專利名稱：內(nèi)肋管式水套加熱爐的制作方法
專利說(shuō)明
一、技術(shù)領(lǐng)域本實(shí)用新型涉及一種石油石化行業(yè)所用的內(nèi)肋管式水套加熱爐。
二背景技術(shù)：
水套加熱爐是石油石化行業(yè)油氣生產(chǎn)和輸送中廣泛使用的設(shè)備，在臥式金屬圓筒殼體內(nèi)設(shè)有火筒、煙管和加熱盤(pán)管，氣體或液體燃料通過(guò)燃燒器在爐體內(nèi)的火筒中燃燒，被加熱介質(zhì)在殼體內(nèi)的加熱盤(pán)管中，由中間載熱介質(zhì)加熱盤(pán)管中的介質(zhì)，而中間載熱介質(zhì)由火筒直接加熱。
傳統(tǒng)水套加熱爐的火筒與煙管成U形結(jié)構(gòu)，布置在殼體中部，燃料在火筒中燃燒，形成的高溫?zé)煔饪v向沖刷煙管，傳熱效果差，熱效率低，而且爐體體積和金屬耗量大，空間利用率不高。此方式對(duì)于熱負(fù)荷較小的水套加熱爐是適用的，但大型的加熱爐用此方式則存在排煙溫度高、熱效率低、金屬消耗量大、起爐時(shí)間長(zhǎng)等弊病。隨著油田的后期開(kāi)發(fā)，要求的加熱爐負(fù)荷越來(lái)越大。因此，需要開(kāi)發(fā)研制一種高效加熱爐，以提高加熱爐效率、減少金屬耗量和起爐時(shí)間，達(dá)到減少水套爐造價(jià)和節(jié)約能耗的目的。
三
發(fā)明內(nèi)容
為了降低排煙溫度，提高加熱爐熱效率以降低油氣燃料消耗，減少設(shè)備金屬耗量，降低設(shè)備造價(jià)，發(fā)明一種內(nèi)肋管式水套加熱爐。
本實(shí)用新型由臥式圓筒形殼體、火筒、內(nèi)肋管式煙管、煙箱、煙囪、加熱盤(pán)管、燃燒器和控制系統(tǒng)組成。其特征在于加熱盤(pán)管設(shè)置在殼體內(nèi)的中上部，火筒與內(nèi)肋管式煙管設(shè)置在殼體內(nèi)的中下部，內(nèi)肋管式煙管設(shè)置在火筒的圍側(cè)，其一端與火筒連通，另一端與設(shè)置在煙囪下部的煙箱連通。煙箱設(shè)計(jì)成半圓形，煙囪垂直固定在半圓形頂部并連通，內(nèi)肋管式煙管與煙箱的內(nèi)側(cè)壁垂直焊接并連通，煙箱的弧形底部扣在燃燒器上；內(nèi)肋管式煙管內(nèi)周設(shè)有排列有序的針肋或魚(yú)鱗肋及凹槽。氣體或液體燃料通過(guò)燃燒器在火筒內(nèi)燃燒，形成的火焰和高溫?zé)煔夥謩e通過(guò)火筒和內(nèi)肋管式煙管與水等載熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換后，進(jìn)入煙箱和煙囪排出；殼體內(nèi)水等載熱介質(zhì)受熱后汽化，形成高溫蒸汽，加熱盤(pán)管內(nèi)流動(dòng)的原油等被加熱介質(zhì)，而高溫蒸汽在盤(pán)管外壁上凝結(jié)成液體后，返回殼體內(nèi)的中下部，重新與火筒和煙管換熱。本實(shí)用新型以內(nèi)肋管作為小煙管，增加了對(duì)流換熱面積和對(duì)流換熱系數(shù)，提高煙氣側(cè)的換熱系數(shù)2-5倍，從而提高煙管傳熱系數(shù)，使得較小的傳熱面積獲得較多的傳熱量，從而降低煙氣排煙溫度，提高加熱爐效率，與常規(guī)水套爐相比，結(jié)構(gòu)緊湊，金屬消耗量降低50％左右，傳熱效果好，熱效率達(dá)90％左右。
為了提高效率，本實(shí)用新型配有控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)具有燃燒器自動(dòng)控制、加熱溫度自動(dòng)控制等功能。
本實(shí)用新型與傳統(tǒng)的間接加熱爐相比有以下優(yōu)點(diǎn)1.用內(nèi)肋管作為煙管，強(qiáng)化了煙氣流動(dòng)的擾動(dòng)作用，并增大了傳熱面積，使煙管煙氣側(cè)的對(duì)流傳熱系數(shù)提高了2-5倍，從而增大了煙管換熱的比例，并使得排煙溫度大幅度降低，提高了加熱爐的效率。
2.內(nèi)肋管式煙管直接布置在火筒周側(cè)，并將火筒和煙管布置在筒體的下部，提高了設(shè)備空間的利用率，減少了設(shè)備的尺寸，從而節(jié)省鋼材。
3.采用內(nèi)肋管作為煙管，對(duì)煙氣流動(dòng)具有強(qiáng)烈的擾動(dòng)作用，具有很強(qiáng)的清灰能力。
為進(jìn)一步公開(kāi)本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖
，通過(guò)圖2是內(nèi)肋管式水套加熱爐的軸向側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是火筒煙管的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是圖3的A-A向示意圖。
