液氮?dú)饣鰤呵藘?nèi)燃機(jī)余熱回收及液氮?dú)饣{(diào)壓裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】液氮?dú)饣鰤呵藘?nèi)燃機(jī)余熱回收及液氮?dú)饣{(diào)壓裝置，特征在于：由來(lái)自液氮?dú)饣鰤呵藘?nèi)燃機(jī)水箱散熱器(3)的熱源、來(lái)自?xún)?nèi)燃機(jī)(27)排煙管路的熱源以及來(lái)自?xún)?nèi)燃機(jī)(27)的循環(huán)熱水管路的熱源依次串聯(lián)，對(duì)通過(guò)上述三熱源的液氮輸送管(11)中輸送的液氮遞次逐步加熱，構(gòu)成三級(jí)熱源換熱結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)比較具有的有益效果是：1、根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的功率段，可滿(mǎn)足相應(yīng)的氮?dú)馀帕啃枨螅?、三級(jí)加熱熱源均來(lái)自對(duì)內(nèi)燃機(jī)的余熱回收，達(dá)到了節(jié)能減排，經(jīng)濟(jì)環(huán)保的目的；3、加熱后的氮?dú)饽軌驅(qū)ζ鋲毫M(jìn)行調(diào)整，防止液氮?dú)饣^(guò)度膨脹降低管道和設(shè)備的使用壽命，同時(shí)將氮?dú)鈮毫φ{(diào)整為氮?dú)庠鰤罕玫氖褂梅秶?、整套工藝流程簡(jiǎn)潔，人工操作簡(jiǎn)易，無(wú)危險(xiǎn)性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】液氮?dú)饣鰤呵藘?nèi)燃機(jī)余熱回收及液氮?dú)饣{(diào)壓裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]實(shí)用新型涉及液氮?dú)饣鰤呵伺涮字畠?nèi)燃機(jī)余熱的回收利用，特別是石油鉆井領(lǐng)域中，利用液氮增壓撬內(nèi)燃機(jī)的排煙余熱和內(nèi)燃機(jī)缸套水的熱量加熱液氮，使之氣化的液氮?dú)饣鰤呵藘?nèi)燃機(jī)余熱回收及液氮?dú)饣{(diào)壓裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代石油工業(yè)中，氮?dú)饧夹g(shù)的快速發(fā)展使它廣泛應(yīng)用于石油生產(chǎn)的許多環(huán)節(jié)。常規(guī)的液氮?dú)饣に嚩际怯每諟厥綒饣?、電輔加熱器。其氮?dú)獾呐帕枯^小，液氮?dú)饣实?，需要吸收額外的熱能，無(wú)法做到節(jié)能減排，降低經(jīng)濟(jì)成本；而且設(shè)備占用空間大，不適合集裝箱模塊化裝備，也不具備在液氮?dú)饣笳{(diào)節(jié)其壓力的能力。利用直燃式蒸發(fā)器的液氮加熱氣化工藝中，直燃式液氮蒸發(fā)器屬于易損件，使用壽命低，更進(jìn)一步的提高了經(jīng)濟(jì)成本。
[0003]液氮增壓撬自身即帶有內(nèi)燃機(jī)，內(nèi)燃機(jī)的排煙余熱直排大氣，缸套水的熱量通過(guò)風(fēng)扇排于大氣，沒(méi)有充分利用，造成很大浪費(fèi)。而液氮增壓撬的用途之一正是加熱液氮，通過(guò)調(diào)節(jié)加熱液氮的壓力，使之適用于氮?dú)庠鰤簷C(jī)，從而將低溫低壓液氮轉(zhuǎn)化成常溫高壓氮?dú)狻?br> 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]實(shí)用新型專(zhuān)利提供一種液氮?dú)饣鰤呵藘?nèi)燃機(jī)余熱回收及液氮?dú)饣{(diào)壓裝置，目的是充分利用所述增壓撬內(nèi)燃機(jī)的綜合余熱對(duì)液氮進(jìn)行加熱、氣化和調(diào)壓，克服常規(guī)液氮?dú)饣饕蝮w積龐大無(wú)法集成在集裝箱內(nèi)部的問(wèn)題，同時(shí)回收利用內(nèi)燃機(jī)的綜合余熱達(dá)到節(jié)能減排提高經(jīng)濟(jì)效益的目的，延長(zhǎng)其使用壽命，降低運(yùn)行成本。
