[实用新型]撬装式水套炉

说明书

技术领域

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

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

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。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。

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。

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。

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。

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。