專利名稱：儲罐水平排管式高效蒸汽加熱器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于石油化工儲運技術領域，具體涉及一種儲罐加熱器。
背景技術：
在國內各煉油廠對重質油儲罐加熱過程中的節(jié)能和安全操作都十分重視，早期的儲罐加熱方式是以水平排管式蒸汽加熱器為主，該類型加熱器結構如圖1所示a是蒸汽管入口，b是減壓后的高溫凝結水出口；件1為儲罐，件2是水平蒸汽加熱排管組，件3是將件2固定在件1上的支架，件4是用于連接各個組件2的連接管，件5是用于切斷的閥門，件6是用于將凝結水排出加熱系統(tǒng)的疏水器。蒸汽加熱排管組2的結構如圖2所示，蒸汽加熱排管組2由前后二根集合管、四根加熱排管和端封板等組成。若干個蒸汽加熱排管組2(根據需要的加熱面積不同)在儲罐1中水平排列，通過件4相互連接，組成了一套完整的儲罐水平排管式蒸汽加熱器。
該類型加熱器的工作原理是蒸汽由入口a進入，經過連接管4到最前排列的加熱管組2內部進行熱交換，并不斷將蒸汽和換熱后產生的凝結水一同排到下排加熱管組2中，依此類推。蒸汽在行進過程中通過與各個管子接觸放熱使其溫度不斷降低，逐漸變成冷凝水釋放出汽化潛熱，凝結水經過開口b排放到儲罐外部的疏水器6內，并排放掉。從理論上講，這種由疏水器6所排出的凝結水應該是溫度較低的凝結水，但實際情況是疏水器6排出的不僅僅是凝結水，還有相當一部分蒸汽，造成這種“凝結水”(水帶蒸汽)的原因有二個方面一是疏水器6排放帶壓凝結水(后期)的滯后現(xiàn)象，即沒有水后瞬間直接排放蒸汽現(xiàn)象；二是由于疏水器的自動頻繁開關所造成的密封面受損(包括密封面處存在雜物所造成的密封不嚴密)問題，使大多數疏水器6的密封面會出現(xiàn)一定的泄漏現(xiàn)象。
總之，以上所述儲罐水平排管式蒸汽加熱器在實際操作中存在以下問題(1).加熱器沒有充分釋放蒸汽的汽化潛熱，使高溫凝結水(包括高溫凝結水減壓蒸發(fā)產生的蒸汽和疏水器后期瞬時泄漏的蒸汽或密封面不嚴密時泄漏的一小部分蒸汽)直接由疏水器排放掉；(2).加熱排管內由于同時存在蒸汽和凝結水，水擊現(xiàn)象較嚴重，使加熱器管之間的焊接接口容易被水擊振動所損壞。
近幾年又出現(xiàn)了將加熱管組2豎立放置的新型儲罐豎立排管式蒸汽加熱器，其結構如圖3，蒸汽加熱排管組2中的頭集合管和尾集合管出入開口由原來每側中間一個改成每側上下二個開口，并將蒸汽加熱排管組2豎立放置在儲罐1的底部，其優(yōu)點是蒸汽與凝結水分別走上、下管子，這樣可以很好地解決水擊問題，但隨之又出現(xiàn)了以下問題(1).由于豎立放置4根加熱管存在反復加熱油品現(xiàn)象，使油品(特別是蠟油)容易受高溫而變質；(2).豎立式加熱器上部管子過高時，容易露出液面以上而引起油品自燃事故，而其下部管子過低時，又容易對儲罐底部的水進行加熱，而使油品產生乳化現(xiàn)象。上述二種儲罐蒸汽加熱器都存在各自的問題，都不是十分理想的儲罐加熱設備。

發(fā)明內容本實用新型的目的是提供一種儲罐水平排管式高效蒸汽加熱器，它既能避免產生水擊現(xiàn)象，又不會產生豎立排管加熱器的各種弊端，同時還能有效地利用蒸汽的汽化潛熱增強節(jié)能效果。
