一種用于天然氣水合物漿體的蛇形預(yù)熱裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及天然氣水合物漿體的傳熱、輸送技術(shù)領(lǐng)域，主要應(yīng)用在非成巖天然氣水合物固態(tài)流化開采管輸實(shí)驗(yàn)循環(huán)回路，特別涉及一種用于天然氣水合物漿體的蛇形預(yù)熱
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]天然氣水合物是一種非化學(xué)計(jì)量的籠狀化合物，Im3水合物可儲(chǔ)存150?180m3的天然氣，天然氣水合物是自然界中天然氣存在的一種特殊形式，具有分布范圍廣、成藏規(guī)模大、儲(chǔ)能密度高的特點(diǎn)。天然氣水合物主要分布在極地和深水陸坡區(qū)，約95%儲(chǔ)存在深水區(qū)，目前，凍土和海域試采目標(biāo)區(qū)為成巖天然氣水合物礦體并多伴有下覆游離氣，可采用降壓、注熱、注劑和CO2置換等方法進(jìn)行開發(fā)；儲(chǔ)存在深水淺層的細(xì)粒裂隙型、分散型天然氣水合物雖總量大，但因其埋深淺、非成巖、膠結(jié)性差，開采方法尚屬空白。根據(jù)世界其他海域和我國海域天然氣水合物取樣進(jìn)展，提出了深水淺層天然氣水合物固態(tài)流化綠色開采技術(shù)，即將深水淺層不可控的非成巖天然氣水合物藏通過海底采掘、密閉流化、氣液固多相舉升系統(tǒng)變?yōu)榭煽氐奶烊粴馑衔镔Y源。根據(jù)最新的研宄成果，天然氣水合物中的碳含量是目前已經(jīng)勘探出的所有化石燃料中碳儲(chǔ)量的兩倍之多，其中深水天然氣水合物的儲(chǔ)量是陸地的約100倍，總量達(dá)到7.6 X 1018m3，而深海淺表層水合物以非成巖水合物為主，占海底水合物總量的85%。實(shí)現(xiàn)非成巖天然氣水合物漿體的預(yù)熱，研宄天然氣水合物在實(shí)驗(yàn)循環(huán)回路中的流動(dòng)和傳熱特性，對(duì)海洋非成巖天然氣水合物的固態(tài)流化開采、儲(chǔ)運(yùn)及輸送具有戰(zhàn)略意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種用于天然氣水合物漿體的蛇形預(yù)熱裝置，實(shí)現(xiàn)天然氣水合物漿體的預(yù)熱，達(dá)到實(shí)驗(yàn)循環(huán)回路所需溫度，以探宄天然氣水合物漿體的預(yù)熱方案，推進(jìn)天然氣水合物漿體管輸特性研宄的進(jìn)程。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:
[0005]一種用于天然氣水合物漿體的蛇形預(yù)熱裝置，包括蛇形管，蛇形管包括三個(gè)直管段和兩個(gè)彎管段，三個(gè)直管段并排設(shè)置，且通過兩彎管段首尾順次連接，形成“S”形；每一直管段上靠近其兩端位置各設(shè)有一銅排；三個(gè)直管段通過卡箍固定連接于至少兩個(gè)并排設(shè)置的槽鋼上，直管段與卡箍通過絕緣板隔開，槽鋼底部設(shè)有底板，槽鋼與底板通過筋板加強(qiáng)。
[0006]優(yōu)選的，在上述技術(shù)方案中，蛇形管兩端各設(shè)有一法蘭，法蘭間連接處設(shè)有平墊片，法蘭通過螺柱和螺母配合連接，且螺柱和螺母與法蘭之間通過絕緣襯套隔開。
[0007]優(yōu)選的，在上述技術(shù)方案中，六個(gè)銅排通過角焊連接于蛇形管上，且分為三組，其中，一組為:靠近蛇形管兩端的兩個(gè)銅排通過導(dǎo)線連接，且其電勢差為零；令兩組為:每一彎管兩端的兩銅排通過導(dǎo)線連接，且其電勢差為零。
[0008]優(yōu)選的，在上述技術(shù)方案中，采用三相電對(duì)蛇形管進(jìn)行加熱，三相電的接法為Y形接法或Λ形接法，三相電的三條火線通過調(diào)壓器分別與三組銅排連接。
[0009]優(yōu)選的，在上述技術(shù)方案中，蛇形管外包裹有保溫層。
[0010]優(yōu)選的，在上述技術(shù)方案中，蛇形管包括一根彎曲成型的鋼管，鋼管內(nèi)外表面各設(shè)有一絕緣層。
