本發(fā)明涉及一種加熱設(shè)備，具體涉及用于氣井開采的驅(qū)動裝置的空冷機。

背景技術(shù)：

伴隨科技的迅猛發(fā)展，人們逐漸認(rèn)識到了天然氣的用處，并在各個領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，使得天然氣作為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡哪茉?。需求的增加帶來頻繁的開采，但天然氣屬于不可再生資源，隨著開采的深入，部分氣井由于天然氣總量驟減而進入低壓開采階段。為了在低壓開采階段依然能開采出天然氣，對氣井采集的驅(qū)動設(shè)備，即發(fā)動機的功耗要求則大大超出正常的功耗值，從而導(dǎo)致發(fā)動機的轉(zhuǎn)軸部分在工作一定時間后產(chǎn)生大量的熱能，為了保證發(fā)動機能夠正常工作，則需要對發(fā)動機的轉(zhuǎn)軸進行持續(xù)降溫。

用于降溫發(fā)動機的冷卻介質(zhì)在冷卻過后溫度升高，為了重復(fù)利用這部分冷卻介質(zhì)，通常將其通入冷卻器中進行冷卻并再循環(huán)。傳統(tǒng)的冷卻器主要采用水冷的方式，但是，由于水冷需要消耗大量冷卻水，在持續(xù)的氣井開采中是會消耗大量的冷卻水的，這樣的開采方式成本高，不經(jīng)濟；現(xiàn)有的空冷器雖然能夠解決成本問題，但是其空氣流道是套設(shè)在冷卻介質(zhì)的流道外側(cè)的，空氣從冷卻介質(zhì)的流道，即換熱管外側(cè)流過，進行熱交換，這種方式存在問題，即在入口處，空氣為低溫，發(fā)動機的冷卻介質(zhì)為高溫，在沿流道流向出口時，發(fā)生熱交換，空氣溫度升高，而冷卻介質(zhì)溫度逐漸降低，當(dāng)進入流道后半程后，空氣的高溫又會對冷卻介質(zhì)進行加熱，導(dǎo)致冷卻介質(zhì)的溫度增加，所以這種方式降溫效果差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對傳統(tǒng)空氣冷卻裝置的缺陷，目的在于提供用于氣井開采的驅(qū)動裝置的空冷機，解決傳統(tǒng)的空氣冷卻裝置由于冷卻流道結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生的冷卻效果差的問題。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：用于氣井開采的驅(qū)動裝置的空冷機，包括箱體，所述箱體的同一個側(cè)面上設(shè)置有進液管和出液管，箱體內(nèi)部彎曲設(shè)置有換熱管，所述換熱管的兩端分別連接進液管、出液管，箱體的內(nèi)壁上固定有若干分隔板，所述分隔板上設(shè)置有若干通孔，換熱管穿過所述通孔，換熱管與通孔之間設(shè)置有密封圈，分隔板均平行于進液管所在的箱體側(cè)面，分隔板將箱體的內(nèi)部空間分為若干連通的空冷區(qū)域，沿進液管所在側(cè)面至與該側(cè)面相平行的另一側(cè)面的方向，在第一個空冷區(qū)域和最后一個空冷區(qū)域的側(cè)面上分別設(shè)置有進氣口，所述進氣口位于箱體上，箱體上還設(shè)置有出氣口，所述出氣口位于兩個進氣口之間。

傳統(tǒng)的冷卻器主要分為水冷器或空冷器。水冷器的效果雖然優(yōu)于空冷器，但是，在低壓氣井的開采過程中，對發(fā)動機的功耗要求很高，若要使發(fā)動機維持在正常的工作溫度，則要快速的循環(huán)冷卻介質(zhì)，這種情況下如果要采用水冷器，那么將消耗大量的冷卻液，由于低壓氣井開采所獲得的收益本就低于正常氣壓或是高壓開采，若采用水冷器冷卻冷卻介質(zhì)，不僅增加成本，還浪費能源?？绽淦魇峭ㄟ^空氣對冷卻介質(zhì)進行降溫，其優(yōu)點是空氣獲取十分方便，通過鼓風(fēng)機即可對箱體內(nèi)輸入空氣，而空氣是取之不盡的，不會造成能源的浪費，所以在低壓氣井的開采中，選用空冷器是非常節(jié)約成本的。但是，現(xiàn)有的空冷器的流道設(shè)置是有問題的，因為其空氣流道是套設(shè)在冷卻介質(zhì)的流道外側(cè)的，空氣從冷卻介質(zhì)的流道，即換熱管外側(cè)流過，與換熱管內(nèi)的冷卻介質(zhì)進行熱交換，這種方式的問題是在箱體入口處，空氣為低溫，發(fā)動機的冷卻介質(zhì)為高溫，在沿流道流向出口時，發(fā)生熱交換，空氣溫度逐漸升高的同時冷卻介質(zhì)溫度逐漸降低，當(dāng)進入流道后半程后，空氣的高溫又會對冷卻介質(zhì)進行加熱，導(dǎo)致冷卻介質(zhì)的溫度增加，所以這種方式降溫效果是很差的。