本實用新型采用的技術方案是儲罐水平排管式高效蒸汽加熱器包括蒸汽水平加熱管、固定支架、連接管、閥門和疏水器，若干個蒸汽水平加熱管排管組通過連接管將各個加熱管首尾按照一定順序在儲罐內水平排布，在加熱管尾部集合管的中間正下方設置一個排水管，在排水管下部設置一個輸水管，排水管與輸水管連通，其目的是將蒸汽水平加熱管排管組內的凝結水(由蒸汽經過熱交換后所產生的凝結水)經過此管靠重力排到下部的輸水管內，輸水管設置在蒸汽水平加熱管排管組的下邊，并沿著蒸汽水平加熱管排管組一致方向前進，輸水管的結構特點是管子的直徑規(guī)格按照凝結水的走向逐漸增大順序排布，這樣做的目的是確保輸水管內部沿著整個管程內不會有過多的蒸汽存在(防止出現(xiàn)水擊現(xiàn)象)，同時確保了各組蒸汽水平加熱管排管組內產生的凝結水能夠及時排出，減少蒸汽水平加熱管排管組內過多的凝結水，以防產生水擊現(xiàn)象。
本實用新型在保留水平布置加熱排管組方式的同時，新增設了防止發(fā)生水擊的凝結水輸水管和將“凝結水”二次換熱的擴容水平加熱排管組，以達到有效節(jié)能的目的。(1).對儲罐內的油品不會產生反復加熱現(xiàn)象，確保了油品不會因過熱而變質；(2).不會使加熱器各個加熱部位因過高而露出液面以上，避免了油品自燃事故；(3).不會使加熱器各個加熱部位因過低而低于罐底水層以下，杜絕了油品的乳化現(xiàn)象；(4).將高溫帶壓“凝結水”通過水平加熱排管組進行二次加熱，達到有效節(jié)能的目的。


圖1為原有水平排管式蒸汽加熱器結構示意圖；圖2為圖1中的蒸汽加熱排管組的結構示意圖；圖3為圖2的俯視圖；圖4為立式蒸汽加熱排管組的結構示意圖；圖5為為圖4的俯視圖；圖6為本實用新型的結構示意圖；圖7為本實用新型的蒸汽加熱排管組的結構示意圖；圖8為圖7的側視圖；圖9為圖7的俯視圖；圖10為本實用新型的二次換熱水平加熱排管組結構示意圖；圖11為圖10的側視圖；圖12為圖10的俯視圖。
具體實施方式
本實用新型的實施方式如圖6所示a是蒸汽出入管口，b是高溫帶壓凝結水出口，c是減壓后的高溫凝結水入口，d是低溫凝結水出口，e是用于觀察疏水器是否正常工作的檢查口。圖中件2為水平蒸汽加熱排管組，件3是將件2固定在件1上的支架，件4是用于連接各個組件的連接管，件5是用于切斷的閥門，件6是用于將凝結水排出加熱系統(tǒng)的疏水器，件7是設置在件2尾部集合管下部的排水管，件8是用于輸送“凝結水”的輸水管，件9是用于觀察的閥門，件10是用于返回“凝結水”的返回管，件11是用于將“凝結水”二次換熱的擴容水平加熱排管組，件12是用于排放低溫凝結水的冷水排出管。
儲罐水平排管式高效蒸汽加熱器結構形式與技術特征是這樣實現(xiàn)的由若干個蒸汽水平加熱管排管組2通過連接管4將各個蒸汽水平加熱管排管組2首尾按照一定順序在儲罐內水平排布。蒸汽水平加熱管排管組2與老式結構基本相同，唯一不同是在其尾部集合管的中間正下方設置一個排水管7，并與下部新設置的凝結水輸水管8連通，其的目的是將件2內的凝結水(由蒸汽經過熱交換后所產生的凝結水)經過此管靠重力排到下部的輸水管8內，輸水管8設置在蒸汽水平加熱管排管組2的下邊，并沿著蒸汽水平加熱管排管組2一致方向前進，輸水管8結構特點是管子的直徑規(guī)格按照逐漸增大順序排布，這樣做的目的是確保輸水管8內部沿著整個管程內不會有過多的蒸汽存在(防止出現(xiàn)水擊現(xiàn)象)，同時確保了各蒸汽水平加熱管排管組2內產生的凝結水能夠及時排出，減少蒸汽水平加熱管排管組2內過多的凝結水，以防產生水擊現(xiàn)象。
