專利名稱：三回程火筒式加熱爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于石油工業(yè)原油、含油污水等介質(zhì)加熱的設(shè)備，具體地說是三回程火筒式加熱爐。
技術(shù)背景目前在油田集輸加熱工藝中，普遍使用火筒式間接加熱爐進(jìn)行工質(zhì)的加熱。其主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是火焰和高溫?zé)煔庠诨鹜矁?nèi)運(yùn)行，被加熱介質(zhì)在火筒外運(yùn)行。鍋筒內(nèi)設(shè)置蛇形盤管式換熱器，通過高溫水或水蒸汽與盤管外壁換熱，加熱管內(nèi)的被加熱工質(zhì)。如真空加熱爐和水套爐等均為火筒式加熱爐類型。
由于含油污水和含水原油在加熱時(shí)，很容易在盤管內(nèi)壁集結(jié)水垢，水垢產(chǎn)生的熱阻會(huì)使盤管換熱器的傳熱顯著惡化，導(dǎo)致加熱爐出力不足，因此必須定期清理盤管內(nèi)壁水垢。蛇形盤管式換熱器不宜采用機(jī)械方式清理水垢，而只適用采取化學(xué)方法清理水垢?；瘜W(xué)方法不僅會(huì)導(dǎo)致盤管的腐蝕，使盤管早期損壞，而且清洗產(chǎn)生的廢液還會(huì)污染環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種便于采用機(jī)械方式，快速高效、環(huán)保地清理換熱管內(nèi)的污垢。能夠更好地滿足油氣集輸領(lǐng)域含油污水、含水原油等易結(jié)垢介質(zhì)的加熱需求的三回程火筒式加熱爐。
解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案一種三回程火筒式加熱爐，由筒體1、火筒2、火筒封頭3、一回程煙管21、二回程煙管18、換熱管束10、前管板8、后管板14、前封頭9、后封頭13、前管箱6、后管箱15構(gòu)成，其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)是，筒體1內(nèi)的上部空間至少設(shè)置有1組換熱管束10，每組換熱管束10分別有一只前管板8和一只后管板14；每組換熱管束包含有多根換熱管，每根換熱管的首尾兩端分別依次穿過前管板8和后管板14并分別固定在前、后管板上；該前管板8、后管板14分別與位于筒體1上的后封頭13和前封頭9的外端面連接；筒體1的兩端面分別與后封頭13、前封頭9連接，火筒2和一回程煙管21、二回程煙管18分別設(shè)置在筒體1內(nèi)位于換熱管束10之下；該火筒2一端與后封頭13固定連接，另一端與火筒封頭3連接；該一回程煙管21的前端與火筒封頭3固定連接，尾端與前封頭9固定連接；該二回程煙管18前端與后封頭13固定連接，尾端與前封頭9固定連接。
由于采用了上述技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)科學(xué)合理，其換熱器采用換熱管，傳熱效果好，而且可采用機(jī)械的方式清洗換熱器的受熱面，不污染環(huán)境，能夠更好地滿足油田集輸加熱的需求。


圖1是本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1A-A向示意圖。
圖3是1B-B向示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述。
本實(shí)用新型加熱爐可以采用油和氣體燃料，以水做為中間傳熱介質(zhì)。其結(jié)構(gòu)參見附圖1，由筒體1、火筒2、火筒封頭3、進(jìn)液口4、前管箱蓋5、前管箱6、出液口7、前管板8、前封頭9、換熱管束10、液位計(jì)11、注水口12、后封頭13、后管板14、后管箱15、后管箱蓋16、燃燒器17、二回程煙管18、后煙箱19和前煙箱20、一回程煙管21組成。
A、筒體結(jié)構(gòu)實(shí)施例參見圖1，圖2，該加熱爐的筒體1是圓柱形結(jié)構(gòu)，兩端分別與前封頭9、后封頭13連接。筒體1內(nèi)安裝有火筒2、一回程煙管21和二回程煙管18，以及若干組換熱管束10。筒體1上還安裝有液位計(jì)11和注水口12。在筒體1內(nèi)換熱管束10之下，分別布置有火筒2和煙管組件?；鹜?與燃燒器17連接。筒體1的前端設(shè)置有前煙箱19，后端設(shè)置有后煙箱20。
B、換熱器結(jié)構(gòu)實(shí)施例參見附圖1、2、3，換熱器由換熱管組成。根據(jù)不同的加熱需求，加熱爐筒體1內(nèi)可安裝1至4組換熱管束10，換熱管束10采用無縫鋼管。每組換熱管束10由若干根等長(zhǎng)的換熱管組成。每根換熱管的首尾兩端分別穿過前管板8、后管板14端面上的孔并固定在前、后管板上，這種連接結(jié)構(gòu)組成了一組換熱管束10。前管板8、后管板14分別連接在位于筒體1上的后封頭13和前封頭9的外端面上，而非置于筒體內(nèi)。筒體1的兩端面分別與后封頭13、前封頭9的內(nèi)側(cè)面連接。前管板8、后管板14分別與前封頭9、后封頭13連接，并使兩管板的端面露在前、后封頭的外側(cè)。前管板8與后管板14均為短圓柱形結(jié)構(gòu)。
