專利名稱：常壓超導(dǎo)加熱爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油田專用加熱爐，特別涉及一種加熱油、氣、水及其混合介質(zhì)的常
壓超導(dǎo)加熱爐。
二背景技術(shù)：
目前我國(guó)油田開發(fā)所使用的水套加熱爐和真空超導(dǎo)加熱爐，其設(shè)計(jì)和管理都采用 壓力容器標(biāo)準(zhǔn)，安全附件多，管理、注冊(cè)、檢驗(yàn)麻煩，成本高且安全隱患大；常壓水套爐雖然 手續(xù)簡(jiǎn)便、安全，但是傳媒介質(zhì)損耗大，添加頻繁，而且溫差小(水溫小于ioo攝氏度)、熱效 低，很難滿足現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)需要；管式爐雖然熱效高，但容易結(jié)焦，燒壞爐管。
三
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種常壓超導(dǎo)加熱爐，其 工作狀態(tài)下既是常壓又能形成真空，且熱效達(dá)到或超過水套爐、管式爐及真空超導(dǎo)爐。
其技術(shù)方案是主要由殼體、封頭、超導(dǎo)套管、蛇形盤管、密封支撐花板、油氣進(jìn)出 口、燃燒器、火筒、防爆口、煙囪、煙箱、支座、呼吸水封液位計(jì)、排污口、清掃口組成，所述的 殼體內(nèi)腔底部設(shè)有火筒和防爆口 ，火筒通過濕式煙箱連接煙閨，煙箱設(shè)在水膛腔頂部，清掃 口穿過封頭與煙箱連通，殼體內(nèi)腔下部為輻射對(duì)流室，上部設(shè)有換熱器，兩端水膛腔通過換 熱器相通，呼吸水封液位計(jì)與水膛腔相連通，使水膛同大氣相通，保持加熱爐常壓狀態(tài)，又 可通過呼吸水封，使水膛腔間隔成相對(duì)密閉的真空水溶空間。 上述的換熱器由超導(dǎo)套管和蛇形盤管套裝組成，蛇形盤管從超導(dǎo)套管內(nèi)腔穿過， 蛇形盤管的彎頭部位浸于加熱爐兩端的水膛腔，兩端的水膛腔通過超導(dǎo)套管和蛇形盤管之 間的間隙連通，水膛腔內(nèi)充滿熱媒液體，蛇形盤管設(shè)有油氣進(jìn)出口和熱水進(jìn)出口。超導(dǎo)套管 和蛇形盤管的管徑根據(jù)實(shí)際需要可大可小，以不結(jié)垢堵塞為準(zhǔn)。 上述的水膛腔由密封支撐花板和封頭之間的空間組成，還可由超導(dǎo)套管互相導(dǎo)通 竄聯(lián)而成，但超導(dǎo)套管兩端必須同蛇形盤管外壁滿焊密封。 上述的超導(dǎo)套管互相導(dǎo)通竄聯(lián)，而超導(dǎo)套管兩端必須同蛇形盤管外壁滿焊密封； 超導(dǎo)套管的兩端、火筒、煙管及防爆口同密封支撐花板滿焊、透焊，超導(dǎo)套管處于輻射對(duì)流 室內(nèi)，使溫壓增大，熱效增高，解決了水套爐超壓爆炸及常壓爐熱效率低的難題，使常壓爐 在安全前提下達(dá)到了水套爐及管式爐的高熱效。 上述的超導(dǎo)套管內(nèi)直流段蛇形盤管可為一根，也可多根并聯(lián)，彎頭充當(dāng)紊流匯管。 上述的殼體可為圓筒式、箱式，立式或臥式結(jié)構(gòu)，兩端的封頭可為平板式或橢圓形
式，換熱器中蛇行盤管的排列走向、多少，可隨之變化；煙囪可為干、濕兩種中的一種。 煙氣流程可為單回程，也可為雙回程。其流程走向可用屏蔽板(焊接于兩根超導(dǎo)
管之間)控制，單回程時(shí)煙囪在介質(zhì)進(jìn)出口一側(cè)，雙回程時(shí)煙囪在燃燒器一側(cè)。 呼吸水封液位計(jì)可為一體也可分開(即呼吸水封和液位計(jì))，即呼吸口和液位計(jì)，
并且也可兩端水膛腔各設(shè)一個(gè)。
3
