撬装式水套炉的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种撬装式水套炉，包括设置于撬体上的水套炉，该水套炉设有筒体、烟火管、燃烧器，烟火管由火筒和烟管构成，燃烧器设在火筒内的近端，烟管在火筒远端与火筒连通；烟管设有至少两个，多个烟管分布在火筒的圆管上半部外周，且各烟管轴线与所述火筒轴线的距离相等，多个烟管的外径和大于火筒外径，多个烟管的管孔面积和小于或等于所述火筒的管孔面积的二分之一；筒体由内筒和外筒形成双层结构，该外筒与内筒焊接为一体，在内筒和外筒之间填充有膨胀珍珠岩绝热材料；所述燃烧器的燃气进气管路上设有气液分离器。本实用新型的有益效果是，水套炉热效率高、需脱水的天然气加热速度快，工作稳定可靠，且结构简单、加工方便。
【专利说明】撬装式水套炉
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种天然气加热设备，特别涉及一种用于天然气集中输送前对天然气进行加热的撬装式水套炉。
【背景技术】
[0002]天然气在开采出来后的长距离集中输送前，需要进行脱水处理，而脱水处理前需对天然气加热后，其加热设备通常采用水套炉，同时，这种水套炉通常做成撬装形式。现有水套炉包括筒体，筒体内设有烟火管、天然气流通盘管，烟火管及天然气流通盘管外形成有水套。现有烟火管包括火筒和烟管，烟管在火筒里端与火筒连通，烟管的出口与水套炉的烟室连通，烟管构成水套炉燃气炉部分的“咽喉”部分，其流通截面积小于火筒的流通截面积。水套炉工作时，燃料在火筒内燃烧，燃烧后的热气通过烟管从烟囱排出。在水套炉中火筒和烟管都浸润在水套炉炉筒内形成的水套中，火筒和烟管通过热传导方式对炉筒内的水实施加热，加热的水通过热传导方式将热量传递给需加热的流体管道，由流体管道对流进其内部的流体进行传导式加热，从而实现对流体加热的目的。因此，这种水套炉的烟火管为便于烟管顺利排烟，其烟管段直径通常设置为火筒段直径的一半左右，其两管段截面中的中心距方向尺寸较大，妨碍流体管道布置，且流体管道的布置不能实现流体与水套中的水体进行充分的热交换；同时，在有限的空间内，两管段的散热面积有限，不利于烟火管与水套中的水体进行良好的热交换，导致换热效率低；用于这种场合的水套炉的燃气为经脱水处理后的天然气，该天然气从脱水装置上通过旁路管道返回一部分使用，但通常该脱水装置的脱水深度有限，特别是在北方严寒地区，天然气在返回管路上容易形成凝结水雾或凝结水珠，该凝结水容易造成水套炉的燃烧器熄火，导致设备加热故障；另外，水套炉的筒体外部必然设有保温隔热结构。现有保温层采用硅酸盐纤维板加薄铝板或薄不锈钢板包扎的结构，其保温层厚度尺寸大，强度低，容易在运输或使用过程中损坏，影响保温效果。为此，需进行改进。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的就是针对现有技术的不足，提供一种撬装式水套炉，该水套炉热效率高、需脱水的天然气加热速度快，且工作稳定可靠。
[0004]为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。
[0005]一种撬装式水套炉，包括设置于撬体上的水套炉，该水套炉设有筒体、烟火管、阻火器、燃烧器、天然气盘管和烟箱，烟火管由火筒和烟管构成，燃烧器设在火筒内的近端，烟管在火筒远端与火筒连通，烟管出口位于烟箱中，所述烟管设有至少2个，多个烟管分布在所述火筒的圆管上半部外周，且各烟管轴线与所述火筒轴线的距离相等，多个烟管的外径和大于所述火筒外径，多个烟管的管孔面积和小于或等于所述火筒的管孔面积的二分之一；所述筒体由内筒和外筒形成双层结构，该外筒与内筒焊接为一体，在内筒和外筒之间填充有膨胀珍珠岩绝热材料；所述阻火器前端的燃气进气管路上设有气液分离器。[0006]采用上述方案的本实用新型，由于该撬装水套炉中烟火管的烟管采用多个且分布在火筒上半部圆管的扇形柱区域内，多个烟管的外径和大于所述火筒外径；因此，可将烟管外径设置成远小于火筒外径，以大幅减少烟火管截面中的中心距方向尺寸，在有效增大其热交换面积的同时，利于流体管道布置成可与水套中水体形成充分和良好热交换的结构；同时，水套炉的筒体采用双层结构，两环形筒壁通过焊接方式形成一体，焊接外筒壁对两层之间的隔热材料形成牢固可靠的保护，其使用寿命长；同时，隔热材料采用膨胀珍珠岩以填充方式加入，其隔热性能更加优良，在相同保温效果的情况下可有效减少绝热层后厚度，或在绝热层厚度基本相同的情况下可有效提高保温绝热效果；另外，在燃烧器的燃气进气通路上设置有气液分离器，可对待燃烧的天然气进行进一步的脱水处理，避免凝结水造成燃烧器熄火而带来的设备故障。故本实用新型，天然气燃烧充分、利用率高、热效率高，性能稳定性好、可靠度高。
