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揭开真空炉的神秘面纱

2017/3/7 15:31:45      点击:

随着社会经济的蓬勃发展,油气、油田企业在油气的集输过程中,加热炉起到了非常重要的作用,真空加热系统主要由炉体部分和其他的一些辅助设备构成。那么您对真空加热炉了解多少呢?下面就让小编根据真空加热炉的工作原理与被加热介质的特点,对真空加热炉的技术性能以及在油田上的一些应用做一些介绍。

一、真空加热炉基本情况 
  1、真空加热炉的工作原理: 
  真空加热炉系统主要由炉体部分和其他辅助设备,它的工作原理是热烟气燃烧产生的热气进行使用,以火和烟管辐射传热,热侵火管和烟管介质通过水吸收,产生了蒸汽,蒸汽沸腾,传热转移到加热介质冷凝成水后,水的重力落回原位,再加热蒸汽。 
  连续相变循环通过“蒸发冷凝和蒸发凝结”,将热量传递到热交换介质的真空室的上部,通过间接的方式加热。 
  当过程达到一种平衡状态,可以保持在负压状态低于当地大气压力稳定的炉中。以其低成本真空加热炉,能耗低,效率高。自动化程度高,已成为理想的产品。 
  2、真空加热炉的优点 
  传统的加热炉目前油田已经没有优势了,真空加热炉具有很多优点: 
  (1)安全,主要是因为其套管压力低于大气的压力,无爆炸, 其运行状态的危险是在一个封闭的环境中,结垢现象不明显。 
  (2)节能效果好,体积小重量轻,转移方便,采用自动控制的方法;适应性很广。缺点是真空加热炉和辅助部件,阀门和许多类型的仪器,无论哪一部分的问题,可能会导致失败。 
  3、真空加热炉存在问题 
  在运行过程中发生的真空不能保持,炉体水,真空阀不工作,真空阀泄露,炉膛压力不稳定等。 
  二、油气集输领域加热介质的特点 
  1、燃料质量差 
  石油和天然气加热炉用燃料只有通过燃料的粗糙的处理,一般为水和轻烃燃气,水,沉积物和腐蚀性介质的原油。如果不采取有效措施,可能会出现,冬季天然气管道和控制阀的冻结,可能会出现冬季雾化燃烧的水分浓度,因为水的含量高是不容易的点火和更容易熄火的问题。 
  2、易结垢 
  地层水矿化程度高,无论是在原油含油污水或水加热,有结垢趋势明显。由于矿物浓度高,和加热介质成分复杂,使加热炉的防垢变得非常困难。 
  3、腐蚀性强 
  对原油加热炉腐蚀的主要形式是共同的:氧腐蚀,腐蚀,点腐蚀,晶间腐蚀。 
  4、高粘度和低传热系数 
  通过加热间接加热法的原油粘度高,由于其高粘度,管内的层流换热,传热系数很低,连水的1/10都没有。因此所需的换热面积大,加热炉的经济影响,由于原油粘度高,管压降引起的阻力也增加。 
  5、高压 
  由于在天然气的开发,节流前由加热炉加热,达到40-50MPa工作压力。因此,加热炉换热盘管的设计和制造商质量的要求。 
  三、真空加热炉的技术性能特点 
  1、燃烧技术的分类 
  燃烧技术分为微正压通气燃烧技术和自动燃烧技术。 
  微正压通气燃烧技术参考燃油(气)卧式内燃锅炉的经验,采用微正压通气的燃烧模式,从而强化燃烧,提高气缸容积热强度,使燃烧过量空气系数可控制在1.1-1.2,取得了较好的技术经济指标。 
  真空加热炉设有全自动燃油或燃气燃烧器,自动控制可实现燃烧,用程序自动点火,高和低液位的联锁保护,熄火保护和安全保护功能。 
  2、传热和换热技术 
  (1)炉管和螺纹烟管传热技术 
  火与烟直光滑传统加热炉管,以提高传热过程和传热过程的强化,采用波纹和螺纹烟管强化传热技术的加热炉,该炉在同一时间的热效率,减少耗钢和热炉。 
  (2)可拆式螺旋槽或波纹管加热线圈 
  螺旋槽或波纹管作为加热线圈,边界层中的流动管损坏,管内强化传热。当线圈结垢紧凑,设计为可拆卸结构,与法兰与炉壳形成可拆卸的连接,使加热线圈的维修和更换都很方便。 
  (3)相变换热技术 
  耐高温相变传热,传热率是非常高的,小的可以实现等温传热等。利用相变换热技术的真空加热炉,其工作原理是: 
  加热炉烟气热(辐射受热面)和烟管(对流受热面)是在锅炉壳转移到中间的水加热至沸腾,水从液体变成蒸汽蒸发,水蒸汽逐渐挤满了炉气相空间,因为在介质中的线圈加热管壁温度远低于蒸汽温度,使线圈中的蒸汽。冷凝,和换热盘管中。在重力回水空间的凝结水后。如此循环往复,相变换热过程。 
  (4)真空加热炉的实际运行 
  在实际运行中真空加热炉,中间换热介质可以较低压力的高沸点下使用,相比水浴加热并加入潜热能量转移,可以更有效的提高传热能力,因为冷凝换热管外换热,在强制对流加热介质的热内部,甚至普通碳钢管,也能获得最佳的换热效果。 
  (5)真空加热炉的操作 
  因为运行时是真空,然后中断将打开入口阀,在联通大气状态的加热炉、炉内气氛,当加热炉,然后开始,还需要打开进水阀,炉中的空气排出,真空的形成,但在同一时间拍出空气会带出的蒸汽的一部分,其结果将导致锅炉水位有小幅下降,但没有下降的水位将需要充电,但在锅炉水位的水位降低到允许的最小,加水。 
  实践表明,由于采用的密封可靠,正常运行时,小水加热炉。如果用干净的水中间介质水,不污染的措施,钙和镁在每个水进入非常有限,不能在炉内形成规模,在排气过程进行了炉内的空气排出,外面的空气并没有很多的渗透,所以基本上可以看作是一种无氧炉,又可避免氧腐蚀的发生,最大限度的保证加热炉的使用寿命。  
  现在大家应该对真空加热炉有些了解了,总体来说它是保证原油在一定水平的加工、储存和运输工程中不发生凝结。根据管道原油加热温度的规定,不应该超过初始沸点,否则容易改变,会破坏石油生产,有必要增加原油流动。在受热面污染燃烧系统的真空加热炉下,因此不会随着使用时间的增加,热效率的影响大大减小,为了防止加热的尾部设计低温腐蚀,效率高,一般为88%-90%,是高度重视石油和天然气资源的今天,其价格增加,使用全自动微正压燃烧更完全的燃烧,不 会造成空气污染。