聶旭陽

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高效加熱石油集輸裝置的設計

聶旭陽

（遼寧省石油化工規(guī)劃設計院有限公司，遼寧 沈陽 110000）

隨著世界能源供應日趨緊張，儲量豐富的稠油日益引起各國的重視，加熱油氣集輸技術是油氣集輸?shù)囊豁椥鹿に?，現(xiàn)有的石油加熱集輸裝置工作效率低，不便于使用者的使用，浪費了使用者的大量時間，降低了石油加熱集輸裝置的實用性。本文作者通過多年的實踐經(jīng)驗，研制了一種高效的加熱石油集輸裝置，它解決了現(xiàn)有的石油加熱集輸裝置工作效率低的問題，該高效加熱石油集輸裝置，具備工作效率高的優(yōu)點，方便了使用者的使用，節(jié)省了使用者的大量時間，提高了石油加熱集輸裝置的實用性。

高效；石油加熱集輸裝置；設計

石油，地質(zhì)勘探的主要對象之一，是一種粘稠的、深褐色液體，被稱為“工業(yè)的血液”。地殼上層部分地區(qū)有石油儲存。主要成分是各種烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴的混合物。目前油氣集輸工藝仍以雙管摻水工藝流程為主，管材以鋼管道為主，摻水量較大。某油田每年自耗氣量接近年產(chǎn)氣量的30%，集輸能耗高。且隨著油井綜合含水的上升，油田的噸液能耗不斷上升，將面臨著水、電、氣等所用能源緊缺的局面，嚴重地影響著油田的開發(fā)生產(chǎn)。

1 高效加熱石油集輸裝置設計存在的問題

加熱集輸技術是最近一段時間內(nèi)新發(fā)展的一種高技術類的節(jié)能技術。加熱集輸技術具有效率高、溫控準等優(yōu)點，得到了快速的發(fā)展。其工作原理是纏繞在管道外壁上的電熱帶或電熱管發(fā)熱，熱量通過管壁傳導使管內(nèi)介質(zhì)均勻受熱，達到介質(zhì)管輸?shù)臏囟纫?。加熱集輸不僅可以維持正常的原油集輸生產(chǎn)、大大降低了初投資，而且節(jié)能環(huán)保，便于遙控操作。隨著電伴熱技術的日趨成熟和電加熱集輸理論研究的深入，加熱集輸將有更為廣闊的應用。石油在加工的過程中需要使用到加熱集輸裝置，但是現(xiàn)有的石油加熱集輸裝置工作效率低，不便于使用者的使用，浪費了使用者的大量時間，降低了石油加熱集輸裝置的實用性。同時，其輸油能耗高、允許的輸量變化范圍小、停輸易發(fā)生凝管事故。因此，近年來稠油的不加熱集輸技術越來越引起人們的重視。

2 高效加熱石油集輸裝置的設計與研究

圖1為高效加熱石油集輸裝置結構示意圖，圖2為高效加熱石油集輸裝置的主視剖面圖。

圖1 高效加熱石油集輸裝置結構示意圖

1--底座; 2--殼體；3--第一電機；4--第一齒輪；5--齒板；6--支撐桿；7--第二電機；8--第一連接柱；9--隔板；10--第二齒輪；11--第二連接柱；12--第三齒輪；13--攪拌葉；14--燃氣管；15--進料管；16--出料管；17--控制閥；18--加熱基座；19--加熱棒；20--滑塊；21--滑槽；22--定位柱；23--限位塊；24--蓋板。

圖2 高效加熱石油集輸裝置的主視剖面圖

高效加熱石油集輸裝置，包括底座1，底座1的頂部設置有殼體2，底座1內(nèi)壁頂部的中軸處固定連接有第一電機3，第一電機3的輸出端固定連接有第一齒輪4，第一齒輪4的底部嚙合有齒板5，齒板5的底部與底座1的內(nèi)壁滑動連接，齒板5的底部固定連接有滑塊20，底座1內(nèi)壁的底部開設有與滑塊20配合使用的滑槽21，通過滑槽21和滑塊20的設置，使齒板5在底座1的內(nèi)部滑動的更加順暢，減少了齒板5與底座1之間的摩擦，延長了零件的使用壽命，同時滑塊20和滑槽21對齒板5起到限位的作用，避免齒板5在移動的過程中出現(xiàn)傾斜的現(xiàn)象，齒板5的兩側(cè)均固定連接有支撐桿6，底座1內(nèi)壁的兩側(cè)均固定連接有定位柱22，定位柱22遠離底座1內(nèi)壁的一端貫穿至支撐桿6的內(nèi)側(cè)與限位塊23固定連接，通過定位柱22的設置，避免支撐桿6在移動的過程中出現(xiàn)傾斜的現(xiàn)象，對支撐桿6起到限位的作用，通過限位塊23的設置，避免支撐桿6從定位柱22的表面出現(xiàn)脫落的現(xiàn)象，支撐桿6的頂部貫穿至底座1的頂部與殼體2固定連接，底座1頂部的兩側(cè)均開設有開口，且開口與支撐桿6配合使用，殼體2頂部的中軸處固定連接有第二電機7，第二電機7的輸出端貫穿至殼體2的內(nèi)部與第一連接柱8固定連接，殼體2的內(nèi)部橫向固定連接有隔板9，第一連接柱8的底部與隔板9活動連接，第一連接柱8的表面套設有第二齒輪10，殼體2內(nèi)壁頂部的兩側(cè)均活動連接有第二連接柱11，第二連接柱11的表面套設有第三齒輪12，第三齒輪12的內(nèi)側(cè)與第二齒輪10相互嚙合，第二連接柱11的底部貫穿至隔板9的底部，第二連接柱11位于隔板9底部的兩側(cè)均固定連接有攪拌葉13，殼體2的左側(cè)且位于隔板9的底部連通有燃氣管14，殼體2的右側(cè)且位于隔板9的底部連通有進料管15，進料管15的頂部設置有蓋板24，蓋板24底部的橫截面積大于進料管15頂部的橫截面積，通過蓋板24的設置，避免空氣中的雜質(zhì)進入殼體2的內(nèi)部，保證了石油加工的質(zhì)量，殼體2右側(cè)的底部連通有出料管16，出料管16的頂部設置有控制閥17，殼體2內(nèi)壁的底部固定連接有兩個加熱基座18，兩個加熱基座18之間固定連接有加熱棒19。