為了解決上述問題，合理利用空氣對冷卻發(fā)動機的冷卻介質(zhì)進行冷卻，本發(fā)明提供了一種空冷裝置。與傳統(tǒng)的空冷器相同，本裝置也包括箱體，以及設(shè)置在箱體上的進液管和出液管，箱體內(nèi)還彎曲設(shè)置有換熱管，換熱管中流通發(fā)動機冷卻介質(zhì)，換熱管的兩端分別連接進液管和出液管。與現(xiàn)有空冷器不同的是，在箱體的內(nèi)壁上固定有若干相互平行的分隔板，所述分隔板平行于進液管所在的箱體側(cè)面，分隔板的頂面、底面和一個側(cè)面與箱體連接，其余三個面與箱體形成彎曲的空氣流道，空氣流道被若干分隔板阻隔成若干空冷區(qū)域，相鄰的兩個空冷區(qū)域之間通過分隔板與箱體內(nèi)壁之間的縫隙連通，同時，在分隔板上設(shè)置有若干通孔，換熱管穿過所述通孔，通孔使得分隔板還起到了支撐和引導(dǎo)換熱管的作用，通孔內(nèi)側(cè)與換熱管的外側(cè)之間還設(shè)置有密封圈，密封圈能夠防止空氣從通孔內(nèi)流過。沿進液管所在的側(cè)面到與該側(cè)面相平行的另一側(cè)面的方向，在第一個空冷區(qū)域和最后一個空冷區(qū)域的側(cè)面上分別設(shè)置有進氣口，進氣口設(shè)置在箱體上，即本裝置設(shè)置有兩個進氣口，箱體上還設(shè)置有出氣口，出氣口位于兩個進氣口之間。通過上述結(jié)構(gòu)，高溫的發(fā)動機的冷卻介質(zhì)通過進液管進入至箱體內(nèi)的換熱管中，溫度降低后從出液管中排出；空氣從兩個進氣口中同時通入至箱體內(nèi)的，空氣沿分隔板流向出氣口。在箱體內(nèi)，空氣與換熱管外側(cè)接觸，通過換熱管與高溫的冷卻介質(zhì)交換熱量，達到冷卻發(fā)動機冷卻介質(zhì)的目的。在本裝置的設(shè)計中，第一空冷區(qū)域和最后一個空冷區(qū)域由于連接進氣口，其中的空氣溫度最低，而換熱管的進液管和出液管位于第一空冷區(qū)域內(nèi)，這樣低溫空氣就能夠?qū)傔M入箱體內(nèi)和即將排出至箱體外的發(fā)動機冷卻介質(zhì)進行熱交換，避免了傳統(tǒng)的空冷器在換熱管的后半程空氣還會對冷卻介質(zhì)進行加熱的情況，有效地改善了冷卻效果。同時，由于進液管和排液管設(shè)置在箱體的同一側(cè)面上，所以彎曲的換熱管必然在于進液管所在側(cè)面相平行的另一側(cè)面附近有至少一個彎曲處，而該彎曲處即使沒有落在最后一個空冷區(qū)域內(nèi)，也落在其附近的空冷區(qū)域，而最后一個空冷區(qū)域內(nèi)通入的低溫空氣可以有效地對彎曲處的換熱管內(nèi)的發(fā)動機冷卻介質(zhì)進行降溫。由于兩個進氣口之間設(shè)置有出氣口，所以空氣的流程也較之前縮短了一半，溫度升高的空氣最終通過出氣口排出。

綜上所述，本裝置通過合理設(shè)計箱體內(nèi)的空氣流道，并利用兩個進氣口同時進氣，不僅節(jié)約了冷卻器的冷卻液，降低了開采成本，還避免了傳統(tǒng)空冷器在流程的后半段出現(xiàn)高溫空氣對低溫冷卻介質(zhì)進行加熱的情況，有效地提高了換熱效率。

