一种用于原油换热器防沉积工艺中的装置制造方法
【专利摘要】一种用于原油换热器防沉积工艺中的装置，主要解决现有的原油换热器堵塞严重，实施停机除垢严重影响系统正常运行的问题。其特征在于：在折流超声防垢装置的顶部和左侧壁的下端分别设有出油管和进油管，折流超声防垢装置内部中空，左侧壁和右侧壁的内部对应设有若干折流板，在所述折流板的上端安装有超声波换能器；所述光管超声振荡换热器上分别设有换热器冷油入口、换热器热油出口、换热器热油入口和换热器冷油出口，所述光管超声振荡换热器的内部设有光管、在光管超声振荡换热器的右端周向均布有12个超声振荡探头。应用本种装置可以实施原油换热器的防沉积工艺，不需要停机除垢，对于提高换热效率、保证系统的正常运行具有重要意义。
【专利说明】一种用于原油换热器防沉积工艺中的装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种应用于原油换热器防沉积除垢工艺中的装置。
【背景技术】
[0002]原油换热器中传热介质为原油，在换热过程中，原油烷烃、烯烃、芳烃与氧发生反应，生成游离基聚合母体，并进一步聚合缩合，生成结构复杂的高分子胶体，粘结于设备表面形成油垢；随着油田的深度开采及三次采油技术的应用，原油的品质在逐渐发生变化，原油中泥沙，离子等杂质的含量大量增高，原油中离子加热后钙、镁离子容易与硫酸根、碳酸根、硅酸根离子结合并发生沉积，促使硅、铝成垢加快，从而使换热器堵塞加剧。同时原油中含水超标，高温条件下易使换热器表面腐蚀生成铁的氧化物、氢氧化物等，加剧换热器腐蚀，促进堵塞物生成。这些泥沙、无机盐沉积及腐蚀产物等无机微粒，与油垢在传热表面上进行沉积和粘合，使得油垢成分中无机组分含量大量增加，原油换热器堵塞越发严重。针对这些问题，国内外采取了一些列措施，例如采用高压射流清洗，化学药剂清洗等等，但是这些工作的进行均需要设备停产，影响了系统的正常运行。
【发明内容】
[0003]为了解决【背景技术】中所提到的技术问题，本实用新型提供一种用于原油换热器防沉积工艺中的装置，应用本种装置可以实施原油换热器的防沉积工艺，不需要停机除垢，对于提高换热效率、保证系统的正常运行具有重要意义。
[0004]本实用新型的技术方案是:该种用于原油换热器防沉积工艺中的装置，包括折流超声防垢装置和光管超声振荡换热器以及冷油进口、热油进口、冷油出口和热油出口，其中，所述折流超声防垢装置的壳体采用不锈钢材质，呈长方体状，在折流超声防垢装置的顶部和左侧壁的下端分别设有出口管和进口管，折流超声防垢装置内部中空，左侧壁和右侧壁的内部对应设有若干折流板，在所述折流板的上端安装有通过超声波发生器驱动的超声波换能器；所述光管超声振荡换热器为圆柱形罐体，在所述罐体上分别设有换热器冷油入口、换热器冷油出口、换热器热油入口和换热器热油出口，所述光管超声振荡换热器的内部平行分布若干根并联的光管，光管的两端分别与换热器热油入口和换热器热油出口相连通；在光管超声振荡换热器圆柱形罐体外的右端，周向均匀固定有12个超声振荡探头，超声振荡探头由超声波振荡器驱动；在光管超声振荡换热器的底部安装有鞍座；光管的表面粗糙度小于或等于0.4微米。在冷油进口和进口管之间，通过管路连接有压力表、流量计以及节流控制阀，出口管通过管路连接到换热器冷油入口 ；热油进口、冷油出口和热油出口分别通过控制阀连接至换热器热油入口、换热器冷油出口和换热器热油出口。
[0005]本实用新型具有如下有益效果:该种用于原油换热器防沉积工艺中的装置，原油从冷油进口通过节流控制阀和流量计进入折流超声防垢装置，在折流超声防垢装置内利用高频振荡超声波形成大量高压微小气泡冲击油及其含有的离子杂质，增大被油分子包裹着的成垢杂质微晶核的释放，破坏垢类生成和在管壁沉积的条件，从而避免杂质结垢；经超声处理后的原油进入光管超声振荡换热器，首先换热器内管改为光管，光管的表面粗糙度小于等于0.4微米，以降低由于管壁凹凸导致的颗粒沉积，其次在换热器表层增加超声振荡探头，利用超声波辐射在垢层和光管壁上，加上光管上的吸收和传播速度不同，产生速度差，形成垢层与光管壁界面上的剪切力，从而导致垢层产生疲劳而松脱，实现光管壁吸附杂质脱附，从而避免换热器沉积堵塞，保证换热器换热效率。应用本种装置可以实施原油换热器的防沉积工艺，不需要停机除垢，对于提高换热效率、保证系统的正常运行具有重要意义。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]图1是本实用新型的整体工艺流程图。