[0005]所述液氮?dú)饣鰤呵藘?nèi)燃機(jī)余熱回收及液氮?dú)饣{(diào)壓裝置，主要是利用液氮?dú)饣鰤呵藘?nèi)燃機(jī)水箱風(fēng)扇排風(fēng)的熱量、內(nèi)燃機(jī)排煙熱量及內(nèi)燃機(jī)缸套水熱量，對(duì)液氮進(jìn)行氣化、調(diào)壓和加熱，從而得到輸出壓力穩(wěn)定、額定流量的常溫氮?dú)?。其中將?nèi)燃機(jī)水箱散熱風(fēng)扇的排風(fēng)熱量作為第一級(jí)加熱熱源，內(nèi)燃機(jī)排煙熱量作為第二級(jí)加熱熱源，內(nèi)燃機(jī)缸套水熱量為第三級(jí)加熱熱源。
[0006]所述液氮?dú)饣鰤呵藘?nèi)燃機(jī)余熱回收及液氮?dú)饣{(diào)壓裝置的特征在于:由來(lái)自液氮?dú)饣鰤呵藘?nèi)燃機(jī)水箱散熱器3的熱源、來(lái)自燃機(jī)27排煙管路的熱源以及來(lái)自?xún)?nèi)燃機(jī)27的循環(huán)熱水管路的熱源依次串聯(lián)，對(duì)通過(guò)上述三熱源的液氮輸送管11中輸送的液氮遞次逐步加熱，構(gòu)成三級(jí)熱源換熱及結(jié)構(gòu)。
[0007]其空溫式氣化器2設(shè)置在第一內(nèi)燃機(jī)水箱散熱器3出風(fēng)口正前方,空溫氣化器2四周為密封結(jié)構(gòu)，液氮其輸送管經(jīng)低溫長(zhǎng)桿截止閥I進(jìn)入到空溫式氣化器時(shí)，液氮和熱風(fēng)進(jìn)行換熱，液氮從熱風(fēng)中吸熱，熱風(fēng)溫度為70?80°C，壓力為0.3Mpa，使液氮從液態(tài)變成低溫氣態(tài)并進(jìn)行初步加熱，使加熱后的低溫氣態(tài)氮的溫度為-60?-52.8°C，壓力為IMpa，構(gòu)成一級(jí)熱源換熱結(jié)構(gòu)；
[0008]在內(nèi)燃機(jī)27排煙旁通管路23上裝配有一套排煙余熱回收裝置19，I號(hào)循環(huán)水泵17通過(guò)第一低溫截止閥18將冷水從第一共用膨脹水箱16吸出并泵入到排煙余熱回收裝置19的冷水進(jìn)口，經(jīng)排煙余熱回收裝置加熱后的熱水通過(guò)二級(jí)換熱熱水管入口管道22進(jìn)入一級(jí)水浴式加熱器15的熱水進(jìn)口，熱水與從空溫氣化器2出來(lái)的低溫氮?dú)庠谝患?jí)水浴加熱器15內(nèi)部進(jìn)行換熱,一級(jí)水浴加熱器換熱后的冷水通過(guò)二級(jí)換熱冷水水管出口管道14回流到第一共用膨脹水箱16，通過(guò)I號(hào)循環(huán)水泵17的循環(huán)，一級(jí)水浴式加熱器15總成內(nèi)的熱交換介質(zhì)被內(nèi)燃機(jī)排出的煙氣反復(fù)加熱，進(jìn)而對(duì)來(lái)自一級(jí)熱源換熱結(jié)構(gòu)出口 8輸送的低溫氮?dú)膺M(jìn)行持續(xù)加熱，構(gòu)成二級(jí)熱源換熱結(jié)構(gòu)。經(jīng)過(guò)二級(jí)熱源換熱后，使來(lái)自一級(jí)水浴加熱器氮?dú)獬隹?9的氮?dú)鉁囟葹?3?-0.5°C，壓力為IMpa ；
