[实用新型]气井采集用水套炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油钻井装备技术领域，具体涉及用于气井采集的水套炉。

背景技术

水套炉是一种为天然气加热的间接加热器，以天然气作为燃料，加热水套炉中的水，再通过热水将浸没于其中的高压管线里的天然气加热到一定温度，使天然气在降压过程中产生节流降温效应时不发生水化物冰堵。 目前在天然气采集领域中常用的水套炉因为火头的空气燃气混合比没有优化，天然气无法充分燃烧；同时由于烟囱过长，导致烟囱损失能耗较多；另外炉体内部烟道与水的接触面积较少，无法得到最大的能量值。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于：克服现有技术中的上述缺陷，提供一种新型的气井采集用水套炉，通过调节空气燃气混合比提高天然气燃烧效率，并同时加大换热面积，提高换热效率。

本实用新型为解决上述技术题所采用的技术方案为：

气井采集用水套炉，主要包括水套、火头、烟囱、气管线、水箱和炉体；火头伸入炉体中并与布置在炉体中的燃烧器连接，燃烧气烟气出口与集烟箱连接，集烟箱连接的烟道从炉体伸出与烟囱连接；水箱置于炉体外并与炉体内部的水腔相通；高压气管线置于炉体的水腔中，一端连接供气端，另一端连接热气出口端；其特征在于：炉体中的烟道分为端头烟道和与气管线平行的中间烟道，所述的中间烟道为多根并列平行并首尾连通的盘管构成。

按上述技术方案，火头主要包括筒体、气嘴、调节风门、背帽、螺杆；筒体外形为两个收缩锥体的收缩端相对接而构成的一体式环体；调节风门为端盖式，可转动地设置在筒体的左端；螺杆从调节风门的中心伸入筒体中，并在靠近中间筒体收缩段的螺杆末端设置气嘴。

按上述技术方案，火头的燃气孔径和空气孔径比为1：36～42。

按上述技术方案，火头的燃气孔径和空气孔径比为1： 42。

按上述技术方案，所述的烟囱高度为5～9m。 

按上述技术方案，所述的烟囱高度为6m。

按上述技术方案，所述的炉体外表面设置有太空节流高温隔热保温层。

采用上述技术方案，通过调整火头的空气燃气混合比，使天然气充分燃烧得到最大的能量值；将原烟囱高度9m调整为现在的6m，通过计算可把烟囱损失的能耗降低到最低；将原Φ245烟道中间1m的部分改为7根Φ76的盘管，可增加了烟道与水的接触面积；增加志盛派ZS-1太空节流高温隔热保温涂料，可降低水套炉壳体上的热损失；按现有水套炉每台按每天消耗天然气220m³计算，年消耗天然气160.6×10⁴m³左右，采用本实用新型后，水套炉能耗进行数据的加权平均计算，节约天然气能耗20%以上，大大降低了生产成本。

附图说明

图1是本实用新型的水套炉整体结构图。

图2是现有技术中的中间烟道结构图。

图3是本实用新型的中间烟道的烟道盘管部分结构图。

图4是本实用新型的火头结构示意图。

    图1-4中，各标记为：火头1、烟囱2、中间烟道3、炉体4、烟道盘管5、气管线6、水箱7、背帽1.1、调节风门1.2、气嘴1.3、筒体1.4、螺杆1.5。

具体实施方式

以下结合实施例及附图对本实用新型作进一步说明，但不限定本实用新型。

如图1所示，根据本实用新型实施的气井采集用水套炉，主要包括水套炉体4、火头1、烟囱2、气管线6、水箱7；火头1伸入炉体4中并与布置在炉体中的燃烧器连接，燃烧气烟气出口与集烟箱连接，集烟箱连接的烟道从炉体4伸出与烟囱2连接；水箱7置于炉体4外并与炉体4内部的水腔相通；高压气管线6置于炉体4的水腔中，一端连接供气端，另一端连接热气出口端；图4为本实用新型水套炉所用的火头结构图，火头1主要包括筒体1.4、气嘴1.3、调节风门1.2、背帽1.1、螺杆1.5；筒体1.4外形为两个收缩锥体的收缩端相对接构成的一体式环体；调节风门1.2为端盖式，可转动地设置在筒体1.4的左端；螺杆1.5从调节风门的中心伸入筒体1.4中，并在靠近中间筒体1.4收缩段的螺杆1.5末端设置气嘴1.3；根据气嘴1.3的燃烧情旋转调节风门1.2调节燃气孔径和空气孔径，待调整完风门大小后紧固背帽1.1进行固定。本实施例中，将燃气孔径和空气孔径比为1：36～40，最佳的燃气孔径和空气孔径比为1：40，经实验计算，采用这种优化的燃烧比例，可以使天然气充分燃烧得到最大的能量值。