[0007]优选的，所述火筒的里端焊接有弧形拱顶的拱形封头；所述烟管通过90°的弯头在靠近所述封头的火筒端部与所述火筒连通，多个弯头沿所述火筒的轴向呈一排或两排布置的方式分别焊接在火筒的管壁上。弯头采用90°的标准弯头结构，可确保烟管与火筒之间具有足够的空间距离，进一步确保烟火管与水套中水体的热交换充分。
[0008]进一步优选的，所述烟管为偶数个，偶数烟管以所述火筒轴线所在的竖直平面对称地分布在所述火筒的圆管上半部外周，多个烟管的外径和为所述火筒外径的1.2?1.8倍；所述弯头按两排布设在所述火筒上。利于提高烟火管在水套炉中的稳定性，同时，在设定的空间尺寸内选择较大的烟管直径时，便于弯头与烟管及火筒之间的焊接操作，以确保焊接质量，提高使用寿命和可靠性。多个烟管的外径和与火筒外径的合理比值，可进一步确保烟火管热交换效果。
[0009]优选的，所述火筒的里端焊接有烟火箱，烟火箱与所述烟管连通，烟火箱的底板构成弧面反射板，弧面反射板的凹面与所述火筒的里端出口及烟管的进口相向。本方案在火筒的里端设置烟火箱，且烟火箱的底板构成弧形反射板，火筒末端的高温烟气通过烟火箱内反射板顺利反射导入烟管中，从而顺利排出。在烟火管的热交换过程中，不仅火筒和烟管与水体进行了良好的热交换，还增加了烟火箱的热交换环节，其热交换效果明显提高。
[0010]优选的，所述气液分离器包括分离筒、出气管和滤芯，滤芯由滤盘和贯穿该滤盘的进气管组成，滤盘呈倾斜地横隔在所述分离筒内，进气管的出口位于滤芯下方的分离筒下半部；所述出气管的进口位于滤盘上方的分离筒上半部；所述滤盘包括上孔板和下孔板，上孔板和下孔板之间设有多层不锈钢丝网板，上孔板和下孔板上均设有多个镂空孔。其结构简单，加工和使用方便，制造成本低。
[0011]进一步优选的，所述各烟管轴线与所述火筒轴线的距离相等。对于采用弯头的技术方案而言，其弯头规格统一；对采用弧面反射板的烟箱结构而言，弧面反射板结构简单，均可降低二者的加工难度，降低制造成本。
[0012]本实用新型与现有技术相比的有益效果是，该水套炉热效率高、需脱水的天然气加热速度快，设备工作稳定可靠，且结构简单、加工方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型实施例1的结构示意图。[0014]图2是本实用新型实施例1中烟火管的结构示意图。
[0015]图3是本实用新型图2中的A向视图。
[0016]图4是本实用新型实施例2的结构示意图。
[0017]图5是本实用新型实施例2中烟火管的结构示意图。
[0018]图6是本实用新型图5中的B— B剖视图。
[0019]图7是本实用新型中的气液分离器16的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。
[0021]实施例1参见图1、图2、图3、图7，一种撬装式水套炉，包括设置于撬体上的水套炉，该水套炉设有筒体、烟火管、阻火器9、燃烧器10、天然气盘管11和烟箱12，烟火管由火筒I和烟管2构成，燃烧器10设在火筒I内的近端，烟管2在火筒I远端与火筒I连通，烟管2出口位于烟箱12中，所述火筒I的里端焊接有弧形拱顶的拱形封头3 ;所述烟管2设有6个，6个烟管2分布在所述火筒I的圆管上半部外周，且各烟管2轴线与所述火筒I轴线的距离相等，6个烟管2的外径和大于所述火筒I外径，6个烟管2的管孔面积和小于或等于所述火筒I的管孔面积的二分之一 ；6个烟管2分别通过I个90°的弯头4在靠近所述封头3的火筒I端部与所述火筒I连通，6个弯头4沿所述火筒I的轴向呈两排布置的方式分别焊接在火筒I的管壁上，各烟管2轴线与所述火筒I轴线的距离相等；所述筒体由内筒13和外筒14形成双层结构，该外筒14与内筒13焊接为一体，在内筒13和外筒14之间填充有膨胀珍珠岩绝热材料15 ;所述阻火器9前端的燃气进气管路上设有气液分离器16 ；所述气液分离器16包括分离筒161、出气管162和滤芯，滤芯由滤盘163和贯穿该滤盘163的进气管164组成，滤盘163呈倾斜地横隔在所述分离筒161内，进气管164的出口位于滤芯下方的分离筒161下半部，分离筒161的筒壁下端设有排管165 ;所述出气管162的进口位于滤盘163上方的分离筒161上半部；所述滤盘163包括上孔板和下孔板，上孔板和下孔板之间设有多层不锈钢丝网板，上孔板和下孔板上均设有多个镂空孔。