[0009]在缸套水循環(huán)管路4上串聯(lián)有缸套水熱交換器29，內(nèi)燃機(jī)27的循環(huán)熱水依靠?jī)?nèi)燃機(jī)缸套循環(huán)水泵的壓力通過(guò)缸套水循環(huán)管路4進(jìn)入缸套水熱交換器29的熱源熱水進(jìn)口 5，2號(hào)循環(huán)水泵36將第二共用膨脹水箱35的冷水泵入缸套水熱交換器，缸套循環(huán)熱水與來(lái)自第二共用膨脹水箱的冷水在缸套水熱交換器29內(nèi)部進(jìn)行換熱，從缸套水熱交換器出來(lái)的經(jīng)過(guò)換熱的溫水通過(guò)回流管道6回流到第二內(nèi)燃機(jī)水箱散熱器28進(jìn)水口，經(jīng)過(guò)加熱的來(lái)自第二共用膨脹水箱35的循環(huán)熱水進(jìn)入二級(jí)水浴加熱器33的熱水進(jìn)口 7，并在二級(jí)水浴加熱器33內(nèi)部對(duì)來(lái)自一級(jí)水浴加熱器氮?dú)獬隹?9的氮?dú)膺M(jìn)行再次加熱，經(jīng)過(guò)換熱的循環(huán)水回流到第二共用膨脹水箱35，然后通過(guò)2號(hào)循環(huán)水泵36進(jìn)行再次循環(huán)，構(gòu)成三級(jí)熱源換熱結(jié)構(gòu)。使其出口二級(jí)水浴式加熱器氮?dú)獬隹?10處的，氮?dú)鉁囟葹?5?21.2°C，壓力為IMpa，之后經(jīng)過(guò)調(diào)壓氣化后的氮?dú)膺M(jìn)入穩(wěn)壓儲(chǔ)氣罐43存儲(chǔ)起來(lái)，并通過(guò)氮?dú)庠鰤罕?1增壓至25Mpa。
[0010]實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)比較具有的有益效果是:
[0011]1、根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的功率段，可滿(mǎn)足相應(yīng)的氮?dú)馀帕啃枨螅?、三級(jí)加熱熱源均來(lái)自對(duì)內(nèi)燃機(jī)的余熱回收，達(dá)到了節(jié)能減排，經(jīng)濟(jì)環(huán)保的目的；3、加熱后的氮?dú)饽軌驅(qū)ζ鋲毫M(jìn)行調(diào)整，防止液氮?dú)饣^(guò)度膨脹降低管道和設(shè)備的使用壽命，同時(shí)將氮?dú)鈮毫φ{(diào)整為氮?dú)庠鰤罕玫氖褂梅秶?、整套工藝流程簡(jiǎn)潔，人工操作簡(jiǎn)易，無(wú)危險(xiǎn)性。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是實(shí)用新型結(jié)構(gòu)原理圖。
[0013]圖中:1、低溫長(zhǎng)桿截止閥，2、空溫式氣化器，3，第一內(nèi)燃機(jī)水箱散熱器，4、缸套水循環(huán)管路，5、熱源熱水進(jìn)口，6、回流管道，7、二級(jí)水浴加熱器熱水進(jìn)口，8、熱源換熱結(jié)構(gòu)出口，9、一級(jí)水浴加熱器氮?dú)獬隹冢?1、液氮輸送管，14、二級(jí)換熱冷水水管出口管道，15、一級(jí)水浴式加熱器，16、第一共用膨脹水箱，17、I號(hào)循環(huán)水泵，18、第一低溫截止閥，19、排煙余熱回收裝置，20排煙消聲器，21、第二低溫截止閥，22、二級(jí)換熱熱水管入口管道，23、排煙旁通管路，27、內(nèi)燃機(jī)，28、第二內(nèi)燃機(jī)水箱散熱器，29、缸套水熱交換器，33、二級(jí)水浴式加熱器，35、第二共用膨脹水箱，36、2號(hào)循環(huán)水泵，43、穩(wěn)壓儲(chǔ)氣罐，51，氮?dú)庠鰤罕谩?br>
【具體實(shí)施方式】
[0014]以下結(jié)合圖1對(duì)所述液氮?dú)饣鰤呵藘?nèi)燃機(jī)余熱回收及液氮?dú)饣{(diào)壓裝置的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0015]一級(jí)熱源換熱過(guò)程(將液氮?dú)饣傻蜏氐獨(dú)?
