[发明专利]一种可抽式双螺旋加热盘管结构及加热方法

说明书

本发明公开了一种可抽式双螺旋加热盘管结构及加热方法，包括外层加热盘管、内层加热盘管、原油进口管嘴、原油出口管嘴和可抽式轨道，所述外层加热盘管内侧设有内层加热盘管，其中外层加热盘管一端部连接内层加热盘管一端部，所述外层加热盘管另一端部连接原油进口管嘴，其中内层加热盘管另一端部连接原油出口管嘴，所述外层加热盘管外侧轴向位置连接有可抽式轨道。本发明可抽式双螺旋加热盘管采用新型整体结构，是一种可拆装式新型盘管结构，改变了传统的盘管维修和更换模式，极大的解决了现场运行困难，拆装时间不超过6h，且拆装过程无需动火作业。

技术领域

本发明属于油田地面集输系统工程中加热原油的换热管技术领域，尤其涉及一种可抽式双螺旋加热盘管结构及加热方法，主要用于加热原油的卧式水套加热炉中。

背景技术

油气储运过程中，水套加热炉是将燃料燃烧产生的热量通过中间介质水传给被加热介质，而使其温度升高的一种加热设备，主要用于油气集输系统中，将原油、天然气及井产物加热到工艺所要求的温度，然后进行生产介质的输送、沉降、分离、脱水和初加工，同时提供站场的采暖等其他用热负荷，燃料主要以油气田产出重油和伴生气为主。

加热盘管是水套加热炉的核心换热元件，主要浸没在水浴中，通过燃料燃烧，经过火筒的辐射传热和烟管对流传热，加热炉体内的中间传热介质水，由于水温度升高将热量传递给原油加热盘管，从而提升工艺介质温度，达到加热的目的。

通常水套加热炉在运行过程中由于温度和流速变化，以及含水原油的特性，加热盘管内极易结垢，多为钡锶垢，很大程度上影响了原油的加热效率和传热特性。现有盘管结构形式多为“U”形盘管，在180°拐弯处极易结垢堵塞，弯头处的局部阻力占盘管总阻力的60%以上，也造成加热炉维修难度增大，在更换火筒和加热盘管时，必须切割水套加热炉封头才能进行维修，维修安装工艺复杂、费用高，周期长。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种可抽式双螺旋加热盘管结构及加热方法，克服了现有技术中1：现有盘管结构形式多为“U”形盘管，在180°拐弯处极易结垢堵塞，弯头处的局部阻力占盘管总阻力的60%以上；2：加热炉维修难度增大，在更换火筒和加热盘管时，必须切割水套加热炉封头才能进行维修；3：维修安装工艺复杂、费用高，周期长等问题。

为了解决技术问题，本发明的技术方案是：一种可抽式双螺旋加热盘管结构，包括外层加热盘管、内层加热盘管、原油进口管嘴、原油出口管嘴和可抽式轨道，所述外层加热盘管内侧设有内层加热盘管，其中外层加热盘管一端部连接内层加热盘管一端部，所述外层加热盘管另一端部连接原油进口管嘴，其中内层加热盘管另一端部连接原油出口管嘴，所述外层加热盘管外侧轴向位置连接有可抽式轨道。

优选的，所述外层加热盘管和内层加热盘管均为螺旋盘管，其中外层加热盘管的螺旋盘管直径大于内层加热盘管的螺旋盘管直径，所述螺旋盘管由一根换热管盘卷而成，其中外层加热盘管和内层加热盘管一端的换热管连通，其中换热管的材质为20#无缝钢管。

优选的，所述外层加热盘管和内层加热盘管连通处通过加热连通管连接，其中加热连通管由直管和弯管两部分连接组成，所述弯管一端连接外层加热盘管，其中弯管另一端连接直管一端，其中直管另一端连接内层加热盘管，所述直管长度为200~250mm，其中弯管弧度为90°，所述弯管的半径为外层加热盘管半径的0.5倍，其中加热连通管与外层加热盘管和内层加热盘管通过焊接连接。

优选的，所述内层加热盘管的螺旋盘管直径为外层加热盘管的螺旋盘管直径的0.5~0.75倍，所述换热管的直径d为50~100mm，其中螺旋盘管的节距为0.5~1d。

优选的，所述外层加热盘管与原油进口管嘴焊接连接，内层加热盘管与原油出口管嘴焊接连接，其中原油进口管嘴和原油出口管嘴与外部管道通过WN-RF法兰连接。