專利名稱：火筒式熱管加熱爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于油田油氣加熱集輸系統(tǒng)或其它加熱場(chǎng)所使用的火筒式加熱爐的改進(jìn)——火筒式熱管加熱爐。
火筒式加熱爐是油田通常應(yīng)用較多的主要加熱設(shè)備之一。按基本結(jié)構(gòu)此種加熱爐可分為兩種型式一種為火筒式直接加熱爐，俗稱火筒爐，其中燃料燃燒后放出的熱量通過火筒壁直接傳遞給殼體內(nèi)被加熱介質(zhì)；另一種為火筒式間接加熱爐，俗稱水套爐，其燃燒熱通過火筒壁傳遞給熱媒(水)，熱媒再通過盤管壁將熱量傳遞給被加熱介質(zhì)。上述兩種結(jié)構(gòu)的火筒式加熱爐僅是依靠火筒壁和盤管壁進(jìn)行傳熱，傳熱系數(shù)小，因而所需火筒、盤管換熱面積大，耗費(fèi)鋼材多。另外，由于盤管長(zhǎng)、彎頭多，被加熱介質(zhì)壓力損失大，耗能較多。近年來問世的新型加熱爐“高效加熱器”(專利號(hào)88210266.4)較好地克服了現(xiàn)有火筒式加熱爐的上述缺點(diǎn)，但其煙管在高溫區(qū)下易過熱燒壞；當(dāng)被加熱介質(zhì)流量不穩(wěn)時(shí)，熱管元件可能會(huì)瞬時(shí)溫度過高、壓力劇增，因而發(fā)生熱管爆裂。這些不足使得該種熱管加熱爐的使用受到一定限制。
本實(shí)用新型的任務(wù)是提供一種熱效率高、耗能少且安全可靠的新型火筒式熱管加熱爐，將其利用于油田油氣加熱集輸和其它加熱場(chǎng)所，可以達(dá)到節(jié)約能源，降低成本，安全可靠的目的。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的。它包括殼體、火筒換熱系統(tǒng)、盤管換熱系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)和煙囪五個(gè)部分。殼體部分由殼體5、安全閥6、液位計(jì)7、加水管8、平衡管9、壓力表10組成；火筒換熱系統(tǒng)由火筒1和熱管3組成，熱管的沸騰段插入火筒內(nèi)，冷凝段露在火筒外；盤管換熱系統(tǒng)由盤管2組成，熱管的冷凝段插入盤管內(nèi)，沸騰段浸沒在熱媒中；燃燒系統(tǒng)11和煙囪12為現(xiàn)有技術(shù)。本實(shí)用新型的組裝過程是將熱管3、4按如下形式分別焊裝在火筒1和盤管2上，即熱管3的沸騰段插入火筒1內(nèi)，冷凝段露在火筒外，熱管4的冷凝段插入盤管2內(nèi)，沸騰段露在盤管外；將按上述焊裝好的火筒1和盤管2分別裝入予制好的殼體5內(nèi)(火筒1前端伸出殼體外)，并將殼體兩端用封頭焊死；將火筒1前端用法蘭與燃燒系統(tǒng)11相連；將煙囪12通過法蘭與火筒1出口相連。
本實(shí)用新型具有良好的工作性能，且安全可靠，宜于在石油礦場(chǎng)推廣應(yīng)用。經(jīng)樣機(jī)測(cè)試，此種加熱爐的熱效率可達(dá)86％以上，節(jié)能效果顯著；與相同負(fù)荷水套爐相比，金屬耗用量可節(jié)約25－40％，降低成本10％左右，壓降損失減少60％以上。


圖1為本實(shí)用新型的總體結(jié)構(gòu)示意圖圖2為熱管3、4的幾種主要結(jié)構(gòu)示意圖。
