一种水套加热炉的矩形框架炉体结构的制作方法

[0001]
本实用新型涉及天然气井站加热设备技术领域，具体涉及一种水套加热炉的矩形框架炉体结构。


背景技术：

[0002]
在天然气的开采、输送及应用过程中，往往需要对其减压，而压降较大时则会导致天然气温降很大，需要对天然气进行升温，以防止天然气因温度过低导致水合物析出凝结成固体，从而堵住管道设备引起事故，同时因工艺需要也应将天然气保持在一定温度，通常使用天然气水套加热炉对天然气温度进行保持。
[0003]
水套加热炉，主要用于天然气集输过程中将其进行加热并控制温度波动在一定范围内，以便进行下一步工艺操作。目前国内在用的水套加热炉约有20000多台，已经形成一套完整的常规加热炉标准体系。如：syt 5262-2009 火筒式加热炉规范、syt 0540-2013 石油工业用加热炉型式与基本参数、sy 0031-2012 石油工业用加热炉安全规程以及gbt 33840-2017 水套加热炉通用技术要求。
[0004]
传统的水套加热炉为圆筒形，其制造成本和热效率均较佳，为寻求技术上的突破，以使热效率更高，并且成本更低，而研究设计一种水套加热炉的矩形框架炉体结构。


技术实现要素：

[0005]
本实用新型的目的在于提供一种水套加热炉的矩形框架炉体结构，以使水套炉的热效率更高，同时使水套炉的生产成本更低。
[0006]
为解决上述的技术问题，本实用新型采用以下技术方案：
[0007]
一种水套加热炉的矩形框架炉体结构，包括炉体，所述炉体的纵向截面为矩形，包括闭合相连的顶板、两块壁板和底板，所述炉体的一侧密封，另一侧可拆卸地连接有用于连接加热管组的后盖，所述后盖上设有水密封层；
[0008]
所述炉体的外壁设有用于稳固顶板、两块壁板和底板之间连接的框架型钢，所述框架型钢内设有保温层。
[0009]
进一步的技术方案是，所述炉体内设有燃料气预热管，所述燃料气预热管在壁板的外侧形成预热管进口和预热管出口，所述预热管出口通过导气管与燃烧器相连。
[0010]
更进一步的技术方案是，所述壁板内侧的中部沿其长度方式设有支撑座，所述支撑座包括支撑板和槽口向下的槽钢，所述支撑板和槽钢的侧边均与壁板的内侧相连，所述支撑板的上侧与槽钢的下侧相连，所述支撑板设置为多个，并沿槽钢的长度方向均匀设置。
[0011]
更进一步的技术方案是，所述壁板的外侧在靠近底板的位置连接有排污管。
[0012]
更进一步的技术方案是，所述底板的上侧设有用于放置烟火管的烟火管支撑件，所述烟火管支撑件包括横部和两个竖部，两个竖部的上侧分别与横部的两端相连，下侧均与底板的上侧相连，所述横部的上侧用于放置烟火管。
[0013]
更进一步的技术方案是，所述框架型钢包括若干呈“工
”ꢀ
字形的支撑部，所述保温
层卡设在相邻的两个支撑部之间。
[0014]
更进一步的技术方案是，所述支撑部包括一体成型的第一横板、第二横板和竖板，所述竖板的两端分别与第一横板和第二横板的中部相连，所述第一横板或第二横板通过螺栓连接的方式与炉体的外侧相连。
[0015]
更进一步的技术方案是，所述后盖上设有用于容纳加热管组的让位孔。
[0016]
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过将炉体设置为矩形，炉体便可直接安装在橇座上，不需使用鞍座对炉体的下端进行固定，使炉体整体的标高降低，运输更加便利，并且外形更加美观，矩形炉体结构的顶板、两块壁板和底板的厚度选择可以各不相同，相对于传统的圆筒形炉体结构，需要采用板钢卷制而成，致使传统炉体的用材较多，而本方案中可以通过使顶板、两块壁板和底板的厚度进行各自的选择，从而使制造所需的耗材大大减少，能有效降低生产成本，同时采用矩形结构，相比于原本圆筒形形状可以多出四个角，便可充分的利用这些空间来选择使用孔径较大的换热管组和烟火管，并可对换热管组和烟火管进行有效地布置，并且保温层能起到很好地保温效果，进而提升炉体的热效率。