3 高效加熱石油集輸裝置的工作原理

高效加熱石油集輸裝置的工作原理為：使用者把石油從進料管15倒入殼體2的內(nèi)部，燃氣管14與外設的收集罐進行連接，使用者通過外設控制器控制第一電機3、第二電機7和加熱基座18的運行，第二電機7帶動第一連接柱8旋轉(zhuǎn)，第一連接柱8帶動第二齒輪10旋轉(zhuǎn)，第二齒輪10帶動第三齒輪12旋轉(zhuǎn)，第三齒輪12經(jīng)過第二連接柱11帶動攪拌葉13旋轉(zhuǎn)，攪拌葉13對石油進行攪拌，同時加熱基座18和加熱棒19對石油進行加熱，第一電機3帶動第一齒輪4旋轉(zhuǎn)，第一齒輪4帶動齒板5左右移動，齒板5經(jīng)過支撐桿6帶動殼體2左右晃動，從而加快石油的處理速度，加熱產(chǎn)生的燃氣從燃氣管14排出，處理后的石油通過出料管16排出。

4 高效加熱石油集輸裝置的有益分析

該高效加熱石油集輸裝置，通過第一電機3、第一齒輪4、齒板5、支撐桿6、第二電機7、第一連接柱8、隔板9、第二齒輪10、第二連接柱11、第三齒輪12、攪拌葉13、燃氣管14、進料管15、出料管16、控制閥17、加熱基座18和加熱棒19的配合使用，解決了現(xiàn)有的石油加熱集輸裝置工作效率低的問題。

有益效果如下：

（1）通過第一電機、第一齒輪、齒板、支撐桿、第二電機、第一連接柱、隔板、第二齒輪、第二連接柱、第三齒輪、攪拌葉、燃氣管、進料管、出料管、控制閥、加熱基座和加熱棒的配合使用，解決了現(xiàn)有的石油加熱集輸裝置工作效率低的問題。該高效加熱石油集輸裝置，具備工作效率高的優(yōu)點，方便了使用者的使用，節(jié)省了使用者的大量時間，提高了石油加熱集輸裝置的實用性。

（2）通過滑槽和滑塊的設置，使齒板在底座的內(nèi)部滑動的更加順暢，減少了齒板與底座之間的摩擦，延長了零件的使用壽命，同時滑塊和滑槽對齒板起到限位的作用，避免齒板在移動的過程中出現(xiàn)傾斜的現(xiàn)象。通過定位柱的設置，避免支撐桿在移動的過程中出現(xiàn)傾斜的現(xiàn)象，對支撐桿起到限位的作用。通過限位塊的設置，避免支撐桿從定位柱的表面出現(xiàn)脫落的現(xiàn)象。通過蓋板的設置，避免空氣中的雜質(zhì)進入殼體的內(nèi)部，保證了石油加工的質(zhì)量。

5 結 論

高效加熱石油集輸裝置解決了現(xiàn)有的石油加熱集輸裝置工作效率低的問題，該高效加熱石油集輸裝置，具備工作效率高的優(yōu)點，方便了使用者的使用，節(jié)省了使用者的大量時間，提高了石油加熱集輸裝置的實用性，具有一定的實際推廣價值。

［1］王青．綏靖等油田集輸系統(tǒng)節(jié)能降耗與優(yōu)化技術研究[D].西安石油大學，2014．

［2］王志華．含水原油低溫集輸膠凝淤積行為及治理研究[D].東北石油大學，2014．

［3］唐堅波．油氣集輸系統(tǒng)熱能綜合利用技術研究[D]. 東北石油大學，2013．

［4］紀國文.天然氣礦場集輸系統(tǒng)用能評價技術研究及軟件開發(fā)[D].西南石油大學，2015．

［5］龐歡．延長氣田地面集輸工藝技術優(yōu)化研究[D].西安石油大學，2014．

［6］司先鋒．在役聯(lián)合站集輸系統(tǒng)主體設備節(jié)能降耗改進方法研究[D]. 西南石油大學，2006．

［7］王經(jīng)天．榆樹林油田地面集輸系統(tǒng)能耗評價及優(yōu)化改造技術研究[D]. 東北石油大學，2006．

Design of High Efficiency Heating Oil Gathering and Transportation Device

（Liaoning Petroleum-Chemical Industry Planning & Designing Institute Co.,Ltd.,Liaoning Shenyang 110000, China)

As the energy crisis has been becoming increasingly serious nowadays, heavy oil reserves are attracting more and more attention. The technology of heating oil and gas gathering technology is a new process. The existing oil heating and distribution equipment is too inefficient to be used. Based on years of experiences, an efficient heating oil gathering device was developed, which could solve the problem of low efficiency of existing oil heating systems. The high efficiency heating oil gathering device has many advantages, such as high working efficiency, convenience, time-saving, good practicability and so on.

high efficiency; heating oil gathering and transportation device; design

TE832

A

1004-0935（2017）10-1015-03

2017-09-10

聶旭陽（1986），男，工程師，2009年畢業(yè)于遼寧石油化工大學化學工程與工藝專業(yè)，研究方向：有機化工。