凝結水輸水管8內的“凝結水”經過開口b接到儲罐外部的疏水器6上，其作用是將廢棄高溫帶壓“凝結水”由此排出，通常是將這些“凝結水”直接排放到地漏里或是返回到凝結水網中另做它用，這種排放方式沒有充分釋放蒸汽的汽化潛熱，造成相當一部分熱量的浪費，為了節(jié)省這部分熱量，本實用新型是將疏水器6所排出的高溫帶壓“凝結水”經過開口c和凝結水返回管10重新返回到儲罐內設置的二次加熱的擴容水平加熱排管組11內進行二次熱交換，使經過再一次熱交換后由開口d和冷水排水管12所排放掉的凝結水溫度不會高于儲存介質溫度加20℃，達到了有效節(jié)能的目的。為了防止二次加熱的擴容水平加熱排管組11內的蒸汽和凝結水產生水擊現(xiàn)象，二次加熱的擴容水平加熱排管組11是這樣實現(xiàn)的，如圖9所示，它由集合管、加熱管、90°管彎頭和端封板組成，其結構方式是頭集合管高于尾集合管，其上邊設置了二根加熱排管，用于蒸汽對油品進行加熱，下邊設置了四根加熱管，用于高溫凝結水對油品進行加熱。其原理是由疏水器6排出的“凝結水”從返回管10進到二次加熱的擴容水平加熱排管組11內，在二次加熱的擴容水平加熱排管組11頭部集合管內，汽和水靠重力分離，蒸汽(包括一部分高溫帶壓凝結水減壓后生成的蒸汽)走上部二根加熱排管進行熱交換，在不斷的熱交換過程中蒸汽釋放汽化潛熱變成凝結水后排到尾部集合管內。而進入頭部集合管內的高溫凝結水在重力作用下走下部四根加熱排管進行熱交換，最終變成低溫凝結水后也排到尾部集合管內，兩部分凝結水由冷水排出管12流出儲油罐外。
本實用新型在利用蒸汽的汽化潛熱方面具有突出的優(yōu)點，與以往蒸汽加熱器不同點在于能夠將疏水器排出的高溫帶壓凝結水(包括泄漏的蒸汽)重新返回儲罐內進行二次加熱，使最終凝結水出口溫度只比儲存油品高20℃左右，其節(jié)能效果十分理想。
權利要求1.一種儲罐水平排管式高效蒸汽加熱器，包括蒸汽水平加熱管組(2)、固定支架(3)、連接管(4)、閥門(5)和疏水器(6)，其特征是若干個蒸汽水平加熱管排管組(2)在儲罐(1)內水平排布，這些蒸汽水平加熱管排管組(2)通過連接管(4)按順序首尾相接，在加熱管組(2)下部設置輸水管(8)，在加熱管組(2)尾部設置一個排水管(7)，加熱管組(2)通過排水管(7)與疏水管(8)連通。
2.根據權利要求1所述的儲罐水平排管式高效蒸汽加熱器，其特征是輸水管(8)的走向與蒸汽水平加熱管排管組(2)的排布方向一致，輸水管(8)按凝結水的走向其管徑逐漸增大。
3.根據權利要求1所述的儲罐水平排管式高效蒸汽加熱器，其特征是它還包括二次加熱的擴容水平加熱排管組(11)，它由集合管、加熱管、90°管彎頭和端封板組成，其結構方式是頭集合管高于尾集合管，其上邊設置了二根加熱排管，下邊設置了四根加熱管。
專利摘要本實用新型公開了一種儲罐水平排管式高效蒸汽加熱器，它包括蒸汽水平加熱管、固定支架、連接管、閥門和疏水器，若干個蒸汽水平加熱管排管組件通過連接管將各個加熱管首尾按照一定順序在儲罐內水平排布，在加熱管尾部設置一個排水管，在排水管下部設置集合管，加熱管通過排水管與集合管連通。本實用新型在保留水平布置加熱排管組方式的同時，新增設了防止發(fā)生水擊的凝結水輸水管和有很大節(jié)能效果的二次加熱擴容水平加熱排管組。
文檔編號F28C3/06GK2665061SQ20032010569
公開日2004年12月22日 申請日期2003年11月28日 優(yōu)先權日2003年11月28日
發(fā)明者郭雅文 申請人:郭雅文