[发明专利]一种蒸汽原油混合加热器

说明书

技术领域

本发明涉及一种加热装置，尤其是涉及一种蒸汽和原油掺混加热的加热器。

背景技术

目前，原油加热有广泛应用，比如粘稠原油在电脱水前进行加热，温度升高降低粘性，利于脱水。通常采用的加热介质有蒸汽、热介质油等，现有蒸汽原油加热装置常常采用间壁式换热器，即蒸汽和原油没有接触，蒸汽通过加热器冷凝成水，原油经过加热器变成温度更高的原油，针对常用的间壁式蒸汽原油换热器如板式换热器存在换热效果差、清洗频繁的问题，CN200820227182.6公开了“一种直掺式原油蒸汽加热器”，该设计在加热器壳体内布置蒸汽管，蒸汽管上有若干小孔，以及在热稳定器末端内布置折流挡板，可以使原油蒸汽混合在一定程度上有所改善，但也存在不足：比如将加热蒸汽管布置在加热器壳体内的方式(CN201210394611.X公开的“高含水含聚原油加热装置”也是如此)会导致加热蒸汽管在加热器壳体长度内离进汽口越远，压力就越低，即蒸汽从蒸汽口喷出的压力随管路降低，同时蒸汽管路浸没在原油中会使得部分蒸汽冷凝，这样蒸汽管内会有冷凝水产生，油温和蒸汽的温差越大，冷凝水量就越大，蒸汽管内就存在汽水两相流动，水击和振动现象就难以避免；另外，特别是多次启停之后，部分蒸汽孔特别是远离进汽口的蒸汽孔就会因压力低而容易被原油堵住，清洗难度也比较大；再有，原油的粘度比较大，蒸汽和原油的混合状况将直接影响原油加热的均匀程度。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种加热温度均匀，振动小、噪音低的蒸汽原油混合加热器。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种蒸汽原油混合加热器，包括第一管体，所述第一管体前段中心内设置有与其中心轴平行的一次蒸汽入口管，所述一次蒸汽入口管前端部超出第一管体前端面，所述一次蒸汽入口管后端连接有渐缩喷头，所述渐缩喷头上设置有旋流喷孔；所述第一管体前端部上切向设置有二次蒸汽入口管，和与所述二次蒸汽入口管相隔180°布置的一次原油入口管；所述第一管体前段上切向设置有三次蒸汽入口管，和与所述三次蒸汽入口管相隔180°布置的二次原油入口管；所述第一管体中后段内设置有强旋静态混合器；所述第一管体后端面上切向均匀设置有至少一对四次蒸汽入口管；

所述二次蒸汽入口管、三次蒸汽入口管和四次蒸汽入口管伸入第一管体内部的入口端设置为楔形结构，入口面设置为朝向第一管体中心轴，所述入口面上设置有垂直于入口面的直流喷孔；通过所述蒸汽入口管进入加热器的蒸汽的温度为175℃～230℃，压力为0.90MPa～2.80MPa，流量为8t/h～20t/h；

所述第一管体后端连接有渐扩管，所述渐扩管后端连接有第二管体，所述第二管体内设置有弱旋静态混合器；所述第二管体后端连接有渐缩管，所述渐缩管后端连接有出口管。

通过所述原油入口管进入加热器的待加热原油的温度为40℃～60℃，压力为0.60MPa～2.20MPa，流量为330t/h～620t/h。

本发明的有益效果是：

1、本发明没有把蒸汽管沿程敷设在原油流动方向的管内，而是把蒸汽分四次进入蒸汽原油混合加热器，原油分两次进入蒸汽原油混合加热器，将一次蒸汽、二次蒸汽、三次蒸汽、一次原油和二次原油布置在蒸汽原油混合加热器第一管体前段，一次蒸汽从其中心旋流进入，二次蒸汽和一次原油、三次蒸汽和二次原油分别在第一管体的端部和前段旋流进入，蒸汽和原油在第一管体的前段中心和外围实现均匀掺混，在第一管体中后段的强旋静态混合器的作用下，蒸汽冷凝释放的汽化潜热传递给原油，温度低密度大的原油在离心力的作用下做径向运动，在第一管体后段切向进入的四次蒸汽作用下旋转均匀掺混，在设置在第二管体内弱旋静态混合器的作用下，将蒸汽冷凝释放的汽化潜热传递给原油，出口油温均匀，且没有蒸汽；

2、本发明的蒸汽旋流喷孔和蒸汽直流喷孔离蒸汽管的距离很近，与蒸汽管的压力相当，不易堵塞，易清洗；

3、本发明加热器内流体的旋转运动利于蒸汽原油分散混合，防止大量蒸汽在局部累积放热产生振动和水击。

附图说明

图1：本发明结构示意图；

图2：本发明A-A剖面结构示意图；

图3：本发明B-B剖面结构示意图；

图4：本发明C-C剖面结构示意图；

图5：本发明D-D剖面结构示意图。