包覆式内加热装置.pdf

一种包覆式超导内加热装置，它包括保温外罩和设在该外罩内的加热内胆以及设在该加热内胆中的加热体与超导传热元件，超导传热元件置于加热体上，在加热内胆外表面与保温外罩之间设有进油槽和出油槽，进油槽的进油口和出油槽的出油口分别与置于保温外罩外的进油管和出油管相连通；进油槽的出油口至少高于加热内胆外表面的上半部，加热内胆的下部设有进油口；出油槽的进油口与加热内胆上部所设的出油口相连通。通过包覆折流预热加温方式增加原油在本装置的流程，延长了加热时间，迂回的折流使油温均匀迅速提高，具有加热效率高、节能的特点。

1.  一种包覆式内加热装置，它包括保温外罩和设在该外罩内的加热内胆以及设在该加热内胆中的加热体与超导传热元件，超导传热元件置于加热体上，其特征是：在加热内胆外表面与保温外罩之间设有进油槽和出油槽，进油槽的进油口和出油槽的出油口分别与置于保温外罩外的进油管和出油管相连通；进油槽的出油口至少高于加热内胆外表面的上半部，加热内胆的下部设有进油口；出油槽的进油口与加热内胆上部所设的出油口相连通。

2.  如权利要求1所述的包覆式内加热装置，其特征是：保温外罩和加热内胆均为圆形体。

3.  如权利要求1所述的包覆式内加热装置，其特征是：加热内胆中的加热体与超导传热元件为垂直圆形格式排列。

4.  如权利要求1所述的包覆式内加热装置，其特征是：进油槽的出油口高于或等于加热内胆外表面的顶部。

5.  如权利要求1所述的包覆式内加热装置，其特征是：所述的保温外罩从内到外依次为阻热外壳、保温层、保温外壳。

包覆式内加热装置
技术领域：
本实用新型涉及一种加热装置，具体地说一种在石油工业开采过程中，油井出口原油加热外输所需的包覆式内加热装置。
技术背景：
在油田开采过程中，由于区域跨度大，原油的质量成分含量差异大，尤其是在北方的冬季，使稠油更稠、更粘，在输油管道内流通不畅，如果加热温度不够就会导致输油管堵塞、憋压，严惩时，造成停产，处理起来非常困难，不但浪费大量的人力、物力，还严重影响原油产量，直接影响国计民生，其重要性显而易见。对此，各油田都采取相应的措施，对各井口出口原油设置了各种形式的保温加热炉，但是纵观现有传统加热炉现状：1：均是简单的一进一出的加热方式，加热流程短、升温慢、温度不均匀、加热效率低、故障率高(气阻、水管腐蚀)。2：均是被动保温加热，在现加热炉外部，被动的加上保温材料(暂不说保温材料的好坏)，炉内的温度仍以同样的温度和速度向外散发，白白损失，浪费了大量的热源，降低了加热的效果，增大了成本。
发明内容：
鉴于上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种加热效率高、节能的包覆式内加热装置。
本实用新型的目的是这样实现的：它包括保温外罩和设在该外罩内的加热内胆以及设在该加热内胆中的加热体与超导传热元件，超导传热元件置于加热体上，其特征是：在加热内胆外表面与保温外罩之间设有进油槽和出油槽，进油槽的进油口和出油槽的出油口分别与置于保温外罩外的进油管和出油管相连通；进油槽的出油口至少高于加热内胆外表面的上半部，加热内胆的下部设有进油口；出油槽的进油口与加热内胆上部所设的出油口相连通。
原油经进油管流进、并经进油槽预热后溢出，溢出的原油从上至下流经加热内胆外表面，然后从加热内胆下部进油口流进加热内胆内，此包覆折流结果为预热加温过程。
为使进入加热内胆内的原油得以均匀迅速的加温，保温外罩和加热内胆均为圆形体；加热内胆中的加热体与超导传热元件为垂直圆形格式排列。这种垂直圆型安放形式，最有效的保证了超导元件在导热过程中明显的增益性和远离热源一端温度最高的特性及导热系数是金属银25,000-32,000倍的特点。保证原油进入5#圆型加热内胆后，能迅速均匀地提升到要求的温度。
为提高能源利用率，进油槽的出油口最好高于或等于加热内胆外表面的顶部，使由进油槽出口溢出的原油从上至下流经加热内胆外表面将加热内胆完全包覆，使之提高预热效果，为进入加热内胆的原油迅速加温提供有利条件。
本实用新型的特点是：该内加热装置里、外均按大圆型套小圆型的结构设计，充分利用圆型热辐射集中特点，采用圆型热源、圆型排列、圆型管中管内加热包覆折流的方式，增加原油在内加热装置内流程，延长了加热时间，迂回的折流方式使油温均匀迅速提高；采用超导传热元件为导热主体，该元件在导热过程中具有明显的增益性，使远离热源的一端温度永远最高。导热系数是金属银的25,000-32,000倍，以亚音速的速度导热，导热系数大于百分之百，直接与原油进行热交换，从而能迅速提高油温；特别是采用圆环包覆折流方式，改变了现有传统保温加热方式，能将现有传统加热炉对外散发，白白浪费掉的热量充分回收利用，就地无功补偿，成为一次预热过程，使新进入加热内胆内的原油，提高5-7度，有效地提高了能源利用率(仅此一项，就节电百分之12.5-17.5)。
下面结合附图对本实用新型作以说明。
附图说明：
附图为本实用新型结构示意图。
具体实施方式：
由附图可知，本实用新型主要由保温外罩、加热内胆5、加热体7、超导传热元件8构成。保温外罩从内到外依次为阻热外壳6、保温层9、保温外壳11。分别与进油管4和出油管17相连通的进油槽10和出油槽15置于加热内胆外表面与保温外罩之间，进油槽10的出油口12高于加热内胆5外表面的顶部，加热内胆5的下部设有进油口24，出油槽15的进油口13与加热内胆5顶部所设的出油口14相连通。
原油由进油管4进入进油槽10并由进油槽出口13溢出，溢出的原油从上至下流经加热内胆5外表面，然后从加热内胆下部进油口24流进加热内胆5内，通过加热体7与超导传热元件8对流进加热内胆内的原油进行加温，当原油迅速升温后由加热内胆顶部出油口14经出油槽15、出油管17输出，经出油口法兰20连接到输油管内，如此循环。
加热体7通过加热体法兰23与支撑法兰2固定连接，加热体7和超导传热元件8固定连接，加热体7上和超导传热元件8为5件，垂直圆形格式排列。保温外罩置于平焊法兰3上，平焊法兰3通过螺栓19固定在支撑法兰2上，保温外罩与加热内胆5均为圆形体。由于加热内胆5与阻热外壳6两腔压力相等，原油按要求的流速同时下落和上升。
图中序号1为进油口法兰，21为密封圈，22为接线盒，16、18为电偶导管。