[實用新型]一種用于天然氣水合物漿體的蛇形預(yù)熱裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520155205.7
• 申請日: 2015-03-18
• 公開（公告）號: CN204535046U
• 公開（公告）日: 2015-08-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉艷軍;代茂林;趙金洲;伍開松;饒霽陽;馬廷霞
• 申請（專利權(quán)）人: 西南石油大學(xué)
• 主分類號: F24H1/10
• 分類號: F24H1/10;F24H9/00;F24H9/18
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 裴娜

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及天然氣水合物漿體的傳熱、輸送技術(shù)領(lǐng)域，主要應(yīng)用在非成巖天然氣水合物固態(tài)流化開采管輸實驗循環(huán)回路，特別涉及一種用于天然氣水合物漿體的蛇形預(yù)熱裝置。

背景技術(shù)

天然氣水合物是一種非化學(xué)計量的籠狀化合物，lm³水合物可儲存150～180m³的天然氣，天然氣水合物是自然界中天然氣存在的一種特殊形式，具有分布范圍廣、成藏規(guī)模大、儲能密度高的特點。天然氣水合物主要分布在極地和深水陸坡區(qū)，約95％儲存在深水區(qū)，目前，凍土和海域試采目標(biāo)區(qū)為成巖天然氣水合物礦體并多伴有下覆游離氣，可采用降壓、注熱、注劑和CO₂置換等方法進行開發(fā)；儲存在深水淺層的細(xì)粒裂隙型、分散型天然氣水合物雖總量大,但因其埋深淺、非成巖、膠結(jié)性差，開采方法尚屬空白。根據(jù)世界其他海域和我國海域天然氣水合物取樣進展，提出了深水淺層天然氣水合物固態(tài)流化綠色開采技術(shù)，即將深水淺層不可控的非成巖天然氣水合物藏通過海底采掘、密閉流化、氣液固多相舉升系統(tǒng)變?yōu)榭煽氐奶烊粴馑衔镔Y源。根據(jù)最新的研究成果，天然氣水合物中的碳含量是目前已經(jīng)勘探出的所有化石燃料中碳儲量的兩倍之多，其中深水天然氣水合物的儲量是陸地的約100倍，總量達(dá)到7.6×10¹⁸m³，而深海淺表層水合物以非成巖水合物為主，占海底水合物總量的85％。實現(xiàn)非成巖天然氣水合物漿體的預(yù)熱，研究天然氣水合物在實驗循環(huán)回路中的流動和傳熱特性，對海洋非成巖天然氣水合物的固態(tài)流化開采、儲運及輸送具有戰(zhàn)略意義。

實用新型內(nèi)容

本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種用于天然氣水合物漿體的蛇形預(yù)熱裝置，實現(xiàn)天然氣水合物漿體的預(yù)熱，達(dá)到實驗循環(huán)回路所需溫度，以探究天然氣水合物漿體的預(yù)熱方案，推進天然氣水合物漿體管輸特性研究的進程。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采取的技術(shù)方案是：

一種用于天然氣水合物漿體的蛇形預(yù)熱裝置，包括蛇形管，蛇形管包括三個直管段和兩個彎管段，三個直管段并排設(shè)置，且通過兩彎管段首尾順次連接，形成“S”形；每一直管段上靠近其兩端位置各設(shè)有一銅排；三個直管段通過卡箍固定連接于至少兩個并排設(shè)置的槽鋼上，直管段與卡箍通過絕緣板隔開，槽鋼底部設(shè)有底板，槽鋼與底板通過筋板加強。

優(yōu)選的，在上述技術(shù)方案中，蛇形管兩端各設(shè)有一法蘭，法蘭間連接處設(shè)有平墊片，法蘭通過螺柱和螺母配合連接，且螺柱和螺母與法蘭之間通過絕緣襯套隔開。

優(yōu)選的，在上述技術(shù)方案中，六個銅排通過角焊連接于蛇形管上，且分為三組，其中，一組為：靠近蛇形管兩端的兩個銅排通過導(dǎo)線連接，且其電勢差為零；令兩組為：每一彎管兩端的兩銅排通過導(dǎo)線連接，且其電勢差為零。

優(yōu)選的，在上述技術(shù)方案中，采用三相電對蛇形管進行加熱，三相電的接法為Y形接法或△形接法，三相電的三條火線通過調(diào)壓器分別與三組銅排連接。

優(yōu)選的，在上述技術(shù)方案中，蛇形管外包裹有保溫層。

優(yōu)選的，在上述技術(shù)方案中，蛇形管包括一根彎曲成型的鋼管，鋼管內(nèi)外表面各設(shè)有一絕緣層。

優(yōu)選的，在上述技術(shù)方案中，蛇形管包括三根直管和兩根180°彎管，直管和彎管為強迫換熱鋼管，且內(nèi)外表面各設(shè)有一絕緣層，直管和彎管通過焊接連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果在于：

本實用新型提供的用于天然氣水合物漿體的蛇形預(yù)熱裝置，采用電加熱的方式，直接對蛇形管通電，蛇形管產(chǎn)生熱量，對蛇形管內(nèi)的介質(zhì)進行加熱，采用此方法對蛇形管內(nèi)的介質(zhì)加熱，使介質(zhì)受熱更均勻，加熱效果更穩(wěn)定。另外，蛇形管外包裹有保溫層，使利用本實用新型加熱的介質(zhì)溫度更加恒定，散熱少，能耗小。由于本實用新型采用電加熱方式，溫度可控，能夠用于天然氣水合物漿體的預(yù)熱，能夠用于天然氣水合物漿體傳熱技術(shù)研究，并為天然氣水合物漿體管輸特性研究提供實驗樣品，推進天然氣水合物漿體管輸特性研究的進程。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明：

圖1是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型的蛇形管安裝示意圖；

圖3是本實用新型的蛇形管部分結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1-蛇形管、11-直管段、12-彎管段、13-絕緣層、2-銅排、3-法蘭、31-平墊片、32-螺柱、33-螺母、34-絕緣襯套、4-槽鋼、41-卡箍、42-絕緣板、43-底板、44-筋板。

具體實施方式