一种油田加热炉用模块化热能回收装置的制作方法

1.本实用新型具体涉及一种油田加热炉用模块化热能回收装置。


背景技术：

2.油田加热炉作为原油集输系统工艺中的关键设备之一，其运行的安全性和稳定性对整个采油工艺流程至关重要。同时，加热炉作为一种高耗能设备，其排烟温度高、热效率低、负荷波动剧烈也是普遍存在的现象。现有的节能装置(专利公布号：cn217031618u)虽然本身具备了三防功能(即采用了防堵、防磨、防泄漏)，当节能装置运行中发生故障时，虽然可以保证加热炉的安全运行，但节能装置本体还无法实现在线检修，比如更换漏管等，由此限制了节能装置应用的便捷性和可靠性。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种油田加热炉用模块化热能回收装置，以达到实现装置的快速检修和复位，延长装置的有效运行时间，最终提升系统的整体节能收益的目的。
4.为了实现上述目的，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种油田加热炉用模块化热能回收装置，包括固定座，固定座上固定连接有换热模组箱，换热模组箱的一侧设置有与换热模组箱内部连通的进烟连接烟道管和出烟连接烟道管，换热模组箱内设置有若干组迂回平铺的换热管，换热管的进口端均与设置在换热模组箱外侧的进液管相连，换热管的出口端均与设置在换热模组箱外侧的出液管相连，所述进液管上串接有进液阀，出液管上串接有出液阀，且位于进液阀入口和出液阀出口一侧的管道之间设置有第一连通管道，位于第一连通管道上装设有液体旁路阀，所述进烟连接烟道管上串接有进风阀，出烟连接烟道管上串接有出风阀，且位于进风阀入口和出风阀出口一侧的管道之间设置有第二连通管道，位于第二连通管道上装设有旁路风阀。
5.本实用新型进一步提供的一种油田加热炉用模块化热能回收装置，其换热模组箱的前侧设置有烟道管连接罩板，烟道管连接罩板外侧面上分别开设有进、出烟道连接法兰接口，烟道管连接罩板的外侧边沿设置有密接固定法兰，且位于烟道管连接罩板的内侧中部还设置有隔板密封槽；换热模组箱的中部为由壳体顶板、壳体底板、第一管板、第二管板组成的矩形框体结构，位于矩形框体结构内侧的中部设置有中间隔板，中间隔板固定连接在第一管板与第二管板之间将矩形框体结构分隔成上框体结构和下框体结构，中间隔板的一侧边设置为插接密封边，插接密封边与隔板密封槽插接密封，位于上框体结构和下框体结构上均穿插固定有若干组迂回平铺的换热管；位于下框体结构上的换热管，其出口端通过设置出液汇总管与出液阀的入口相连；位于上框体结构上的换热管，其进口端通过设置进液汇总管与进液阀的出口相连；下框体结构上的换热管的进口端与上框体结构上的换热管的出口端之间通过液体联箱连通，位于进液汇总管的一端还设置有第二冲洗连通管，第二冲洗连通管的一端与进液汇总管连通，第二冲洗连通管的另一端连接有第二冲洗阀；位
于出液汇总管的一端设置有第一冲洗连通管，第一冲洗连通管的一端与出液汇总管连通，第一冲洗连通管的另一端连接有第一冲洗阀；位于液体联箱的顶部还设置有与其内部连通的排气阀，液体联箱的底部设置有排空管，排空管上还串接有排空阀，位于换热模组箱的后侧设置有将上框体结构和下框体结构连通的烟道连通盖板。
6.本实用新型进一步提供的一种油田加热炉用模块化热能回收装置，其换热管上设置的迂回弯头部分均置于矩形框体结构的第一管板与第二管板的外侧，换热管的外壁与第一管板之间均设置有穿插空隙，换热管的外壁与第二管板之间通过焊接密封固定，位于第一管板的外侧还设置有密封侧板。
7.本实用新型进一步提供的一种油田加热炉用模块化热能回收装置，其烟道连通盖板的底部设置有冷凝水排水管，位于冷凝水排水管上还串接有冷凝水排水阀。
8.本实用新型进一步提供的一种油田加热炉用模块化热能回收装置，其进液管的接入端管道上依次设置有进液流量计、进液温度计、进液压力计；出液管的接出端管道上依次设置有出液流量计、出液温度计、出液压力计。
9.本实用新型进一步提供的一种油田加热炉用模块化热能回收装置，其进烟连接烟道管的接入端管道上分别设置有进风温度计和进风压力计；出烟连接烟道管的接出端管道上分别设置有出风温度计和出风压力计。
10.本实用新型进一步提供的一种油田加热炉用模块化热能回收装置，其换热模组箱的底部设置有横梁支座，换热模组箱通过横梁支座及螺栓固定连接在固定座上；进烟连接烟道管和出液管的下方的固定座上均设置有结构加强支撑座。
11.本实用新型的有益效果：本实用新型采用焊接与法兰相结合的连接结构，将换热模组箱的中部设为独立模块，当换热管发生泄露故障时，可以选择采用在线更换单根故障管或者整个管组，由此可以实现装置本体的快速检修和复位，延长节能装置的有效运行时间，最终提升系统的整体节能收益。
附图说明
