[實用新型]熱回收式液氮蒸發系統

有效

• 申請號: 201020114579.1
• 申請日: 2010-02-03
• 公開（公告）號: CN201620835U
• 公開（公告）日: 2010-11-03
• 發明（設計）人: 王樹龍;談獻英;王景桐;劉清友;左遠濤;何霞;張超;馬志強
• 申請（專利權）人: 中國石油集團渤海石油裝備制造有限公司
• 主分類號: E21B43/00
• 分類號: E21B43/00;F02G5/02
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 唐維寧

所屬技術領域

本實用新型涉及一種石油開發領域的液氮蒸發系統，尤其是涉及一種熱回收式液氮蒸發系統。

背景技術

在油氣開發過程中，應用氮氣技術對油井、油層進行處理與常規技術相比具有安全、省時、快捷、高效、成功率高等特點。目前，油氣開發作業中的液氮汽化主要有兩種方式。對于高壓低溫大排量液氮加熱方式通常采用直燃式，即采用燃油鍋爐加熱，如2009年8月19日公開的中國實用新型專利《單室直燃式液氮蒸發器》(CN201092827Y)，由風力供應組件、油氣混合組件、燃燒室內腔、燃燒室外腔、盤管腔、控制箱組成；風力供應組件由液壓馬達驅動風扇；油氣混合組件包括裝在安裝板上的點火器和噴油嘴；燃燒室內腔殼體設有滅火孔，內部鋪設耐火土；盤管腔內安裝帶有翅片的盤管，外圍采用石棉隔熱材料；低壓液態氮從盤管的一端液氮進口進入，經過加熱后成為高壓氮氣從盤管另一出口端排出。該裝置液氮蒸發排量大，克服了原有裝備工作壓力不高、工作性能不穩定等不足，但其結構復雜，在施工作業現場，燃油加熱易發生火災或爆炸，存在安全隱患。

2009年5月13日公開的中國實用新型專利《熱回收式液氮蒸發器》(CN201237460Y)，由前、后殼體組成的蒸發器殼體為熱交換裝置，蒸發器殼體內安裝的盤管與匯集管相連接；殼體前、后分別安裝有冷卻劑水管接口。該裝置通過回收液氮車發動機散熱器和消音器的熱量加熱冷卻劑，然后冷卻劑以一定的壓力和流量從殼體一端的冷卻管接口進入殼體，從另一端接口排出，對殼體內的盤管進行加熱，盤管內液氮的流動方向與冷卻劑流動方向相反。該裝置利用回收的熱量加熱的高壓低溫的液氮，具有耐低溫，耐高壓，安全可靠等特點。在應用過程中，存在熱回收效率低(最大蒸發能力為11327m³/h)，而液氮泵的排量可以達到31100m³/h，導致液氮蒸發器與液氮泵設備不匹配。

實用新型內容

為了克服現有液氮蒸發裝置存在的安全性能差、熱回收效率低，導致液氮蒸發器與液氮泵設備不匹配的不足，本實用新型提供一種熱回收式液氮蒸發系統。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：熱回收式液氮蒸發系統由霧化裝置和熱交換裝置組成，霧化裝置的噴嘴與熱交換裝置的熱交換室內腔相通；霧化裝置的壓縮空氣管與噴管固定連接，噴管的前端為噴嘴，噴嘴的噴口面積小于噴管的橫截面積；虹吸管的一端與壓縮空氣管連通，另一端位于水箱內；熱交換裝置包括熱交換室、盤管總成，盤管安裝在熱交換室內，熱交換室下端的一側有熱介質入口，另一側有排液口，熱交換室上端有排氣孔。虹吸管位于水箱一端安裝有過濾器；壓縮空氣管上徑向安裝有調節螺栓。

本實用新型的有益效果是，結構合理，能夠有效提高熱交換裝置的熱容，提高熱效率；安全可靠，便于調控。

附圖說明

圖1是本實用新型熱回收式液氮蒸發系統結構示意圖。

圖中：1.霧化裝置，2.熱交換裝置，3.壓縮空氣管，4.調節螺栓，5.噴嘴，6.噴管，7.虹吸管，8.過濾器，9.水箱，10.排氣孔，11.熱交換室，12.盤管總成，13.熱介質入口，14.排液口。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。

本實用新型熱回收式液氮蒸發系統由霧化裝置1和熱交換裝置2組成，霧化裝置1中噴管6一端的噴嘴5與熱交換裝置2的熱交換室11內腔相通。

熱交換裝置2包括熱交換室11、盤管總成12，盤管總成12安裝在熱交換室11內；盤管總成12通常由盤管和匯集管連接組成，盤管外表面帶有翅片；盤管總成12中盤管的一端輸入低溫液態氮，匯集管一端排出常溫氮氣。熱交換室11上端一側與噴嘴5連通，另一側有排氣孔10；熱交換室下端的一側有熱介質入口13，另一側有排液口14。

霧化裝置1的壓縮空氣管3與噴管6固定連接，噴管6直徑小于壓縮空氣管3直徑，可以通過連接器將壓縮空氣管3與噴管6固定連接。噴管6的前端為噴嘴5，噴嘴5的噴口面積小于噴管6的橫截面積。虹吸管7的一端與壓縮空氣管3連通，另一端位于水箱9內，通常虹吸管7豎直放置。虹吸管7位于水箱9的一端安裝有過濾器8，可以避免水中雜質進入熱回收式液氮蒸發系統。在壓縮空氣管3的入口端與連接虹吸管7之間徑向安裝調節螺栓4，可根據施工作業需要調節霧化水量。為了提高熱交換效率，可以在水中加入其他介質(如：防凝劑、防腐劑)。

本實用新型熱回收式液氮蒸發系統的實施過程是，