附图说明
[0017]
图1为本实用新型水套加热炉的矩形框架炉体结构的主视图。
[0018]
图2为本实用新型水套加热炉的矩形框架炉体结构的侧视图。
[0019]
图标：1-炉体，2-顶板，3-壁板，4-底板，5-后盖，6-框架型钢，7-保温层，8-燃料气预热管，9-预热管进口，10-预热管出口，11-支撑座，12-支撑板，13-槽钢，14-排污管，15-烟火管支撑件，16-横部，17-竖部，18-补水箱，19-支撑部，20-第一横板，21-第二横板，22-竖板，23-让位孔。
具体实施方式
[0020]
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0021]
实施例：
[0022]
图1-2示出了本实用新型水套加热炉的矩形框架炉体结构的一个较佳实施方式，本实施例中的水套加热炉的矩形框架炉体结构具体包括炉体1，炉体1的纵向截面为矩形，包括闭合相连的顶板2、两块壁板3和底板4，炉体1的一侧密封，另一侧可拆卸地连接有用于连接加热管组的后盖5，后盖5上设有水密封层，炉体1的外壁设有用于稳固顶板2、两块壁板3和底板4之间连接的框架型钢6，框架型钢6内设有保温层7。
[0023]
通过将炉体1设置为矩形，炉体1便可直接安装在橇座上，不需使用鞍座对炉体1的下端进行固定，使炉体1整体的标高降低，运输更加便利，并且外形更加美观，矩形炉体1结构的顶板2、两块壁板3和底板4的厚度选择可以各不相同，相对于传统的圆筒形炉体1结构，需要采用板钢卷制而成，致使传统炉体1的用材较多，而本方案中可以通过使顶板2、两块壁板3和底板4的厚度进行各自的选择，从而使制造所需的耗材大大减少，能有效降低生产成本，同时采用矩形结构，相比于原本圆筒形形状可以多出四个角，便可充分的利用这些空间来选择使用孔径较大的换热管组和烟火管，并可对换热管组和烟火管进行有效地布置，并
且保温层7能起到很好地保温效果，进而提升炉体1的热效率。
[0024]
可拆卸的后盖5便于对炉体1内部进行清洁，同时也对炉体1内的加热管组进行支撑，使加热管组能稳定的设置在炉体1内，后盖5上设置水密封层，以保证后盖5与炉体1之间不出现漏水的情况。
[0025]
传统的圆筒形炉体1采用板钢卷制，炉体1的壁厚为12mm或16mm，例如四川科宏公司所使用的水套加热炉，其炉体1的筒壁为12mm，外形尺寸的长宽高为5800*1500*2200mm，炉体1的公称尺寸为dn1200圆筒形，由于为圆筒形的卷制结构，炉体1的壁厚处处相同，制造出来后炉体1净重约为2203kg；再例如传统的cpe水套加热炉，其炉体1的筒壁为16mm，外形尺寸的长宽高为7000*1600*2400mm，炉体1的公称尺寸为dn1400圆筒形，由于为圆筒形的卷制结构，炉体1的壁厚处处相同，制造出来后炉体1净重约为3612kg；而采用本实用新型中的矩形结构的炉体1，顶板2、两块壁板3和底板4的壁厚可以分别设置为12mm、8mm和6mm，其中顶板2、两块壁板3和底板4的板壁厚度可以存在0.3mm负偏差，外形尺寸的长宽高为5800*1400*1400mm，炉体1公称尺寸为1150*1150矩形，由于炉体1的壁厚各不相同，致使最终的炉体1净重仅为1743kg，其中包含有框架型钢6和保温层7的质量。
[0026]
在框架型钢6的加强作用下，可以对炉体1起到加强的效果，进而使顶板2、两块壁板3和底板4的板壁的厚度可以更薄，不仅使重量得以显著的减小，同时也使所需材料大幅减小，炉体1相对于科宏公司的水套加热炉节约材料约为26%，相对于cpe水套加热炉节约材料约为107%，能够有效地降低生产成本。
[0027]