不論本體結(jié)構(gòu)如何變化，其輻射對(duì)流段均為超導(dǎo)管同蛇形盤管組成的套管換熱 器；其換熱器元件均為超導(dǎo)管同蛇形盤管組成的套管形式，換熱器為超導(dǎo)套管同蛇形盤管 組成的套管組合體。 另一種技術(shù)方案是本發(fā)明的殼體下面增設(shè)燃煤室，與輻射對(duì)流室相連，可變?yōu)?煤、氣兩用爐。 上述的燃煤室由支架、支座、進(jìn)煤口、調(diào)風(fēng)清渣口、耐火層、保溫層、爐條、燃煤輻射 室、進(jìn)煤門、調(diào)風(fēng)清渣門組成，殼體整體坐落在燃煤室上部，殼體底部開口 ，使輻射對(duì)流室與 燃煤輻射室合為一體。 本發(fā)明的有益效果是換熱器處于輻射對(duì)流室內(nèi)，兩端水膛腔通過換熱器相通，由 于融合了管式爐和水套爐的優(yōu)點(diǎn)，并且輻射對(duì)流室對(duì)換熱器中的超導(dǎo)套管直接加熱，所以 每一根超導(dǎo)套管換熱元件相當(dāng)于一個(gè)小水套爐。由于容積小、溫差大，超導(dǎo)套管中的熱媒液 體迅速汽化，快速把大部分熱量傳遞給蛇形盤管及被加熱介質(zhì)，而剩下的小部分熱量不能 夠使兩端水膛腔的液體沸騰汽化，水膛腔起到了保溫作用，進(jìn)而不需要頻繁的向水膛腔補(bǔ) 充液體，解決了水套爐超壓爆炸及常壓爐熱效率低的難題，使常壓爐在安全前提下達(dá)到了
水套爐及管式爐的高熱效，提高了爐體的耐壓能力(為水套爐的io倍以上)，減輕了余氣爆
炸時(shí)產(chǎn)生的危害性；將承壓變?yōu)槌?，解除了壓力容器；低壓高溫，降耗安全，提高了熱效?并且由于結(jié)構(gòu)緊湊，耗材量少，制造成本也低。
四

附圖1是本發(fā)明的第一種技術(shù)方案的結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖2是本發(fā)明的換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖3是本發(fā)明的第二種技術(shù)方案的結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖4是本發(fā)明的第二種技術(shù)方案的側(cè)視圖； 附圖5是本發(fā)明的水膛腔的另一種技術(shù)方案的結(jié)構(gòu)示意圖； 上圖中燃燒器(1)、火筒(2)、呼吸水封液位計(jì)(3)、煙囪(4)、支座(5)、殼體(6)、 超導(dǎo)套管(7)、密封支撐花板(8)、蛇形盤管(9)、油氣進(jìn)出口 (10)、熱水進(jìn)出口 (11)、水膛腔 (12)、防爆口 (13)、排污口 (14)、輻射對(duì)流室(15)、封頭(16)、清掃口 (17)、煙箱(18);
進(jìn)煤口 (lg)、調(diào)風(fēng)清渣口 (加)、耐火層(H)、保溫層(22)、爐條(23)、進(jìn)煤門 (24)、調(diào)風(fēng)清渣門(25)、支架(26)、燃煤輻射室(27)。
五具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1，參照附圖1和2，本發(fā)明主要由殼體6、封頭16、超導(dǎo)套管7、蛇形盤管9、 密封支撐花板8、油氣進(jìn)出口 10、熱水進(jìn)出口 11、燃燒器1、火筒2、防爆口 13、煙囪4、煙箱 18、支座5、呼吸水封液位計(jì)3、排污口 14、清掃口 17組成，所述的殼體6內(nèi)腔底部設(shè)有火筒 2和防爆口 13，火筒2通過濕式煙箱18連接煙囪4，煙箱18設(shè)在水膛腔12頂部，清掃口 17 穿過封頭16與煙箱18連通，水膛腔12由密封支撐花板8和封頭16之間的空間組成。殼 體內(nèi)腔下部為輻射對(duì)流室15，上部設(shè)有換熱器，兩端水膛腔12通過換熱器相通，呼吸水封 液位計(jì)3與水膛腔12相連通，使水膛腔12同大氣相通，確保加熱爐工作中總是呈現(xiàn)常壓狀 態(tài)，又可通過呼吸水封，使水膛腔12間隔成相對(duì)密閉的真空水溶空間。