12.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。
13.图1为本实用新型的主视结构示意图；
14.图2为本实用新型的后视结构示意图；
15.图3为图2的a-a向剖视结构示意图；
16.图4为本实用新型的俯视结构示意图；
17.图5为图4的b-b向剖视结构示意图；
18.图6为本实用新型的立体图结构示意图；
19.图中：1、出烟连接烟道管；2、进烟连接烟道管；3、第二连通管道；4、烟道管连接罩板；5、出液汇总管；6、进液汇总管；7、烟道连通盖板；8、密封侧板；9、第一冲洗连通管；10、进液管；11、出液管；12、排空管；13、冷凝水排水管；14、固定座；15、换热管；16、中间隔板；17、壳体顶板；18、出风阀；19、进风阀；20、旁路风阀；21、第一冲洗阀；22、排气阀；23、进液阀；24、出液阀；25、第二冲洗阀；26、进液流量计；27、出液流量计；28、进液温度计；29、出液温度计；30、进液压力计；31、出液压力计；32、排空阀；33、冷凝水排水阀；34、第一连通管道；35、
壳体底板；36、出风温度计；37、进风温度计；38、出风压力计；39、进风压力计；40、横梁支座；41、液体旁路阀；42、第一管板；43、第二管板；44、隔板密封槽；45、液体联箱；46、第二冲洗连通管。
具体实施方式
20.以下结合具体实施方式对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
21.如图1至图6所示的一种油田加热炉用模块化热能回收装置，包括固定座14，固定座14上固定连接有换热模组箱，换热模组箱的一侧设置有与换热模组箱内部连通的进烟连接烟道管2和出烟连接烟道管1，换热模组箱内设置有二十组迂回平铺的换热管15，换热管15的进口端均与设置在换热模组箱外侧的进液管10相连，换热管15的出口端均与设置在换热模组箱外侧的出液管11相连，所述进液管10上串接有进液阀23，出液管11上串接有出液阀24，且位于进液阀23入口和出液阀24出口一侧的管道之间设置有第一连通管道34，位于第一连通管道34上装设有液体旁路阀41，所述进烟连接烟道管2上串接有进风阀19，出烟连接烟道管1上串接有出风阀18，且位于进风阀19入口和出风阀18出口一侧的管道之间设置有第二连通管道3，位于第二连通管道3上装设有旁路风阀20。
22.所述换热模组箱的前侧设置有烟道管连接罩板4，烟道管连接罩板4外侧面上分别开设有进、出烟道连接法兰接口，烟道管连接罩板4的外侧边沿设置有密接固定法兰，且位于烟道管连接罩板4的内侧中部还设置有隔板密封槽44；换热模组箱的中部为由壳体顶板17、壳体底板35、第一管板42、第二管板43组成的矩形框体结构，位于矩形框体结构内侧的中部设置有中间隔板16，中间隔板16固定连接在第一管板42与第二管板43之间将矩形框体结构分隔成上框体结构和下框体结构，中间隔板16的一侧边设置为插接密封边，插接密封边与隔板密封槽44插接密封，中间隔板16与水平面之间设置有一定的倾角，倾角的角度在1
°
至3
°
，这样使得中间隔板16与隔板密封槽44连接的一端略高于烟道管连接盖板4另一端，为了便于换热模组箱内产生的冷凝水的排出，位于上框体结构和下框体结构上均穿插固定有五组迂回平铺的换热管15；位于下框体结构上的换热管15，其出口端通过设置出液汇总管5与出液阀24的入口相连；位于上框体结构上的换热管15，其进口端通过设置进液汇总管6与进液阀23的出口相连；下框体结构上的换热管15的进口端与上框体结构上的换热管15的出口端之间通过液体联箱45连通，位于进液汇总管6的一端还设置有第二冲洗连通管46，第二冲洗连通管46的一端与进液汇总管6连通，第二冲洗连通管46的另一端连接有第二冲洗阀25；位于出液汇总管5的一端设置有第一冲洗连通管9，第一冲洗连通管9的一端与出液汇总管5连通，第一冲洗连通管9的另一端连接有第一冲洗阀21；位于液体联箱45的顶部还设置有与其内部连通的排气阀22，液体联箱45的底部设置有排空管12，排空管12上还串接有排空阀32，位于换热模组箱的后侧设置有将上框体结构和下框体结构连通的烟道连通盖板7。
23.所述换热管15上设置的迂回弯头部分均置于矩形框体结构的第一管板42与第二管板43的外侧，换热管15的外壁与第一管板42之间均设置有穿插空隙，换热管15的外壁与第二管板43之间通过焊接密封固定，位于第一管板42的外侧还设置有密封侧板8。
24.所述烟道连通盖板7的底部设置有冷凝水排水管13，位于冷凝水排水管13上还串
接有冷凝水排水阀33。
25.所述进液管10的接入端管道上依次设置有进液流量计26、进液温度计28、进液压力计30；出液管11的接出端管道上依次设置有出液流量计27、出液温度计29、出液压力计31。
