一种利用电加热天然气的加热器的制作方法

1.本实用新型涉及石油采油装置领域，尤其涉及一种利用电加热天然气的加热器。


背景技术：

2.现有的采油井对天然气加热时，普遍采用燃气加热炉，即通过燃料气的燃烧产生的热能对天然气加热，燃料气一般是取自原油中伴生气，不同的油井伴生气的产量差别较大，有的油井产气量很小或当冬季时伴生气产量较小，不足以满足加热炉的需求，这种情况就需要补充另外一种能源加热原油了，此外，燃料气的燃烧也会产生的废气，如颗粒物、二氧化硫、氮氧化物等排放物。
3.当油井为天然气井时，因被加热介质天然气与原油物性参数差别很大，天然气对于加热温度的要求更为敏感，对加热器的要求也更高。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术所存在的不足之处，本实用新型提供了一种利用电加热天然气的加热器。
5.为了解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种利用电加热天然气的加热器，包括外壳，外壳内包括以电加热为加热方式的电加热系统以及换热系统，电加热系统内含电加热管，电加热管设置在加热筒内，电加热管浸在加热筒内的超导液中，换热系统内含内含换热组件，加热筒通过汽水连通道与换热筒相连通；
6.电加热系统内包括位于加热筒内的电加热管，电加热管有若干个，若干个电加热管沿水平方向且包围设在加热筒的中轴线上，若干个电加热管的一端均从加热筒的筒壁穿出并向外通过导线连接位于热管加热器内的接线室。
7.进一步地，换热组件包括排气口、天然气进通道以及天然气出通道，天然气进通道和天然气出通道均设置在换热筒的内部，天然气进通道和天然气出通道在换热筒的内部相互连通为蛇形管。
8.进一步地，蛇形管的横切面为六边形的排列结构。
9.进一步地，换热筒位于加热筒的正上方且换热筒和加热筒之间通过汽水连通道相连通，汽水连通道至少有两个且汽水连通道在垂直方向上设置。
10.进一步地，换热筒的筒体上设置有排气口和爆破片安全装置。
11.进一步地，汽水连通道上设置有缺液报警保护装置。
12.本实用新型公开了一种利用电加热天然气的加热器，电加热管产出的热量上升被超导液吸收，并在低于大气压的压力下产蒸汽，蒸汽通过汽水连通管进入换热器组件内，与蛇形管换热并将热量传给被加热介质，蒸汽换热后产生的冷凝水通过汽水连通管回流到加热体组件内，如此循环，换热效率更高，更加节能，相比传统的同类型采用燃料气的燃烧的方式，不会产生颗粒物、二氧化硫等废气，更加环保。
附图说明
13.图1为本实用新型的结构示意图。
14.图中：6、外壳；8、加热筒；11、电加热管；12、接线室；15、排气口； 16、天然气进通道；17、天然气出通道；18、换热筒；19、超导液；20、汽水连通道；21、蛇形管；23、爆破片安全装置；24、缺液报警保护装置；28、加热器底座钢架。
具体实施方式
15.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
16.本实用新型公开的利用电加热天然气的加热器，该加热器采取了以电加热为加热的方式，该方式能有效提升该热管加热器的温控能力，同时更加节能和环保，下面将结合附图对本实用新型做详细介绍。
17.如图1所示的电加热系统主要包括外壳6内的电加热系统，电加热系统能够适应油田的任何场所，电加热系统的原理是依靠电加热管11工作产生热能，外部热源加热并通过蒸发段的管壁使浸满工质的温度上升；液体温度上升并在位于液面蒸发，直至达到饱和蒸汽压，此时热量以潜热的方式传给蒸汽，蒸汽实现对换热介质的热传导。
18.具体连接关系为：燃气加热系统内：加热筒8内的电加热管11，电加热管 11有若干个，若干个电加热管11沿水平方向且包围设在加热筒8的中轴线上，电加热管11设置在加热筒8内，电加热管11浸在加热筒8内的超导液19中，若干个电加热管11的一端均从加热筒8的筒壁穿出并向外通过导线连接位于热管加热器内的接线室12；
19.燃气加热系统和电加热系统的上方共同连接有换热系统，换热系统内含换热组件，换热组件包括排气口15、天然气进通道16以及天然气出通道17，天然气进通道16和天然气出通道17均设置在换热筒18的内部换热系统内含内含换热组件，加热筒8与换热筒18通过汽水连通道20相连通；汽水连通道20至少有两个且汽水连通道在垂直方向上设置；由此，超导液19吸收电加热管11的热量并在其液面蒸发产生热蒸汽到换热筒18中。
20.上述天然气进通道16和天然气出通道17的端口均设在换热筒18的外部，天然气进通道16和天然气出通道17在换热筒18的内部相互连通为蛇形管21，原油进通道13和原油出通道14的端口均设在换热筒18的外部。在压差的作用下，蒸汽通过蒸汽腔流向压力和温度均较低的冷凝段，并在冷凝段的气液界面上冷凝，放出潜热。放出的热量从气液界面通过充满工质的吸液芯和管壁的导热传给热管外冷源。冷凝的液体通过吸液芯回到蒸发段，完成一个循环。如此往复，不断地将热量从蒸发段传至冷凝段。绝热段除了为工质提供通道外，还起到把蒸发段和冷凝段隔开的作用，并使管内的工质不与外界进行热量传递。
21.蛇形管21整体形成横切面为六边形的排列结构，这种形式整体的空间利用率高，因而增大了换热面积，提升了换热效率，节省了电能的使用。
22.此外，换热筒18的筒体上方设置有排气口15和爆破片安全装置23，爆破片安全装置23是防止压力设备发生超压破坏的重要安全装置,可对急剧升高的压力迅速作出反应；汽水连通道20上还设置有缺液报警保护装置24，缺液报警保护装置24主要靠设置在汽水连通道20上的光电传感器检测超导液液位高度，防止因超导液缺失而影响换热介质的换热效果，以上，爆破片安全装置23和缺液报警保护装置24均为市售产品,上述所有零部件放置安装于加热器底座钢架28 之上。
23.本实用新型在工作时，电加热管产出的热量上升被超导液吸收，并在低于大气压的压力下产蒸汽，蒸汽通过汽水连通管进入换热器组件内，与蛇形管换热并将热量传给被加热介质，蒸汽换热后产生的冷凝水通过汽水连通管回流到加热体组件内，如此循环，换热效率更高，更加节能，相比传统的同类型采用燃料气的燃烧的方式，不会产生颗粒物、二氧化硫等废气，更加环保。
24.上述实施方式并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本实用新型的保护范围。