4
其中，換熱器由超導(dǎo)套管7和蛇形盤管9套裝組成，蛇形盤管9從超導(dǎo)套管7內(nèi)腔 穿過，蛇形盤管9的彎頭部位浸于加熱爐兩端的水膛腔12，兩端的水膛腔通過超導(dǎo)套管7和 蛇形盤管9之間的間隙連通，水膛腔內(nèi)充滿熱媒液體，主要起保溫及熱媒對(duì)流補(bǔ)充作用；蛇 形盤管9設(shè)有油氣進(jìn)出口 10、熱水進(jìn)出口 11。 參照附圖5，超導(dǎo)套管7互相導(dǎo)通竄聯(lián)，而超導(dǎo)套管7兩端必須同蛇形盤管9外壁 滿焊密封。其中，超導(dǎo)套管7內(nèi)直流段蛇形盤管9可為一根，也可多根并聯(lián)，彎頭充當(dāng)紊流匯管。 上述的殼體6可為圓筒式、箱式，立式或臥式結(jié)構(gòu)，兩端的封頭16可為平板式或橢 圓形式，換熱器中蛇行盤管9的排列走向、多少，可隨之變化；；煙囪4可為干、濕兩種中的一種。 本發(fā)明的工作原理是l-通過火筒、呼吸水封液位計(jì)、煙箱、殼體、進(jìn)出口、防爆 口、清掃口等組成間隔式水浴容器；2-燃料氣(天然氣、煤氣等)通過燃燒器在火筒內(nèi)燃 燒，產(chǎn)生高溫輻射熱和熱煙氣；3-輻射熱和熱煙氣通過輻射對(duì)流室的超導(dǎo)套管把熱量迅速 傳給超導(dǎo)套管中的超導(dǎo)熱媒；4-超導(dǎo)熱媒以蒸汽和高溫水形式將熱量傳給蛇形盤管中的 被加熱介質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)被加熱介質(zhì)的加熱。 實(shí)施例2 :參照附圖3和4，本產(chǎn)品的其他結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施例一相同，區(qū)別在于殼體 6的底部增加了燃煤室。燃煤室由支架26、支座5、進(jìn)煤口 19、調(diào)風(fēng)清渣口20、耐火層21、保 溫層22、爐條23、燃煤輻射室27、進(jìn)煤門24、調(diào)風(fēng)清渣門25組成。 殼體6整體坐落在燃煤室上部。殼體6底部開口 ，使輻射對(duì)流室15與燃煤輻射室 27合為一體，從而形成一個(gè)完整的煤、氣兩用超導(dǎo)加熱爐。 本加熱爐工作原理與實(shí)施例1基本相同，區(qū)別在于燃料煤(實(shí)施例1為燃料氣) 在燃煤室燃燒，產(chǎn)生高溫輻射熱煙氣，高溫輻射熱煙氣上升進(jìn)入殼體輻射對(duì)流室，把熱量迅 速傳給超導(dǎo)管中的超導(dǎo)熱媒；超導(dǎo)熱媒以蒸汽和高溫水形式將熱量傳給蛇形盤管中的被加 熱介質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)被加熱介質(zhì)的加熱。本加熱爐可以煤、氣兩種燃料同時(shí)燃燒加熱。
權(quán)利要求
一種常壓超導(dǎo)加熱爐，其特征是主要由殼體(6)、封頭(16)、超導(dǎo)套管(7)、蛇形盤管(9)、密封支撐花板(8)、油氣進(jìn)出口(10)、熱水進(jìn)出口(11)、燃燒器(1)、火筒(2)、防爆口(13)、煙囪(4)、煙箱(18)、支座(5)、呼吸水封液位計(jì)(3)、排污口(14)、清掃口(17)組成，所述的殼體(6)內(nèi)腔底部設(shè)有火筒(2)和防爆口(13)，火筒(2)通過濕式煙箱(18)連接煙囪(4)，煙箱(18)設(shè)在水膛腔(12)頂部，清掃口(17)穿過封頭(16)與煙箱(18)連通，殼體內(nèi)腔下部為輻射對(duì)流室(15)，上部設(shè)有換熱器，兩端水膛腔(12)通過換熱器相通，呼吸水封液位計(jì)(3)與水膛腔(12)相連通，保持加熱爐常壓狀態(tài)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的常壓超導(dǎo)加熱爐，其特征是所述的換熱器由超導(dǎo)套管(7) 