炉体1内设有燃料气预热管8，燃料气预热管8在壁板3的外侧形成预热管进口9和预热管出口10，预热管出口10通过导气管与燃烧器相连。在炉体1内设置燃料气预热管8，用于对燃烧器燃料气进行预热，进而便于燃料气的充分燃烧，提升燃料气燃烧的热效率，其中燃料气预热管8在炉体1的壁板3上形成预热管进口9和预热管出口10，预热管出口10处通过导气管连接至燃烧器上。其中燃烧器包括主燃烧器、点火燃烧器、防爆高能点火器，其中主燃烧器的规格型号为qyrsq型，点火燃烧器的规格型号为qydhrsq型，防爆高能点火器的规格型号为qygd
-ⅱ
型。
[0028]
壁板3内侧的中部沿其长度方式设有支撑座11，支撑座11包括支撑板12和槽口向下的槽钢13，支撑板12和槽钢13的侧边均与壁板3的内侧相连，支撑板12的上侧与槽钢13的下侧相连，支撑板12设置为多个，并沿槽钢13的长度方向均匀设置。
[0029]
通过设置支撑座11来对炉体1内的换热盘管进行固定，其中支撑座11包括支撑板12和槽钢13，槽钢13的开口朝下，上侧用于滑动支撑用于连接换热盘管的滑动架，侧壁用于与炉体1壁板3的内侧相连，其连接方式包括但不限于焊接和螺钉连接，槽钢13的下侧与支撑板12相连，二者可以采用焊接或一体成型的方式实现连接，支撑板12对槽钢13的支撑作用从而保证槽钢13能稳定地支撑住上侧的滑动支架。如图2所示，支撑板12可以大致的设置为直角三角形形状，支撑板12的一个直角边与壁板3的内侧固定相连，上侧的直角边与槽钢13的下端相连。支撑板12设置为多个，并沿槽钢13的长度方向均匀设置，以保证支撑板12能均匀的进行支撑，进一步保证槽钢13与壁板3内侧之间连接的稳定性。
[0030]
壁板3的外侧在靠近底板4的位置连接有排污管14，在炉体1内对天然气的加热结束后，通过排污管14排出炉体1内的液体，以便于对炉体1内部进行清洁。
[0031]
底板4的上侧设有用于放置烟火管的烟火管支撑件15，烟火管支撑件15包括横部
16和两个竖部17，两个竖部17的上侧分别与横部16的两端相连，下侧均与底板4的上侧相连，横部16的上侧用于放置烟火管。以此设置来保证烟火管的稳定放置，实现烟火管与炉体1内液体之间的热传递。
[0032]
炉体1顶部的外侧相贴连接有用于补充炉体1内液体的补水箱18。由于炉体1采用矩形结构，使炉体1的顶板2为平板结构，因此补水箱18便可直接设计成方形并直接安装在顶板2上，不需使用支架等结构辅助安装，并且在顶部不需设置操作平台，进一步起到降低炉体1整体标高的效果。由于传统水套加热炉为圆筒形并需要直接等结构辅助安装补水箱18，使得传统水套加热炉的补水箱18进水口标高为2300mm，而在本实用新型中，补水箱18的进水口标高仅为1600mm，作业人员可以在平地上便可进行补水操作，不再需要平台辅助，补水时更加安全便利，并且可以不需设置梯子平台，起到节约成本的作用。
[0033]
框架型钢6包括若干呈“工
”ꢀ
字形的支撑部19，保温层7卡设在相邻的两个支撑部19之间，支撑部19包括一体成型的第一横板20、第二横板21和竖板22，竖板22的两端分别与第一横板20和第二横板21的中部相连，第一横板20或第二横板21通过螺栓连接的方式与炉体1的外侧相连。“工
”ꢀ
字形支撑部19的两侧均可形成卡槽，保温层7为板状结构，保温层7的两端分别卡设在相邻两个支撑部19的卡槽内，以实现保温层7的稳定连接，其中第一横板20、第二横板21和竖板22采用一体成型的方式进行设置，从而保证支撑部19具有良好的结构稳定性。第一横板20或第二横板21通过螺栓连接的方式与炉体1的外侧相连，从而实现支撑部19与炉体1的顶板2、两块壁板3和底板4之间的稳定连接。
[0034]
后盖5上设有用于容纳加热管组的让位孔23，从而实现加热管组能从后盖5处穿进炉体1内进行热交换。
[0035]
尽管这里参照本实用新型的多个解释性实施例对本实用新型进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

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