[0011]優(yōu)選的，在上述技術(shù)方案中，蛇形管包括三根直管和兩根180°彎管，直管和彎管為強(qiáng)迫換熱鋼管，且內(nèi)外表面各設(shè)有一絕緣層，直管和彎管通過焊接連接。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:
[0013]本發(fā)明提供的用于天然氣水合物漿體的蛇形預(yù)熱裝置，采用電加熱的方式，直接對(duì)蛇形管通電，蛇形管產(chǎn)生熱量，對(duì)蛇形管內(nèi)的介質(zhì)進(jìn)行加熱，采用此方法對(duì)蛇形管內(nèi)的介質(zhì)加熱，使介質(zhì)受熱更均勻，加熱效果更穩(wěn)定。另外，蛇形管外包裹有保溫層，使利用本發(fā)明加熱的介質(zhì)溫度更加恒定，散熱少，能耗小。由于本發(fā)明采用電加熱方式，溫度可控，能夠用于天然氣水合物楽體的預(yù)熱，能夠用于天然氣水合物楽體傳熱技術(shù)研宄，并為天然氣水合物漿體管輸特性研宄提供實(shí)驗(yàn)樣品，推進(jìn)天然氣水合物漿體管輸特性研宄的進(jìn)程。
【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
[0015]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是本發(fā)明的蛇形管安裝示意圖；
[0017]圖3是本發(fā)明的蛇形管部分結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]其中:1-蛇形管、11-直管段、12-彎管段、13-絕緣層、2-銅排、3-法蘭、31-平墊片、32-螺柱、33-螺母、34-絕緣襯套、4-槽鋼、41-卡箍、42-絕緣板、43-底板、44-筋板。
【具體實(shí)施方式】
[0019]如圖1-3所示，本發(fā)明提供的用于天然氣水合物漿體的蛇形預(yù)熱裝置，包括蛇形管1，蛇形管I包括三個(gè)直管段11和兩個(gè)彎管段12，三個(gè)直管段11并排設(shè)置，且通過兩彎管段12首尾順次連接，形成“S”形；每一直管段11上靠近其兩端位置各設(shè)有一銅排2 ;三個(gè)直管段11通過卡箍41固定連接于兩個(gè)并排設(shè)置的槽鋼4上，直管段11與卡箍41通過絕緣板42隔開，槽鋼4底部設(shè)有底板43，槽鋼4與底板43通過筋板44加強(qiáng)；蛇形管I兩端各設(shè)有一法蘭3，法蘭3間連接處設(shè)有平墊片31，法蘭3通過螺柱32和螺母33配合連接，且螺柱32和螺母33與法蘭3之間通過絕緣襯套34隔開，防止電加熱時(shí)，外部設(shè)備帶電，造成觸電事故；其中，蛇形管I外包裹有保溫層，以保證產(chǎn)生的熱不易散熱的外界，降低能耗。
[0020]在上述實(shí)施例中，優(yōu)選的，六個(gè)銅排2通過角焊連接于蛇形管I上，且分為三組，其中，一組為:靠近蛇形管I兩端的兩個(gè)銅排2通過導(dǎo)線連接，且其電勢差為零；另兩組為??每一彎管兩端的兩銅排2通過導(dǎo)線連接，且其電勢差為零。本實(shí)施方式中采用三相電對(duì)蛇形管I進(jìn)行加熱，三相電的接法為Y形接法或Λ形接法，本實(shí)施方式中選用Y形接法；三相電的三條火線通過調(diào)壓器分別與三組銅排2連接，調(diào)壓器起變壓作用，通過此調(diào)壓器能夠變壓至裝置所需電壓。
[0021]作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，蛇形管I包括一根彎曲成型的強(qiáng)迫換熱鋼管，鋼管內(nèi)外表面各設(shè)有一絕緣層13。
[0022]作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，蛇形管I包括三根直管和兩根180°彎管，直管和彎管為強(qiáng)迫換熱鋼管，且內(nèi)外表面各設(shè)有一絕緣層13，直管和彎管通過焊接連接。