[0022]本实施例中，烟管2的数量也可为奇数个，当设为奇数个时，其中一个烟管2轴线位于火筒I中心线所在的竖直平面内，其余的偶数个烟管2设置成与该竖直平面呈对称的布局方式。
[0023]本实施例中的弯头4在焊接位置允许的情形下，也可布置为一排。
[0024]实施例2参见图4、图5、图6，一种撬装式水套炉，包括设置于撬体上的水套炉，该水套炉设有筒体、烟火管、阻火器9、燃烧器10、天然气盘管11和烟箱12，烟火管由火筒I和烟管2构成，燃烧器10设在火筒I内的近端，烟管2在火筒I远端与火筒I连通，烟管2出口位于烟箱12中，所述火筒I的里端焊接有烟火箱6，烟火箱6与所述烟管2连通，烟火箱6的底板构成弧面反射板7，弧面反射板7的凹面与所述火筒I的里端出口及烟管2的进口相向；所述烟管2设有7个，7个烟管2分布在所述火筒I的圆管上半部外周，且各烟管2轴线与所述火筒I轴线的距离相等，7个烟管2的外径和大于所述火筒I外径，7个烟管2的管孔面积和小于或等于所述火筒I的管孔面积的二分之一。
[0025]本实施例的其余结构与实施例1相同，在此不再赘述。[0026]以上虽然结合了附图描述了本实用新型的实施方式，但本领域的普通技术人员也可以意识到对所附权利要求的范围内作出各种变化或修改，这些修改和变化应理解为是在本实用新型的范围和意图之内的。
【权利要求】
1.一种撬装式水套炉，包括设置于撬体上的水套炉，该水套炉设有筒体、烟火管、阻火器(9)、燃烧器(10)、天然气盘管(11)和烟箱(12)，烟火管由火筒(I)和烟管(2)构成，燃烧器(10)设在火筒(I)内的近端，烟管(2)在火筒(I)远端与所述火筒(I)连通，烟管(2)出口位于烟箱(12)中，其特征在于，所述烟管(2)设有至少2个，多个烟管(2)分布在所述火筒(I)的圆管上半部外周，且各烟管(2)轴线与所述火筒(I)轴线的距离相等，多个烟管(2)的外径和大于所述火筒(I)外径，多个烟管(2)的管孔面积和小于或等于所述火筒(I)的管孔面积的二分之一；所述筒体由内筒(13)和外筒(14)形成双层结构，该外筒(14)与内筒(13)焊接为一体，在内筒(13)和外筒(14)之间填充有膨胀珍珠岩绝热材料(15);所述阻火器(9)前端的燃气进气管路上设有气液分离器(16)。
2.根据权利要求1所述的撬装式水套炉，其特征在于:所述火筒(I)的里端焊接有弧形拱顶的拱形封头(3);所述烟管(2)通过90°的弯头(4)在靠近所述封头(3)的火筒(I)端部与所述火筒(I)连通，多个弯头(4)沿所述火筒(I)的轴向呈一排或两排布置的方式分别焊接在火筒(I)的管壁上。
3.根据权利要求2所述的撬装式水套炉，其特征在于:所述烟管(2)为偶数个，偶数烟管(2 )以所述火筒(I)轴线所在的竖直平面对称地分布在所述火筒(I)的圆管上半部外周，多个烟管(2)的外径和为所述火筒(I)外径的1.2?1.8倍；所述弯头(4)按两排布设在所述火筒(I)上。
4.根据权利要求1所述的撬装式水套炉，其特征在于:所述火筒(I)的里端焊接有烟火箱(6)，烟火箱(6)与所述烟管(2)连通，烟火箱(6)的底板构成弧面反射板(7)，弧面反射板(7)的凹面与所述火筒(I)的里端出口及烟管(2)的进口相向。
5.根据权利要求1所述的撬装式水套炉，其特征在于:所述气液分离器(16)包括分离筒(161 )、出气管(162)和滤芯，滤芯由滤盘(163)和贯穿该滤盘(163)的进气管(164)组成，滤盘(163)呈倾斜地横隔在所述分离筒(161)内，进气管(164)的出口位于滤芯下方的分离筒(161)下半部；所述出气管(162)的进口位于滤盘(163)上方的分离筒(161)上半部；所述滤盘(163)包括上孔板和下孔板，上孔板和下孔板之间设有多层不锈钢丝网板，上孔板和下孔板上均设有多个镂空孔。
6.根据权利要求1?5中任意一项项权利要求所述的撬装式水套炉，其特征在于:所述各烟管(2)轴线与所述火筒(I)轴线的距离相等。
【文档编号】F24H3/08GK203758011SQ201420151414
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年3月31日 优先权日:2014年3月31日
【发明者】李晓林, 唐亮, 聂曾鹏 申请人:重庆欣雨压力容器制造有限责任公司