26.所述进烟连接烟道管2的接入端管道上分别设置有进风温度计37和进风压力计39；出烟连接烟道管1的接出端管道上分别设置有出风温度计36和出风压力计38。
27.所述换热模组箱的底部设置有横梁支座40，换热模组箱通过横梁支座40及螺栓固定连接在固定座14上；进烟连接烟道管2和出液管11的下方的固定座14上均设置有结构加强支撑座。
28.所述结构加强支撑座的上端分别与进烟连接烟道管2和出液管11的外管壁顶压，结构加强支撑座的下端分别与固定座14固定焊接。
29.具体泄露检修操作如下所述：
30.一、在线更换单根换热管
31.(1)当冷热交换液体进出流量出现差异时，说明换热模组箱发生泄露，首先要隔离掉换热模组箱，即打开旁路风阀20和液体旁路阀41，待两个阀门全开后，关闭进、出风阀19、18和进、出液阀23、24，完成换热模组箱的隔离；
32.(2)打开排空阀32和排气阀22，将换热管15内的积液排出，直至无液体流出为止，关闭排空阀32和排气阀22；
33.(3)打开连接螺钉拆下密封侧板8和烟道连通盖板7；
34.(4)打开第一冲洗阀21和第二冲洗阀25，利用试压水泵通过第一冲洗连通管9向换热管15内注水，直到第二冲洗阀25有连续水柱冒出为止，关闭第一冲洗阀21和第二冲洗阀25，并停运试压水泵；
35.(5)从烟道连通盖板7拆开的位置观察换热模组箱内换热管15的表面泄露情况并做好泄漏点标记；
36.(6)用切割工具切除泄露换热管15两端的迂回弯头部分，用角磨机或功能相似工具将第二管板43和泄露换热管之间的焊缝磨除，从第一块管板42侧将泄露换热管束抽出；
37.(7)将新的换热管按原路插入第一块管板42和第二块管板43的管孔，将换热管15与第二块管板43的管孔进行焊接处理，随后将先前切掉的迂回弯头部分采用焊接形式恢复至原状；
38.(8)重复步骤(5)，并观察新换热管与弯头的焊接处是否存在泄露，如有泄漏进行补焊，直至无泄漏为止；
39.(9)恢复密封侧板8和烟道连通盖板7，至此完成单根换热管15的在线更换；
40.(10)打开进、出风阀19、18和进、出液阀23、24，直至全部打开为止，关闭旁路风阀20和液体旁路阀41，完成换热模组箱的恢复运行。
41.二、在线更换换热模组
42.当发生换热管15大面积泄露时，为了尽快恢复装置运行，需要更换整组换热模组，具体操作如下所述：
43.(1)打开旁路风阀20和液体旁路阀41，待两个阀门全开后，关闭进、出风阀19、18和进、出液阀23、24，完成换热模组的隔离；
44.(2)分别拆下密封侧板8和烟道连通盖板7；
45.(3)拆除烟道管连接罩板4四周的连接螺栓以及横梁支座40与固定座14之间的连接螺栓；
46.(4)利用叉车从换热模组底部将整组换热模组托起，在保证加热炉系统正常运行的前提下，实现换热模组与进出风系统和进出液系统的分离；【备注：为了防止中间隔板16与隔板密封槽44的相对位置影响换热模组的托离，可在出液汇总管5与出液阀24之间、进液汇总管6与进液阀23之间的管路上各增设一个带法兰接口，在更换换热模组时，将新增法兰接口打开，拆除两片法兰之间的短管，留出的空间用于将中间隔板16从隔板密封槽44中抽出，再将整个换热模组托离；】
47.(5)按与拆卸相反的步序，完成新的换热模组与进出风系统和进出液系统的对接与安装；
48.(6)恢复密封侧板8和烟道连通盖板7的连接固定，至此完成换热模组的在线更换；
49.(7)打开进、出风阀19、18和进出液阀23、24，直至全部打开为止，关闭旁路风阀20和液体旁路阀41，完成换热模块的恢复运行。
50.本实用新型这种油田加热炉用模块化热能回收装置，通过对本体结构进行优化设计，实现了故障管束的在线检修与更换；有效缩短了设备检修耗时，延长了节能系统运行时间，最大程度上实现了节能目标；此外针对本实用新型的油田加热炉用模块化热能回收装置，可以根据项目现场情况，灵活选择整机运输安装或散件发货现场组装，普适性更强；
51.相比于现有技术，本技术主要有如下几项优点：
52.1、能够在不影响加热炉主工艺运行的前提下，实现节能装置的在线故障检修；
53.2、运输安装更方便，受现场条件限制小；
54.3、整体结构采用模块化设计，对节能环保要求严苛的项目而言，匹配性更优。
55.尽管已描述了本技术的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本技术范围的所有变更和修改。
56.显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。进一步地，本技术技术方案中的各个方法步骤可以颠倒，变换先后顺序而依然落入本技术所涵盖的实用新型范围中。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。