不僅如此，在實際應(yīng)用中還發(fā)現(xiàn)，有時候會出現(xiàn)空氣從通孔與換熱管之間的縫隙中流過，造成降溫效率下降的缺陷。首先，因為箱體內(nèi)空氣流道的設(shè)計是使得從進氣口所在空冷區(qū)域至出氣口所在的空冷區(qū)域，溫度逐漸升高的，這樣固定空冷區(qū)域后，才可以根據(jù)空冷區(qū)域的溫度變化設(shè)置換熱管的位置，更好地從全局把握應(yīng)該在何處設(shè)置換熱管的彎曲處和直管處，達到很好的熱交換效果，但是，當(dāng)空氣從通孔中流過后，空氣的溫度變化不再是規(guī)律的，各空冷區(qū)域之間的溫差縮小，箱體內(nèi)各處的空氣溫度相差不大，對換熱管內(nèi)的冷卻介質(zhì)的冷卻效果也就是各處一樣的了，所以部分空冷區(qū)域內(nèi)的冷卻效果降低，導(dǎo)致整個裝置的冷卻效果變差。其次，因為縫隙很窄，空氣在通過縫隙時速度迅速提高數(shù)倍，高速流過的空氣與換熱管表面的摩擦使得換熱管的表面被加熱，減弱了降溫效果。為了解決上述問題，在通孔與換熱管之間設(shè)置有密封圈，所述密封圈將縫隙堵住，使得空氣只能從分隔板與箱體之間的空間通過，有效地保證了空冷區(qū)域之間溫度梯度變化的規(guī)律性，進一步提升了裝置的冷卻效果，另外，密封圈還避免了高速通過空氣所產(chǎn)生的噪音，改善了工作環(huán)境。

進一步地，沿靠近進液管一側(cè)至遠離進液管一側(cè)的方向，空冷區(qū)域的體積先逐漸減小后逐漸增大、且第一個空冷區(qū)域和最后一個空冷區(qū)域的體積最大。由于第一個空冷區(qū)域和最后一個空冷區(qū)域內(nèi)空氣剛才進氣口中進入箱體，空氣溫度最低，將這兩個區(qū)域的體積設(shè)置最大，能夠降低空氣的通過速度，增加空氣在這兩個空冷區(qū)域內(nèi)的停留時間，使得空氣與區(qū)域內(nèi)的換熱管充分進行熱量交換；隨著向箱體中部靠攏，空冷區(qū)域的體積逐漸減小，提高空氣的通過速度，使得溫度升高的空氣能夠快速從出氣口中排出，減少溫度升高的空氣與換熱管之間的熱量交換。

進一步地，所述體積最大的空冷區(qū)域的體積是體積最小的空冷區(qū)域的體積的2至4倍。通過實踐發(fā)現(xiàn)，當(dāng)箱體內(nèi)最大的與最小的空冷區(qū)域之間的體積比為2至4時，能夠達到較好的降溫效果。

進一步地，換熱管的彎曲處位于最后一個空冷區(qū)域、或者第一個和最后一個空冷區(qū)域。如果空冷區(qū)域內(nèi)有彎曲處，那么由于液體在彎曲處停留的時間較長，如果該空冷區(qū)域的空氣溫度低，那么將更加有利于發(fā)動機冷卻介質(zhì)的降溫。當(dāng)換熱管只有一個彎曲處時，即換熱管在箱體內(nèi)呈U形管，此時將彎曲處設(shè)置在最后一個空冷區(qū)域，最后一個空冷區(qū)域設(shè)置有進氣口，該區(qū)域內(nèi)空氣溫度最低，能夠有效地對換熱管內(nèi)的冷卻介質(zhì)降溫；如果換熱管有兩個以上的彎曲處，那么將所有彎曲處都設(shè)置在第一個空冷區(qū)域或是最后一個空冷區(qū)域，其余部分都為直管，不僅能夠很好地對彎曲處的發(fā)動機冷卻介質(zhì)進行降溫，同時，其余空冷區(qū)域內(nèi)的換熱管為直管，能夠使冷卻介質(zhì)快速地通過此冷卻區(qū)域，因為除去第一或最后一個空冷區(qū)域，其余空冷區(qū)域的空氣溫度都相對較高，所以能夠避免冷卻介質(zhì)被加熱。

進一步地，兩個進氣口位于箱體的同一側(cè)面，所述出氣口位于兩個進氣口的連線的中垂線上。上述設(shè)置能夠使從進氣口同時進入的空氣能夠同時從出氣口中排出，避免了部分空氣換熱充分甚至過熱，而另一部分空氣沒有經(jīng)過充分換熱即從出氣口排走的情況發(fā)生。

進一步地，密封圈的材料為酚醛泡沫塑料。使用酚醛泡沫塑料作為密封圈能夠達到更佳的密封效果和消音效果。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果：

1、本發(fā)明通過合理設(shè)計箱體內(nèi)的空氣流道，并利用兩個進氣口同時進氣，不僅節(jié)約了冷卻液資源，降低了開采成本，還避免了傳統(tǒng)空冷器在流程的后半段出現(xiàn)高溫空氣對低溫冷卻液進行加熱的情況，有效地提高了換熱效率；

