实施例3

优选的，如图1~2所示，所述汇管3一端为封闭端采用封头或管帽封闭，另一端采用法兰与外部集输管线相连，其中汇管3在封闭端设置放空丝堵或放空阀门用于检修或清洗时放空。