和蛇形盤管(9)套裝組成，蛇形盤管(9)從超導(dǎo)套管(7)內(nèi)腔穿過，蛇形盤管(9)的彎頭部 位浸于加熱爐兩端的水膛腔(12)，兩端的水膛腔通過超導(dǎo)套管(7)和蛇形盤管(9)之間的 間隙連通，水膛腔內(nèi)充滿熱媒液體，蛇形盤管(9)設(shè)有油氣進(jìn)出口 (10)、熱水進(jìn)出口 (11)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的常壓超導(dǎo)加熱爐，其特征是所述的水膛腔(12)由密封 支撐花板(8)和封頭(16)之間的空間組成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的常壓超導(dǎo)加熱爐，其特征是所述的水膛腔(12)還可由超導(dǎo) 套管(7)互相導(dǎo)通竄聯(lián)而成，但超導(dǎo)套管(7)兩端必須同蛇形盤管(9)外壁 滿焊密封。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的常壓超導(dǎo)加熱爐，其特征是所述的超導(dǎo)套管(7)內(nèi)直流段 蛇形盤管(9)可為一根，也可多根并聯(lián)，彎頭充當(dāng)紊流匯管。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的常壓超導(dǎo)加熱爐，其特征是所述的殼體(6)可為圓筒式、箱 式，立式或臥式結(jié)構(gòu)，兩端的封頭(16)可為平板式或橢圓形式；煙囪(4)可為干、濕兩種中 的一種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的常壓超導(dǎo)加熱爐，其特征是所述的殼體(6)的下面增 設(shè)燃煤室，與輻射對(duì)流室相連，可變?yōu)槊?、氣兩用爐。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的常壓超導(dǎo)加熱爐，其特征是所述的燃煤室由支架(26)、支 座(s)、進(jìn)煤口 ag)、調(diào)風(fēng)清渣口 (加)、耐火層(H)、保溫層(22)、爐條(")、燃煤輻射室 (27)、進(jìn)煤門(24)、調(diào)風(fēng)清渣門(25)組成，殼體(6)整體坐落在燃煤室上部，殼體(6)底部 開口，使輻射對(duì)流室(15)與燃煤輻射室(27)合為一體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種加熱油、氣、水及其混合介質(zhì)的常壓超導(dǎo)加熱爐。其技術(shù)方案是主要由殼體、封頭、超導(dǎo)套管、蛇形盤管、密封支撐花板、油氣進(jìn)出口、燃燒器、火筒、防爆口、煙囪、煙箱、支座、呼吸水封液位計(jì)、排污口、清掃口組成，所述的殼體內(nèi)腔底部設(shè)有火筒和防爆口，火筒通過濕式煙箱連接煙囪，煙箱設(shè)在水膛腔頂部，清掃口穿過封頭與煙箱連通，殼體內(nèi)腔下部為輻射對(duì)流室，上部設(shè)有換熱器，兩端水膛腔通過換熱器相通，呼吸水封液位計(jì)與水膛腔相連通，保持加熱爐常壓狀態(tài)。有益效果是將水套式結(jié)構(gòu)變?yōu)樘坠芙Y(jié)構(gòu)，提高爐體的耐壓能力，為水套爐的10倍以上；為了防止余氣爆炸，將承壓變?yōu)槌?，解除了壓力容器；低壓高溫，降耗安全，提高了熱效?br> 文檔編號(hào)F24H7/00GK101726106SQ20101010358
公開日2010年6月9日 申請(qǐng)日期2010年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月23日
發(fā)明者劉凱 申請(qǐng)人:劉凱