前管箱6、后管箱15和前、后管箱蓋5、16，均與前、后管板8、14連接。進(jìn)液口4、出液口7分別與前管箱6的側(cè)面連通。這樣形成了被加熱工質(zhì)的容器空間。前管箱6與前管板8、后管箱15與后管板14均采用螺栓連接。
C、火筒與煙管結(jié)構(gòu)實(shí)施例參見圖2，本實(shí)用新型采用了專門的三回程的受熱面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，火筒2前端面穿過后封頭13并固定在后封頭13上，火筒2的后端面與火筒封頭3前端面連接。一回程煙管21前端與火筒封頭3連接，尾端與前封頭9連接。二回程煙管18前端與后封頭13連接，尾端穿過前封頭9并固定在前封頭9上。二回程煙管18、二回程煙管18采用無縫金屬管或采用內(nèi)壁帶凸起螺紋槽的螺紋管。二回程煙管18的前部與前煙箱20連通，后部與后煙箱19連通。二回程煙管18的后部與后煙箱19連通。
本實(shí)用新型的工作原理加熱爐運(yùn)行前，自筒體1上的注水口12，向筒體1中加入傳熱介質(zhì)水至液位計(jì)11標(biāo)定液位。根據(jù)需要使部分換熱管束浸沒在水中，或者使換熱管束10全部位于水面之上。然后啟動(dòng)燃燒器17，燃料燃燒產(chǎn)生熱量，經(jīng)過火筒1、一回程煙管21和二回程煙管18，將燃燒熱量傳至筒體1內(nèi)。將筒體1內(nèi)的傳熱介質(zhì)水加熱至飽和溫度，產(chǎn)生高溫水蒸氣，水蒸汽充滿筒體的上部的空間。運(yùn)行中，筒體內(nèi)中間傳熱介質(zhì)水的溫度可以高于或低于100℃。
高溫水和水蒸汽與位于筒體1上部空間的換熱管束10的外壁面進(jìn)行換熱。換熱方式為水浴加熱和水蒸汽相變換熱兩種方式。由此將換熱管束10內(nèi)流動(dòng)的被加熱工質(zhì)加熱。中間傳熱介質(zhì)水或水蒸汽釋放熱量后，再次被火筒和煙管釋放的燃燒熱加熱，由此實(shí)現(xiàn)加熱爐的循環(huán)加熱功能。
權(quán)利要求1.一種三回程火筒式加熱爐，由筒體(1)、火筒(2)、火筒封頭(3)、一回程煙管(21)、二回程煙管(18)、換熱管束(10)、前管板(8)、后管板(14)、前封頭(9)、后封頭(13)、前管箱(6)、后管箱(15)、前煙箱19、后煙箱20構(gòu)成，其特征在于，筒體(1)內(nèi)的上部空間設(shè)置有換熱管束(10)，每組換熱管束(10)分別有一只前管板(8)和一只后管板(14)；每組換熱管束包含有多根換熱管，每根換熱管的首尾兩端分別依次穿過前管板(8)和后管板(14)并分別固定在前、后管板上；該前管板(8)、后管板(14)分別與位于筒體(1)上的前封頭(9)和后封頭(13)的外端面連接；筒體(1)的兩端面分別與前封頭(9)、后封頭(13)連接，火筒(2)和一回程煙管(21)、二回程煙管(18)分別設(shè)置在筒體(1)內(nèi)位于換熱管束(10)之下；該火筒(2)一端與后封頭(13)固定連接，另一端與火筒封頭(3)連接；該一回程煙管(21)的前端與火筒封頭(3)固定連接，尾端與前封頭(9)固定連接；該二回程煙管(18)前端與前封頭(9)固定連接，尾端與后封頭(13)固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三回程火筒式加熱爐，其特征在于，所述的火筒(2)是圓柱形結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三回程火筒式加熱爐，其特征在于前管板與后管板均為短圓柱形結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三回程火筒式加熱爐，其特征在于換熱管束(10)采用無縫金屬管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三回程火筒式加熱爐，其特征在于前管箱(6)與前管板(8)、后管箱(15)與后管板(14)均采用螺栓連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三回程火筒式加熱爐，其特征在于一回程煙管(21)、二回程煙管(18)采用無縫金屬管或采用管內(nèi)壁帶向內(nèi)凸起螺紋槽的螺紋管。
專利摘要一種三回程火筒式加熱爐，它的筒體內(nèi)的上部空間設(shè)置有換熱管束，每組換熱管束分別有一只前管板和一只后管板；每組換熱管束包含多根換熱管，每根換熱管的首尾兩端分別穿過前管板和后管板的端面并固定在其上；該前管板、后管板分別連接在位于筒體上的前封頭和后封頭上；該筒體的兩端面分別與前封頭、后封頭連接；火筒和煙管分別設(shè)置在筒體內(nèi)、換熱管束之下；火筒前端與前封頭連接，火筒尾端與火筒封頭連接，一回程煙管的前端與火筒封頭連接，尾端與前封頭連接。二回程煙管前端與前封頭連接，尾端與后封頭連接。本實(shí)用新型的換熱器采用換熱管，傳熱效果好，而且可采用機(jī)械的方式清洗換熱器的受熱面，不污染環(huán)境，是石油油田集輸加熱的良好設(shè)備。
文檔編號(hào)F24H1/22GK2837732SQ20052010474
公開日2006年11月15日 申請(qǐng)日期2005年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月25日
發(fā)明者劉兆海, 祁紅衛(wèi), 李義順, 李志遠(yuǎn), 楊笑松 申請(qǐng)人:冀東石油勘探開發(fā)公司