[0016]空溫式氣化器2放置在第一內(nèi)燃機(jī)水箱散熱器3出風(fēng)口正前方并對(duì)空溫氣化器2四周進(jìn)行密封處理，使空溫式氣化器被包圍在流動(dòng)的熱風(fēng)中，當(dāng)一定壓力的液氮經(jīng)過(guò)低溫長(zhǎng)桿截止閥I進(jìn)入到空溫式氣化器時(shí)，液氮和熱風(fēng)進(jìn)行換熱，液氮從熱風(fēng)中吸收大量的熱，使液氮從液態(tài)變成低溫氣態(tài)并進(jìn)行初步加熱；
[0017]二級(jí)熱源換熱過(guò)程(對(duì)低溫氮?dú)膺M(jìn)行一級(jí)加熱)
[0018]在內(nèi)燃機(jī)27排煙旁通管路23上裝配一套排煙余熱回收裝置19，I號(hào)循環(huán)水泵17通過(guò)第一低溫截止閥18將冷水從第一共用膨脹水箱16吸出并泵入到排煙余熱回收裝置19的冷水進(jìn)口，經(jīng)排煙余熱回收裝置加熱后的熱水通過(guò)二級(jí)換熱熱水管入口管道22進(jìn)入一級(jí)水浴式加熱器15的熱水進(jìn)口，熱水與從空溫氣化器2出來(lái)的低溫氮?dú)庠谝患?jí)水浴加熱器15內(nèi)部進(jìn)行換熱，從而增加氮?dú)獾臏囟龋患?jí)水浴加熱器換熱后的冷水通過(guò)二級(jí)換熱冷水水管出口管道14回流到第一共用膨脹水箱16，通過(guò)I號(hào)循環(huán)水泵17的循環(huán)，一級(jí)水浴式加熱器15總成內(nèi)的防凍液被發(fā)動(dòng)機(jī)排出的煙氣反復(fù)加熱，進(jìn)而對(duì)低溫氮?dú)膺M(jìn)行持續(xù)加熱。
[0019]三級(jí)熱源換熱過(guò)程(對(duì)氮?dú)膺M(jìn)行二級(jí)加熱)
[0020]在缸套水循環(huán)管路4上串聯(lián)一個(gè)缸套水熱交換器29，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)缸體內(nèi)部的循環(huán)水溫度達(dá)到85°C時(shí)，缸套水節(jié)溫器打開(kāi)，內(nèi)燃機(jī)27的循環(huán)熱水依靠?jī)?nèi)燃機(jī)缸套循環(huán)水泵的壓力通過(guò)缸套水循環(huán)管路4進(jìn)入缸套水熱交換器29的熱源熱水進(jìn)口 5，2號(hào)循環(huán)水泵36將第二共用膨脹水箱35的冷水泵入缸套水熱交換器，缸套循環(huán)熱水與來(lái)自第二共用膨脹水箱的冷水在缸套水熱交換器29內(nèi)部進(jìn)行換熱，從缸套水熱交換器出來(lái)的經(jīng)過(guò)換熱的溫水通過(guò)回流管道6回流到第二內(nèi)燃機(jī)水箱散熱器28進(jìn)水口，經(jīng)過(guò)加熱的來(lái)自第二共用膨脹水箱35的循環(huán)熱水進(jìn)入二級(jí)水浴加熱器33的熱水進(jìn)口 7，并在二級(jí)水浴加熱器內(nèi)部對(duì)來(lái)自一級(jí)水浴加熱器出口的氮?dú)膺M(jìn)行二級(jí)加熱，經(jīng)過(guò)換熱的循環(huán)水回流到第二共用膨脹水箱35，然后通過(guò)2號(hào)循環(huán)水泵36進(jìn)行再次循環(huán)，從而達(dá)到對(duì)來(lái)自一級(jí)水浴氣化加熱器的氮?dú)膺M(jìn)行持續(xù)加熱的目的。
【權(quán)利要求】
1.液氮?dú)饣鰤呵藘?nèi)燃機(jī)余熱回收及液氮?dú)饣{(diào)壓裝置，包括空溫式氣化器(2)、第一、第二內(nèi)燃機(jī)水箱散熱器(3、28)、排煙余熱回收裝置(19)，循環(huán)水泵、膨脹水箱、水浴加熱器、缸套水熱交換器(29)、各類(lèi)閥門(mén)以及連接管路，特征在于:由來(lái)自液氮?dú)饣鰤呵藘?nèi)燃機(jī)水箱散熱器(3)的熱源、來(lái)自燃機(jī)(27)排煙管路的熱源以及來(lái)自?xún)?nèi)燃機(jī)(27)的循環(huán)熱水管路的熱源依次串聯(lián)，對(duì)通過(guò)上述三熱源的液氮輸送管(11)中輸送的液氮遞次逐步加熱，構(gòu)成三級(jí)熱源換熱結