[0023]上述實(shí)施方式旨在舉例說明本發(fā)明可為本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員實(shí)現(xiàn)或使用，對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，故本發(fā)明包括但不限于上述實(shí)施方式，任何符合本權(quán)利要求書或說明書描述，符合與本文所公開的原理和新穎性、創(chuàng)造性特點(diǎn)的方法、工藝、產(chǎn)品，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于天然氣水合物漿體的蛇形預(yù)熱裝置，其特征在于，包括蛇形管，所述蛇形管包括三個(gè)直管段和兩個(gè)彎管段，三個(gè)所述直管段并排設(shè)置，且通過兩所述彎管段首尾順次連接，形成“S”形；每一所述直管段上靠近其兩端位置各設(shè)有一銅排；三個(gè)所述直管段通過卡箍固定連接于至少兩個(gè)并排設(shè)置的槽鋼上，所述直管段與所述卡箍通過絕緣板隔開，所述槽鋼底部設(shè)有底板，所述槽鋼與所述底板通過筋板加強(qiáng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于天然氣水合物漿體的蛇形預(yù)熱裝置，其特征在于，所述蛇形管兩端各設(shè)有一法蘭，所述法蘭間連接處設(shè)有平墊片，所述法蘭通過螺柱和螺母配合連接，且所述螺柱和所述螺母與所述法蘭之間通過絕緣襯套隔開。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于天然氣水合物漿體的蛇形預(yù)熱裝置，其特征在于，六個(gè)所述銅排通過角焊連接于所述蛇形管上，且分為三組，其中，一組為:靠近所述蛇形管兩端的兩個(gè)所述銅排通過導(dǎo)線連接，且其電勢差為零；另兩組為:每一所述彎管兩端的兩所述銅排通過導(dǎo)線連接，且其電勢差為零。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于天然氣水合物漿體的蛇形預(yù)熱裝置，其特征在于，采用三相電對(duì)所述蛇形管進(jìn)行加熱，所述三相電的接法為Y形接法或三角形接法，所述三相電的三條火線通過調(diào)壓器分別與三組所述銅排連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的一種用于天然氣水合物漿體的蛇形預(yù)熱裝置，其特征在于，所述蛇形管外包裹有保溫層。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于天然氣水合物漿體的蛇形預(yù)熱裝置，其特征在于，所述蛇形管包括一根彎曲成型的鋼管，所述鋼管內(nèi)外表面各設(shè)有一絕緣層。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于天然氣水合物漿體的蛇形預(yù)熱裝置，其特征在于，所述蛇形管包括三根直管和兩根180°彎管，所述直管和所述彎管為強(qiáng)迫換熱鋼管，且內(nèi)外表面各設(shè)有一絕緣層，所述直管和所述彎管通過焊接連接。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于天然氣水合物漿體的蛇形預(yù)熱裝置，包括蛇形管、銅排、法蘭、槽鋼、絕緣板、卡箍、底板；蛇形管呈“S”形狀；蛇形管上安裝有六個(gè)銅排，蛇形管與銅排采用角焊連接；蛇形管兩端設(shè)有法蘭，法蘭間的連接處安裝有平墊片；兩法蘭之間通過螺柱、螺母連接，螺柱、螺母與法蘭通過絕緣襯套隔開；蛇形管通過卡箍固定在槽鋼之上，蛇形管與卡箍及槽鋼之間還通過絕緣板隔開；槽鋼與底板焊接，并通過筋板加強(qiáng)。本發(fā)明采用電加熱的方法對(duì)蛇形管內(nèi)的介質(zhì)加熱，使介質(zhì)受熱更均勻，加熱效果更穩(wěn)定；本裝置能夠用于天然氣水合物漿體傳熱技術(shù)研究，并為天然氣水合物漿體管輸特性研究提供實(shí)驗(yàn)樣品。
【IPC分類】F24H1-10, F24H9-00, F24H9-18
【公開號(hào)】CN104697152
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510119934
【發(fā)明人】劉艷軍, 代茂林, 伍開松, 饒霽陽, 馬廷霞
【申請(qǐng)人】西南石油大學(xué)
【公開日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2015年3月18日