本實用新型涉及一種傾斜多煙管加熱爐,屬于油田采出液的加熱設備領域。
背景技術:
目前油田采出液加熱大多采用水套加熱爐,燃料為天然氣、原油等。天然氣、原油燃燒后產生二氧化碳和水蒸氣,同時放出熱量。很多天然氣、原油含有硫等雜質,這樣燃燒后煙氣中不但有烴類燃燒形成的二氧化碳和水蒸氣、空氣中的氮氣和氧氣,還產生硫化物和氮氧化物等酸性物質。在加熱爐設計中,如果煙管長度、面積設計過大,會使煙氣溫度降低過多,煙氣在較低溫度下,其中的硫化物和氮氧化物等酸性物質與煙氣中的水分成液體狀態(tài)析出,具有較強的腐蝕性,會腐蝕煙管、煙囪,影響加熱爐的使用壽命。即便煙氣中沒有硫化物和氮氧化物等酸性物質,在較低溫度下水蒸氣凝結成水,也會腐蝕加熱爐。在使用過程中,如果熱負荷偏離設計工況較多,也會產生煙氣溫度較低的情況。另一方面,如果能夠降低煙氣溫度,那么會有更多的熱量得到利用,可以提高加熱爐的效率。但是常規(guī)加熱爐煙管水平布置,產生的凝液不能及時快速排出,加速加熱爐的腐蝕。
技術實現要素:
本實用新型要解決的技術問題是:克服現有技術中的不足,提供一種能夠提高加熱爐的熱效率且能夠將煙氣中產生的凝液完全快速排出煙管、降低凝液的腐蝕破壞作用的傾斜多煙管加熱爐。
本實用新型所述的傾斜多煙管加熱爐,包括加熱爐殼體、燃燒器、火筒、煙管、煙囪和加熱盤管,煙管出口通過煙管煙囪連接器與煙囪連接,煙管包括前部的粗管體和后部的數根細管體;粗管體的入口側連接火筒、出口側向下傾斜,且其出口側內密封安裝封堵件一;煙管煙囪連接器的煙管連接端向上傾斜,在該傾斜部分內密封安裝封堵件二;從粗管體一側向煙管煙囪連接器一側,各細管體向下傾斜,其兩端分別安裝在封堵件一、封堵件二上,且分別與粗管體、煙管煙囪連接器相通;煙管煙囪連接器的水平部分設有向下的凝液排液口,凝液排液口連接凝液排液器。
本實用新型能夠以原油、天然氣作為燃料,從而能夠實現加熱爐的安全高效運行,充分降低排煙溫度。為了提高加熱爐的能力,本實用新型改進了煙管的結構,在功率較大的加熱爐中采用多根細管體的方式,增加煙管的換熱面積,從而提高加熱爐的熱效率,降低燃料消耗。在細節(jié)設計上,通過封堵件一能夠實現煙管中粗管體到細管體的密封式過渡連接,確保無煙氣進入加熱爐殼體內,通過封堵件二能夠實現煙管中細管體到煙管煙囪連接器的密封式過渡連接,使煙管排出的煙氣和凝液等進入煙管煙囪連接器中,并通過煙囪、凝液排液器分別將煙氣和凝液排出。同時,煙管的粗管體出口側以及各細管體向下傾斜,能夠使煙氣凝液快速排出煙管,降低凝液的腐蝕破壞作用,而且煙管煙囪連接器與煙管連接的部分仍然與水平方向具有一定角度,便于煙氣凝液完全流出煙管,防止煙管發(fā)生腐蝕,延長煙管的使用壽命,流入煙管煙囪連接器的煙氣凝液通過凝液排液口進入凝液排液器及時排出。
優(yōu)選的,增設一煙箱,煙箱的兩端敞口,其一端與煙管煙囪連接器的煙管連接端連接,另一端焊接在加熱爐殼體的外壁上,各細管體的加熱爐殼體以外的部分均位于該煙箱中。進一步優(yōu)選的,所述的煙箱向下傾斜且傾斜角度與煙管煙囪連接器的煙管連接端的傾斜角度相適應,煙箱與煙管煙囪連接器的煙管連接端通過法蘭連接。
優(yōu)選的,所述的凝液排液器采用彎管水封結構,利用彎管中的存液起到水封的作用,將煙管煙囪連接器與外部的空氣隔離,防止煙管煙囪連接器周圍的空氣通過凝液排液口進入煙囪,降低煙囪的抽吸煙氣的作用。同時,凝液排液器能夠將煙管煙囪連接器下部的凝液及時排出,減少其腐蝕作用。