現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施作進(jìn)一步說明。本實(shí)用新型中殼體部分各部件以及燃燒系統(tǒng)11和煙囪12與現(xiàn)有火筒式加熱爐相同，皆為現(xiàn)有技術(shù)；火筒換熱系統(tǒng)中的火筒1和盤管換熱系統(tǒng)中的盤管2亦為現(xiàn)有技術(shù)，熱管3、4可制作成曲線型(a)、園弧型(b)、變徑型(c)、翅片型(d)和光管型(e)(見圖2)中任一種形狀，其材質(zhì)主要為碳素鋼或合金鋼，直接焊在火筒1和盤管2上，其尺寸和安裝數(shù)量根據(jù)熱負(fù)荷大小及熱平衡計(jì)算而定。以變徑型熱管(c)為例，其結(jié)構(gòu)如下此種熱管兩端分別為帶園頭的φ48和φ28園管，壁厚分別為3mm和2.5mm。φ48一端為光管，φ28一端與園管中心線垂直地焊有若干片外徑60mm、內(nèi)徑28mm的園環(huán)形翅片。中部為一園環(huán)形絕熱段，長(zhǎng)30mm，外徑60mm，內(nèi)表面呈上大下小的喇叭口形。本實(shí)用新型可形成系列產(chǎn)品，其技術(shù)參數(shù)分別為熱負(fù)荷40－2500千瓦，殼體壓力等級(jí)0.1－0.6兆帕，盤管壓力等級(jí)1.6－32兆帕。除前面敘述的熱管外，本實(shí)用新型其余各部分的選材、制造、焊接、水壓試驗(yàn)、安裝驗(yàn)收等工序均按原石油工業(yè)部制訂的《油田專用水套加熱爐制造安裝及驗(yàn)收規(guī)范》執(zhí)行。本實(shí)用新型在結(jié)構(gòu)上亦可簡(jiǎn)化，采取取消盤管換熱系統(tǒng)的型式，以供對(duì)熱負(fù)荷要求較小的加熱場(chǎng)使用。
權(quán)利要求1.一種用于油田油氣加熱集輸系統(tǒng)或其它加熱場(chǎng)所的火筒式熱管加熱爐，由殼體、火筒換熱系統(tǒng)、盤管換熱系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)和煙囪五部分組成，其特征在于a)分別焊裝有熱管3、4的火筒1和盤管2分別裝置在予制好的殼體5內(nèi)，火筒1前端伸出殼體外，殼體兩端用封頭焊死，其中熱管3的沸騰段插入火筒1內(nèi)，冷凝段露在火筒外，熱管4的冷凝段插入盤管2內(nèi)，沸騰段露在盤管外；b)火筒1前端通過法蘭與燃燒系統(tǒng)11相連，煙囪12通過法蘭與火筒1出口相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火筒式熱管加熱爐，其特征在于，熱管3、4(變徑型)兩端分別為帶園頭的φ48和φ28園管，φ48一端為光管，φ28一端垂直于園管中心線焊有若干片外徑60mm、內(nèi)徑28mm的園環(huán)形翅片，中部為一長(zhǎng)30mm、外徑60mm的園環(huán)形絕熱段，內(nèi)表面呈上大下小的喇叭口形；該熱管還可制作成曲線型、園弧型、翅片型或光管型。
專利摘要一種用于油田油氣加熱集輸系統(tǒng)或其他加熱場(chǎng)所的火筒式熱管加熱爐。它由殼體、火筒換熱系統(tǒng)、盤管換熱系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)和煙囪五個(gè)部分組成，其殼體內(nèi)裝置有分別焊裝有熱管3、4的火筒1和盤管2，熱管3的沸騰段插入火筒內(nèi)，冷凝段露在火筒外；熱管4的冷凝段插入盤管內(nèi)，沸騰段露在盤管外。利用此種新型加熱爐可以提高加熱爐的傳熱效果及其熱效率，達(dá)到節(jié)約能源、降低成本、安全可靠的目的，宜于在石油礦場(chǎng)推廣使用。
文檔編號(hào)F24H1/22GK2065749SQ89209568
公開日1990年11月14日 申請(qǐng)日期1989年9月29日 優(yōu)先權(quán)日1989年9月29日
發(fā)明者李更來, 郎逵, 喬中復(fù), 鐘甲學(xué) 申請(qǐng)人:遼河石油勘探局油田建設(shè)規(guī)劃設(shè)計(jì)院, 東北工學(xué)院