2、本發(fā)明在通孔與換熱管之間設(shè)置有密封圈，所述密封圈將縫隙堵住，使得空氣只能從分隔板與箱體之間的空間通過，有效地保證了空冷區(qū)域之間溫度梯度變化的規(guī)律性，進一步提升了裝置的冷卻效果，另外，密封圈還避免了高速通過空氣所產(chǎn)生的噪音，改善了工作環(huán)境；

3、本使用新型沿靠近進液管一側(cè)至遠離進液管一側(cè)的方向，空冷區(qū)域的體積先逐漸減小后逐漸增大、且第一個空冷區(qū)域和最后一個空冷區(qū)域的體積最大，能夠降低第一個和最后一個空冷區(qū)域內(nèi)空氣的通過速度，增加空氣在這兩個空冷區(qū)域內(nèi)的停留時間，使得空氣與區(qū)域內(nèi)的換熱管充分進行熱量交換；隨著向箱體中部靠攏，空冷區(qū)域的體積逐漸減小，提高空氣的通過速度，使得溫度升高的空氣能夠快速從出氣口中排出，減少溫度升高的空氣與換熱管之間的熱量交換；

4、本發(fā)明將換熱管的彎曲處都設(shè)置在第一個或最后一個空冷區(qū)域內(nèi)，該區(qū)域內(nèi)空氣溫度最低，能夠有效地對換熱管內(nèi)的冷卻介質(zhì)降溫，同時，其余空冷區(qū)域內(nèi)的換熱管為直管，能夠使冷卻介質(zhì)快速地通過此冷卻區(qū)域，避免冷卻介質(zhì)被加熱。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明實施例的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本發(fā)明實施例的限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為分隔板的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖中標(biāo)記及對應(yīng)的零部件名稱：

1-箱體，2-進液管，3-出液管，4-進氣口，5-出氣口，6-分隔板，7-換熱管，8-密封圈。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施例和附圖，對本發(fā)明作進一步的詳細(xì)說明，本發(fā)明的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對本發(fā)明的限定。

實施例

如圖1和圖2所示，本發(fā)明為用于氣井開采的驅(qū)動裝置的空冷機，包括箱體1，箱體1的同一個側(cè)面上設(shè)置有進液管2和出液管3，箱體1內(nèi)部彎曲設(shè)置有換熱管7，換熱管7的兩端分別連接進液管2、出液管3，箱體1的內(nèi)壁上固定有若干分隔板6，分隔板6上設(shè)置有若干通孔，換熱管7穿過所述通孔，換熱管7與通孔之間設(shè)置有密封圈8，分隔板6均平行于進液管2所在的箱體1側(cè)面，分隔板6將箱體1的內(nèi)部空間分為若干連通的空冷區(qū)域，沿進液管2所在側(cè)面至與該側(cè)面相平行的另一側(cè)面的方向，在第一個空冷區(qū)域和最后一個空冷區(qū)域的側(cè)面上分別設(shè)置有進氣口4，進氣口4位于箱體1上，箱體1上還設(shè)置有出氣口5，出氣口5位于兩個進氣口4之間。沿靠近進液管2一側(cè)至遠離進液管2一側(cè)的方向，空冷區(qū)域的體積先逐漸減小后逐漸增大、且第一個空冷區(qū)域和最后一個空冷區(qū)域的體積最大。體積最大的空冷區(qū)域的體積是體積最小的空冷區(qū)域的體積的2至4倍。換熱管7的彎曲處位于最后一個空冷區(qū)域、或者第一個和最后一個空冷區(qū)域。兩個進氣口4位于箱體1的同一側(cè)面，出氣口5位于兩個進氣口4的連線的中垂線上。密封圈的材料為酚醛泡沫塑料。

使用本裝置時，首先將空氣從兩個進氣口4中同時通入至箱體1中，使得空氣在箱體1內(nèi)部與分隔板6所形成的空冷區(qū)域中流通。接著通過進液管2將發(fā)動機冷卻介質(zhì)通入至換熱管7中。高溫的發(fā)動機冷卻介質(zhì)與低溫的空氣通過換熱管7的管壁進行熱量交換，達到降低冷卻介質(zhì)溫度的目的。冷卻后的發(fā)動機冷卻介質(zhì)最終從排液管3排出，而溫度升高的空氣則從出氣口5排出。

本發(fā)明通過合理設(shè)計箱體1內(nèi)的空氣流道，并利用兩個進氣口4同時進氣，不僅節(jié)約了冷卻液資源，降低了開采成本，還避免了傳統(tǒng)空冷器在流程的后半段出現(xiàn)高溫空氣對低溫冷卻液進行加熱的情況，有效地提高了換熱效率。

以上所述的具體實施方式，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。