優(yōu)選的,所述的煙囪與煙管煙囪連接器通過法蘭連接。
優(yōu)選的,所述的凝液排液器與煙管煙囪連接器的凝液排液口通過法蘭連接。
煙囪、煙箱以及凝液排液器均通過法蘭與煙管煙囪連接器連接,使得煙囪、煙管煙囪連接器、凝液排液器等部件成為可更換結構,在這些部件損壞的情況下可以快速、方便地更換,便于維護管理,提高了設備整體的使用壽命。
優(yōu)選的,所述的封堵件一、封堵件二上均設有與細管體的位置、尺寸及數量相匹配的管孔,各細管體安裝在各自對應的管孔中,細管體與封堵件一、封堵件二的接觸位置進行密封,如將細管體焊接在管孔內壁上,確保密封效果。
優(yōu)選的,所述的封堵件一為板式結構,其外形與粗管體相匹配,且其外周焊接在粗管體的內壁上。
優(yōu)選的,所述的封堵件二為板式結構,其外形與煙管煙囪連接器的煙管連接端相匹配,且其外周焊接在該煙管連接端的內壁上。進一步優(yōu)選的,封堵件二朝向煙管煙囪連接器的板面上設有凝液槽,凝液槽將位于上、下層的細管體分隔開,凝液槽的端部具有排液口,通過凝液槽將各細管體排出的凝液收集并引流到煙管煙囪連接器中,避免上層細管體流下的凝液對下層細管體產生腐蝕。其中,凝液槽的設計方式有多種,既可以沿垂直于細管體的方向設置,又可以沿平行于細管體的方向設置。當細管體成排均布時,位于同一排的多根細管體可共用一凝液槽,此時,凝液槽沿垂直于細管體的方向設置即可,凝液可從凝液槽的兩端流下;當細管體無規(guī)則排列,或者細管體規(guī)則排列但上下排有交叉時,凝液槽沿平行于細管體的方向設置,每根細管體下方對應設置一凝液槽,凝液從凝液槽遠離封堵件二的一端流下。
本實用新型與現有技術相比所具有的有益效果是:
本實用新型能夠實現加熱爐的安全高效運行,充分降低排煙溫度,提高加熱爐的效率,降低燃料消耗;由于采用傾斜煙管結構,可以降低煙氣凝液的腐蝕作用,延長設備的壽命;煙囪、凝液排液器、煙管煙囪連接器等部件采用可更換結構,在部件損壞的情況下可以快速、方便地更換,便于維護管理,提高了設備整體的使用壽命。
附圖說明
圖1是本實用新型省略加熱盤管后的俯視結構示意圖;
圖2是本實用新型省略火筒后的主視結構示意圖;
圖3是圖2中I部位的局部放大圖;
圖4是細管體、凝液槽與封堵件二的組合結構示意圖。
圖中:1、燃燒器;2、火筒;3、加熱爐殼體;4、粗管體水平段;5、粗管體傾斜段;6、封堵件一;7、細管體;8、煙箱;9、法蘭;10、煙管煙囪連接器;11、煙囪;12、凝液排液器;13、被加熱介質進口;14、被加熱介質出口;15、加熱盤管;16、封堵件二;17、凝液槽。
具體實施方式
下面結合附圖對本實用新型的實施例做進一步描述:
如圖1~4所示,本實用新型所述的傾斜多煙管加熱爐包括加熱爐殼體3、燃燒器1、火筒2、煙管、煙箱8、煙囪11、煙管煙囪連接器10、凝液排液器12和加熱盤管15;燃燒器1與火筒2通過法蘭9連接,加熱盤管15上設有被加熱介質進口13、被加熱介質出口14;煙管包括前部的粗管體和后部的數根細管體7;粗管體的入口側連接火筒2、出口側向下傾斜(從圖中可知,粗管體由粗管體水平段4、粗管體傾斜段5兩段構成),且其出口側內密封安裝封堵件一6;煙管煙囪連接器10的煙管連接端向上傾斜,便于煙氣凝液完全流出煙管,防止煙管發(fā)生腐蝕,在煙管煙囪連接器10的該傾斜部分內密封安裝封堵件二16;從粗管體一側向煙管煙囪連接器10一側,各細管體7向下傾斜,