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求書(shū)1所述的液氮?dú)饣鰤呵藘?nèi)燃機(jī)余熱回收及液氮?dú)饣{(diào)壓裝置，特征在于:所述空溫式氣化器(2)設(shè)置在第一內(nèi)燃機(jī)水箱散熱器(3)出風(fēng)口正前方，空溫氣化器(2)四周為密封結(jié)構(gòu)，液氮其輸送管經(jīng)低溫長(zhǎng)桿截止閥(1)進(jìn)入到空溫式氣化器時(shí)，液氮和熱風(fēng)進(jìn)行換熱，液氮從熱風(fēng)中吸熱，使液氮從液態(tài)變成低溫氣態(tài)并進(jìn)行初步加熱，構(gòu)成一級(jí)熱源換熱結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求書(shū)1所述的液氮?dú)饣鰤呵藘?nèi)燃機(jī)余熱回收及液氮?dú)饣{(diào)壓裝置，特征在于:在內(nèi)燃機(jī)(27)排煙旁通管路(23)上裝配有一套排煙余熱回收裝置(19)，1號(hào)循環(huán)水泵(17)通過(guò)第一低溫截止閥(18)將冷水從第一共用膨脹水箱(16)吸出并泵入到排煙余熱回收裝置(19)的冷水進(jìn)口，經(jīng)排煙余熱回收裝置加熱后的熱水通過(guò)二級(jí)換熱熱水管入口管道(22)進(jìn)入一級(jí)水浴式加熱器(15)的熱水進(jìn)口，熱水與從空溫氣化器(2)出來(lái)的低溫氮?dú)庠谝患?jí)水浴加熱器(15)內(nèi)部進(jìn)行換熱，一級(jí)水浴加熱器換熱后的冷水通過(guò)二級(jí)換熱冷水水管出口管道(14)回流到第一共用膨脹水箱(16)，通過(guò)1號(hào)循環(huán)水泵(17)的循環(huán)，一級(jí)水浴式加熱器(15)總成內(nèi)的熱交換介質(zhì)被內(nèi)燃機(jī)排出的煙氣反復(fù)加熱，進(jìn)而對(duì)來(lái)自一級(jí)熱源換熱結(jié)構(gòu)出口(8)輸送的低溫氮?dú)膺M(jìn)行持續(xù)加熱，構(gòu)成二級(jí)熱源換熱結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求書(shū)1所述的液氮?dú)饣鰤呵藘?nèi)燃機(jī)余熱回收及液氮?dú)饣{(diào)壓裝置，特征在于:在缸套水循環(huán)管路(4)上串聯(lián)有缸套水熱交換器(29)，內(nèi)燃機(jī)(27)的循環(huán)熱水依靠?jī)?nèi)燃機(jī)缸套循環(huán)水泵的壓力通過(guò)缸套水循環(huán)管路(4)進(jìn)入缸套水熱交換器(29)的熱源熱水進(jìn)口(5)，2號(hào)循環(huán)水泵(36)將第二共用膨脹水箱(35)的冷水泵入缸套水熱交換器，缸套循環(huán)熱水與來(lái)自第二共用膨脹水箱的冷水在缸套水熱交換器(29)內(nèi)部進(jìn)行換熱，從缸套水熱交換器出來(lái)的經(jīng)過(guò)換熱的溫水通過(guò)回流管道出)回流到第二內(nèi)燃機(jī)水箱散熱器(28)進(jìn)水口，經(jīng)過(guò)加熱的來(lái)自第二共用膨脹水箱35的循環(huán)熱水進(jìn)入二級(jí)水浴加熱器(33)的熱水進(jìn)口(7)，并在二級(jí)水浴加熱器(33)內(nèi)部對(duì)來(lái)自一級(jí)水浴加熱器氮?dú)獬隹?9)的氮?dú)膺M(jìn)行再次加熱，經(jīng)過(guò)換熱的循環(huán)水回流到第二共用膨脹水箱(35)，然后通過(guò)2號(hào)循環(huán)水泵(36)進(jìn)行再次循環(huán)，構(gòu)成三級(jí)熱源換熱結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】F17C7/04GK204099898SQ201420563801
【公開(kāi)日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月28日
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