[0007]图2是本实用新型所述折流超声防垢装置的结构示意图。
[0008]图3是本实用新型所述光管超声振荡换热器的结构示意图。
[0009]图中1-冷油进口，2-流量计，3-折流超声防垢装置，4-光管超声振荡换热器，5-节流控制阀，6-压力表，7-热油进口，8-冷油出口，9-热油出口，31-进口管，32-出口管，33-超声波换能器，34-折流板，35-超声波发生器，41-换热器冷油入口，42-光管，43-超声振荡探头，44-换热器冷油出口，45-换热器热油入口，46-换热器热油出口，47-鞍座。
【具体实施方式】
[0010]下面结合附图对本实用新型作进一步说明:
[0011]如图1结合图2和所图3所示，该种用于原油换热器防沉积工艺中的装置，包括折流超声防垢装置3和光管超声振荡换热器4以及冷油进口 1、热油进口 7、冷油出口 8和热油出口 9，其独特之处在于:
[0012]所述折流超声防垢装置3的壳体36采用不锈钢材质，呈长方体状，在折流超声防垢装置3的顶部和左侧壁的下端分别设有出口管32和进口管31，折流超声防垢装置3内部中空，左侧壁和右侧壁的内部对应设有若干折流板34，在所述折流板34的上端安装有通过超声波发生器35驱动的超声波换能器33。
[0013]所述光管超声振荡换热器4为圆柱形罐体，在所述罐体上分别设有换热器冷油入口 41、换热器冷油出口 44、换热器热油入口 45和换热器热油出口 46，所述光管超声振荡换热器4的内部平行分布若干根并联的光管42，光管42的两端分别与换热器热油入口 45和换热器热油出口 46相连通；在光管超声振荡换热器4圆柱形罐体外的右端,周向均勻固定有12个超声振荡探头43，超声振荡探头43由超声波振荡器驱动；在光管超声振荡换热器4的底部安装有鞍座47 ;光管42的表面粗糙度小于或等于0.4微米，以降低由于管壁凹凸导致的颗粒沉积。；
[0014]具体连接关系为:在冷油进口 I和进口管31之间，通过管路连接有压力表6、流量计2以及节流控制阀5，出口管32通过管路连接到换热器冷油入口 41 ;热油进口 7、冷油出口 8和热油出口 9分别通过控制阀连接至换热器热油入口 45、换热器冷油出口 44和换热器热油出口 46。
[0015]使用该装置工作时，首先需要冷却的原油从冷油进口 I通过压力表、节流控制阀5和流量计2进入折流超声防垢装置3，在折流超声防垢装置3内破坏成垢离子和重质烃结构，改变原油部分性质，减缓结垢；经超声处理后的原油从出口管32进入换热器冷油入口41，在罐体内换热后从换热器冷油出口 44流入冷油出口 8。
【权利要求】
1.一种用于原油换热器防沉积工艺中的装置，包括折流超声防垢装置(3)和光管超声振荡换热器(4)以及冷油进口(I)、热油进口(7)、冷油出口(8)和热油出口(9)，其特征在于: 所述折流超声防垢装置(3)的壳体(36)采用不锈钢材质，呈长方体状，在折流超声防垢装置(3)的顶部和左侧壁的下端分别设有出口管(32)和进口管(31)，折流超声防垢装置(3)内部中空，左侧壁和右侧壁的内部对应设有若干折流板(34)，在所述折流板(34)的上端安装有通过超声波发生器(35)驱动的超声波换能器(33)； 所述光管超声振荡换热器(4)为圆柱形罐体，在所述罐体上分别设有换热器冷油入口(41)、换热器冷油出口(44)、换热器热油入口(45)和换热器热油出口(46)，所述光管超声振荡换热器(4)的内部平行分布若干根并联的光管(42)，光管(42)的两端分别与换热器热油入口( 45 )和换热器热油出口( 46 )相连通；在光管超声振荡换热器(4 )圆柱形罐体外的右端，周向均匀固定有12个超声振荡探头(43)，超声振荡探头(43)由超声波振荡器驱动；在光管超声振荡换热器(4)的底部安装有鞍座(47);光管(42)的表面粗糙度小于或等于0.4微米； 在冷油进口(I)和进口管(31)之间，通过管路连接有压力表(6)、流量计(2)以及节流控制阀(5)，出口管(32)通过管路连接到换热器冷油入口(41);热油进口(7)、冷油出口(8)和热油出口(9)分别通过控制阀连接至换热器热油入口(45)、换热器冷油出口(44)和换热器热油出口(46)。
【文档编号】F28F19/00GK203657561SQ201420031168
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2014年1月17日 优先权日:2014年1月17日
【发明者】张雷, 张博, 朱焕来 申请人:东北石油大学