序號(hào)說(shuō)明1-溫度變送器安裝口 13-鞍座2-液位開(kāi)關(guān)安裝口 14-內(nèi)肋管式煙管焊接孔3-殼體 15-火筒4-加液口 16-內(nèi)肋管式煙管5-壓力表安裝口 17-燃燒器6-放空口 18-煙箱7-安全閥安裝口 19-煙囪8-加熱盤(pán)管 20-煙囪溫度計(jì)安裝口9-被加熱介質(zhì)進(jìn)口 21-溫度計(jì)安裝口10-被加熱介質(zhì)出口22-壓力表安裝口11-人孔 23-液位計(jì)安裝口12-排污口實(shí)施例本實(shí)用新型由臥式圓筒形殼體3、殼體內(nèi)下部布置有火筒14、內(nèi)肋管式煙管15、殼體內(nèi)中上部布置有加熱盤(pán)管8；火筒14首端安裝有燃燒器16；煙管15一端與火筒14連接，另一端與殼體3焊接；煙箱17設(shè)在筒體3的封頭上，并與內(nèi)肋管式煙管15連通；殼體上設(shè)有溫度變送器1、液位開(kāi)關(guān)安裝口2、加液口4、壓力表安裝口5、放空口6、安全閥安裝口7、人孔11、排污口12、溫度計(jì)安裝口21、壓力表安裝口22和液位計(jì)安裝口23。其特征是內(nèi)肋管式煙管設(shè)置在火管周側(cè)，另一端與設(shè)在煙囪下端的煙箱連通焊接，另一端與火筒連通焊接，內(nèi)肋管式煙管與火筒設(shè)置在殼體內(nèi)的下部，加熱盤(pán)管設(shè)置在殼體內(nèi)的中上部，結(jié)構(gòu)緊湊，從而減少了加熱爐的體積和金屬耗量；內(nèi)肋管式煙管與火筒布置在殼體內(nèi)的下部還大幅度減少了中間傳熱介質(zhì)的添加量，加熱容積小，起爐時(shí)間短，高效節(jié)能。
加熱爐投產(chǎn)前加入水等中間傳熱介質(zhì)，淹沒(méi)火筒和煙管，并排出殼體內(nèi)的空氣；液體或氣體燃料通過(guò)燃燒器在火筒內(nèi)燃燒形成的火焰和高溫?zé)煔?，分別通過(guò)火筒和內(nèi)肋管式煙管與爐體內(nèi)中間介質(zhì)換熱，然后進(jìn)入煙箱，通過(guò)煙囪排出；中間傳熱介質(zhì)受熱后沸騰汽化，形成高溫蒸汽，通過(guò)加熱盤(pán)管加熱盤(pán)管內(nèi)的原油等被加熱介質(zhì)，高溫蒸汽放熱后，在盤(pán)管上凝結(jié)成液滴返回到加熱爐殼體內(nèi)的下部，再次與火焰和高溫?zé)煔鈸Q熱。通過(guò)加熱爐內(nèi)的蒸汽溫度和被加熱介質(zhì)的進(jìn)出口溫度來(lái)控制燃燒器的熱負(fù)荷。
權(quán)利要求1.一種石油石化行業(yè)所用的內(nèi)肋管式水套加熱爐，由臥式圓筒形殼體、火筒、內(nèi)肋管式煙管、煙囪、加熱盤(pán)管、燃燒器和控制系統(tǒng)組成，其特征在于加熱盤(pán)管設(shè)置在殼體內(nèi)的中上部，火筒與內(nèi)肋管式煙管設(shè)置在殼體內(nèi)的中下部，內(nèi)肋管式煙管設(shè)置在火筒的周側(cè)，其一端與火筒相連，另一端與設(shè)在煙囪下端部煙箱連通。
2.根據(jù)權(quán)利1所述的內(nèi)肋管式水套加熱爐，其特征在于煙箱設(shè)計(jì)成半圓形，煙囪垂直固定在半圓形頂部并連通，內(nèi)肋管式煙管與煙箱的內(nèi)側(cè)壁垂直焊接并連通，煙箱的弧形底部扣在燃燒器上，并焊接成一體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的內(nèi)肋管式水套加熱爐，其特征在于內(nèi)肋管式煙管的內(nèi)周設(shè)有排列有序的針肋或魚(yú)鱗肋及凹槽。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種石油石化行業(yè)使用的內(nèi)肋管式水套加熱爐。本實(shí)用新型由臥式圓筒形殼體、火筒、內(nèi)肋管式煙管、煙箱、煙囪、加熱盤(pán)管、燃燒器和控制系統(tǒng)組成。加熱盤(pán)管設(shè)置在殼體內(nèi)的中上部，火筒與內(nèi)肋管式煙管設(shè)置在殼體內(nèi)的中下部，內(nèi)肋管式煙管設(shè)置在火筒的圍側(cè)，一端與火筒連通，另一端與設(shè)置在煙囪下部的煙箱連通；內(nèi)肋管式煙管內(nèi)周設(shè)有排列有序的針肋或魚(yú)鱗肋及凹槽。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊，金屬消耗量低，傳熱效果好，熱效率高。
文檔編號(hào)F24H7/02GK2634378SQ0320760
公開(kāi)日2004年8月18日 申請(qǐng)日期2003年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月15日
發(fā)明者張建, 袁樹(shù)吉, 李清方, 丁冠武, 趙守明, 孫立君, 白巧明, 崔忠信 申請(qǐng)人:勝利油田勝利工程設(shè)計(jì)咨詢有限責(zé)任公司