各細管體7的兩端分別安裝在封堵件一6、封堵件二16上,且內部分別與粗管體、煙管煙囪連接器10相通;煙箱8的兩端敞口,其一端與煙管煙囪連接器10的煙管連接端連接,另一端焊接在加熱爐殼體3的外壁上,各細管體7的加熱爐殼體3以外的部分均位于該煙箱8中,煙箱8傾斜且傾斜角度與煙管煙囪連接器10的煙管連接端的傾斜角度相適應,煙箱8與煙管煙囪連接器10的煙管連接端通過法蘭9連接;煙管煙囪連接器10的水平部分設有煙囪連接口和凝液排液口;煙囪連接口向上,其與煙囪11通過法蘭9連接,凝液排液口向下,其與凝液排液器12也通過法蘭9連接。
本實施例中:
凝液排液器12為彎管水封結構(該結構為常規(guī)結構,常用于下水道防臭等技術領域),利用彎管中的存液起到水封的作用,將煙管煙囪連接器10與環(huán)境隔離,防止煙管煙囪連接器10周圍的空氣通過凝液排液口進入煙囪11,降低煙囪11的抽吸煙氣的作用,同時,凝液排液器12能夠將煙管煙囪連接器10下部的凝液及時排出,減少其腐蝕作用。
封堵件一6、封堵件二16上均采用板式結構,其中:封堵件一6的外形與粗管體相匹配,且其外周焊接在粗管體的內壁上,封堵件二16的外形與煙管煙囪連接器10的煙管連接端相匹配,且其外周焊接在該煙管連接端的內壁上。在封堵件一6、封堵件二16上均設有與細管體7的位置、尺寸及數量相匹配的管孔,各細管體7安裝在各自對應的管孔中,細管體7與封堵件一6、封堵件二16的接觸位置進行密封,如將細管體7焊接在管孔內壁上,確保密封效果。其中,封堵件二16朝向煙管煙囪連接器10的板面上設有凝液槽17,凝液槽17將位于上、下層的細管體7分隔開,凝液槽17的端部具有排液口,通過凝液槽17將各細管體7排出的凝液收集并引流到煙管煙囪連接器10中,避免上層細管體7流下的凝液對下層細管體7產生腐蝕,凝液槽17的設計方式有多種,既可以沿垂直于細管體7的方向設置,又可以沿平行于細管體7的方向設置。本實施例中,細管體7成排均布,這樣位于同一排的多根細管體7可共用一凝液槽17,將該凝液槽17沿垂直于細管體7的方向設置即可,凝液可從凝液槽17的兩端流下。
本實用新型的傾斜多煙管加熱爐通過被加熱介質進口13連接被加熱介質來液管線,將被加熱介質連接入加熱爐殼體3內上部的加熱盤管15中,對來液進行加熱,加熱后的介質通過被加熱介質出口14離開加熱爐,進入后繼流程。本實用新型可以以原油、天然氣作為燃料,從而能夠實現加熱爐的安全高效運行,充分降低排煙溫度。
本實用新型采用多根細管體7的方式,在功率較大的加熱爐中增加了煙管的換熱面積,從而提高加熱爐的熱效率,降低燃料消耗。在細節(jié)設計上,通過封堵件一6能夠實現煙管中粗管體到細管體7的密封式過渡連接,確保無煙氣進入加熱爐殼體3內,通過封堵件二16能夠實現煙管中細管體7到煙管煙囪連接器10的密封式過渡連接,使煙管排出的煙氣和凝液等進入煙管煙囪連接器10中,并通過煙囪11、凝液排液器12分別將煙氣和凝液排出。同時,煙管的粗管體出口側以及各細管體7向下傾斜,能夠使煙氣凝液快速排出煙管,降低凝液的腐蝕破壞作用,而且煙管煙囪連接器10與煙管連接的部分仍然與水平方向具有一定角度,便于煙氣凝液完全流出煙管,防止煙管發(fā)生腐蝕,延長煙管的使用壽命,流入煙管煙囪連接器10的煙氣凝液通過凝液排液口進入凝液排液器12及時排出。除上述外,煙囪11、凝液排液器12、煙箱8三者與煙管煙囪連接器10均通過法蘭9連接,便于部件損壞情況下的更換。