[實用新型]立式列管高效節能加熱器

無效

• 申請號: 01236765.6
• 申請日: 2001-04-26
• 公開（公告）號: CN2473529Y
• 公開（公告）日: 2002-01-23
• 發明（設計）人: 龔國琳;劉忠林;趙斌;鞏玉娥
• 申請（專利權）人: 劉忠林;龔國琳
• 主分類號: F24H1/40
• 分類號: F24H1/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及到既有熱發生裝置，又有將產生的熱傳給流體的裝置的設備。例如，油田油氣集輸熱力系統中的水套加熱爐、民用采暖和洗浴等加熱及傳熱設備。具體而言是一種立式列管高效節能加熱器。

據九十年代中期初步統計，我國油氣田各類加熱爐已有1.6萬多臺，總容量達5650MW，相當于我國火力發電裝機總容量的9.1％，其平均熱效率僅為60％。若對其進行一些技術改造或設備更新，把平均熱效率提高到75％，每年可節省相當于79萬噸原油的燃料。其中的火筒式間接加熱爐，簡稱“水套爐”，是國內油氣田普遍應用的加熱及熱交換設備。它以天然氣或原油為燃料將水加熱，再以水為傳熱介質將熱量傳遞給流動狀態的原油、天然氣或油水混合液，使其達到集輸工藝要求的溫度。此類加熱爐一般為臥式結構，由承壓殼體、火筒、煙管、水平油盤管等組成。其主要缺點不但是熱效率較低，而且鋼材耗用量較大，對保溫材料要求高，制造成本較高，帶壓運行，需經常加水，一旦熄火易結凍，搬遷和安裝也不太方便。經檢索，已有十多篇相關專利文獻。其中的“火筒式熱管加熱爐”(專利號89209568.7)與上述“火筒式間接加熱爐”基本相同?！盎鸸軐彷椛涓墒郊訜釥t”(專利號95231442.8)，結構與上述“水套爐”相似，但省去了爐體外的水包等配套部件，不用水作傳熱介質，而由火管對導熱輻射器進行加熱，導熱輻射器再對其上方的油盤管輻射加熱，克服了上述“水套爐”部分缺點，但其熱效率仍然較低。“立式熱管原油加熱爐”(專利號94235552.0)和“擋板式導熱油爐”(專利號94228838.6)，都以油性介質代替水作為傳熱介質，結構比較復雜，導熱油使用年限不長價格也不低，其熱效率也不夠高?！皬秃鲜綗峁茉图訜崞鳌?專利號95231924.1)，采用復合化學工質作為熱交換介質，其熱效率有所提高，但結構也較復雜。

鑒于已有技術的上述缺點和不足之處，本實用新型的目的就在于提供一種結構形式與眾不同，并且采用ZGM復合化學介質的立式列管高效節能加熱器，不但能進一步提高熱效率，節省大量寶貴的油氣能源，而且能減少鋼材用量，進一步降低制造成本，提高安全工作性能，延長使用壽命。

上述目的是由下述技術方案實現的：

本加熱器包括常壓殼體、燃燒系統、傳熱系統和煙氣通道四大部分。其中的常壓殼體是立式圓筒體，上頂部焊接橢圓封頭，筒體和上封頭外表面都有保溫層。筒體中部前側面有檢查孔，后側面有溫度計插孔，下部后側面靠近燃燒室的上方有受熱流體進出管口和單井油、氣計量檢測進出管口。燃燒系統置于筒體底部，由底板、頂立柱、燃燒室、耐火材料和燃燒道組成。頂立柱置于燃燒室內，燃燒室內壁有耐火材料襯里。燃燒道置于燃燒室的前側面，燃燒室與燃燒道交接處上方有觀火孔管，燃燒室底部側面有清灰口。傳熱系統置于筒體的內腔，由傳熱復合化學介質管、受熱流體立式列管、列管上部連通彎頭和列管下部連通短管組成。傳熱介質管插入受熱流體列管的內腔，并且二者保持同軸心。介質管下部比受熱列管長，其長出的部分伸入燃燒室內。每相鄰兩根立式列管的上端焊接一個連通彎頭，下端則焊接一根連通短管，由上部的連通彎頭和下部的連通短管把各立式列管依次串聯起來，成為一路連通管，受熱流體即從立式列管與介質管二者之間的環形空腔流過。煙氣通道由下隔煙板、上隔煙板、煙囪短節和煙囪組成。下隔煙板置于筒體下部并作為燃燒室的上蓋，上隔煙板置于筒體上部并作為立式列管的扶正固定板，煙囪短節焊接在橢圓封頭中心孔上。

上述立式列管高效節能加熱器中的傳熱介質管與受熱流體立式列管二者之間，上端在列管內壁焊接一個固定扶正伸縮套，列管下端口與介質管之間焊接環形平封頭。這樣既可保持二者同軸心，又能保證有足夠的過流面積。

上述立式列管高效節能加熱器中的傳熱介質管采用薄壁金屬圓管，其上、下兩端封堵，內部抽成真空并充入ZGM復合化學介質。

上述立式列管高效節能加熱器中的上、下隔煙板上都有若干個煙氣孔，下隔煙板上的煙氣孔置于其后部及兩側，上隔煙板上的煙氣孔置于其前部及兩側。

按照上述技術方案制造成的立式列管高效節能加熱器，與在用的水套爐對比，具有下述主要優點：

1.ZGM復合化學介質與水對比，前者具有沸點低(55℃)，水為100℃，等量介質由相同的常溫加熱到100℃，前者所需熱量只是水的55％，節省45％；或者說，如果等量介質吸收相同的熱量，使水溫升至100℃，而ZGM復合化學介質的溫度可達到近160℃。在100℃時，前者的汽化潛熱為786卡/千克，水為539卡/千克，前者是后者的1.46倍。所以節能可達45％以上。還因結構設計有所創新，本加熱器的熱效率可達90％左右。