技术特征：
1.一种利用电加热天然气的加热器，包括外壳(6)，其特征在于：所述外壳(6)内包括以电加热为加热方式的电加热系统以及换热系统，电加热系统内含电加热管(11)，电加热管(11)设置在加热筒(8)内，电加热管(11)浸在加热筒(8)内的超导液(19)中，换热系统内含内含换热组件，加热筒(8)通过汽水连通道(20)与换热筒(18)相连通；所述电加热系统内包括位于加热筒(8)内的电加热管(11)，电加热管(11)有若干个，若干个电加热管(11)沿水平方向且包围设在加热筒(8)的中轴线上，若干个电加热管(11)的一端均从加热筒(8)的筒壁穿出并向外通过导线连接位于热管加热器内的接线室(12)。2.根据权利要求1所述的利用电加热天然气的加热器，其特征在于：所述换热组件包括排气口(15)、天然气进通道(16)以及天然气出通道(17)，天然气进通道(16)和天然气出通道(17)均设置在换热筒(18)的内部，天然气进通道(16)和天然气出通道(17)在换热筒(18)的内部相互连通为蛇形管(21)。3.根据权利要求2所述的利用电加热天然气的加热器，其特征在于：所述蛇形管(21)的横切面为六边形的排列结构。4.根据权利要求3所述的利用电加热天然气的加热器，其特征在于：所述换热筒(18)位于加热筒(8)的正上方且换热筒(18)和加热筒(8)之间通过汽水连通道(20)相连通，汽水连通道(20)至少有两个且汽水连通道(20)在垂直方向上设置。5.根据权利要求4所述的利用电加热天然气的加热器，其特征在于：所述换热筒(18)的筒体上设置有排气口(15)和爆破片安全装置(23)。6.根据权利要求5所述的利用电加热天然气的加热器，其特征在于：所述汽水连通道(20)上设置有缺液报警保护装置(24)。

技术总结
本实用新型公开了一种利用电加热天然气的加热器，包括外壳，外壳内包括以电加热为加热方式的电加热系统以及换热系统，电加热系统内含电加热管，电加热管设置在加热筒内，电加热管浸在加热蒸发筒内的超导液中，换热系统内含换热组件，加热筒与换热筒通过汽水连通道相连通；电加热系统内包括位于加热筒内的电加热管，电加热管有若干个，若干个电加热管沿水平方向且包围设在加热筒的中轴线上，若干个电加热管的一端均从加热筒的筒壁穿出并向外通过导线连接位于热管加热器内的接线室。本产品换热效率更高，更加节能，相比传统的同类型采用燃料气的燃烧的方式，不会产生颗粒物、二氧化硫等废气，更加环保。更加环保。更加环保。


技术研发人员：衣健
受保护的技术使用者：威海市鸿扬节能设备有限公司
技术研发日：2020.12.23
技术公布日：2021/10/8