CN106524806A - 超导加温换热器及换热方法 - Google Patents

Abstract

一种超导加温换热器及换热方法。换热器在油田中的应用是十分广泛的，换热器的损坏原因来看,腐蚀是一个十分重要的原因,而且换热器的腐蚀是大量的普遍存在的,能够解决好腐蚀问题,就等于解决了换热器损坏的根本。一种超导加温换热器，其组成包括：外部壳体（4），升温介质换热管（5）和超导介质换热管（7），升温介质换热管安装在外部壳体的上方，超导介质换热管安装在外部壳体的下方，外部壳体的上端与上部端盖（3）垂直连接，上部端盖的上部分别连接有升温介质的进口（1）和升温介质的出口（2），超导介质换热管的外侧壳体平行安装有二氧化碳气体出口（8）和二氧化碳气体进口（9）。本发明供热、化工等领域的换热设备。

Description

超导加温换热器及换热方法

技术领域：

本发明涉及一种超导加温换热器及换热方法，该超导加温换热器可应用在油井末端加温***及其他需要给油类加温的***中。

背景技术：

换热器是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备，又称热交换器。是使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到流程规定的指标，以满足工艺条件的需要，同时也是提高能源利用率的主要设备之一。换热器在油田中的应用是十分广泛的,其重要性也是显而宜见的,换热设备利用率的高低直接影响到炼油工艺的效率以及成本的费用问题。据统计换热器在化工建设中约占投资的1/5,因此,换热器的利用率及寿命是值得研究的重要问题。由换热器的损坏原因来看,腐蚀是一个十分重要的原因,而且换热器的腐蚀是大量的普遍存在的,能够解决好腐蚀问题,就等于解决了换热器损坏的根本。

发明内容：

本发明的目的是提供一种超导加温换热器及换热方法。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种超导加温换热器，其组成包括：外部壳体，升温介质换热管和超导介质换热管，所述的升温介质换热管安装在所述的外部壳体的上方，所述的超导介质换热管安装在所述的外部壳体的下方，所述的外部壳体的上端与上部端盖垂直连接，所述的上部端盖的上部分别连接有升温介质的进口和我升温介质的出口，所述的超导介质换热管的外侧壳体平行安装有二氧化碳气体出口和二氧化碳气体进口，所述的超导介质换热管的上部设置有挡板。

所述的超导加温换热器，所述的升温介质换热管内具有水或原油，所述的超导介质换热管内部和所述的升温介质换热管外具有乙二醇溶液，所述的超导介质换热管外具有高温高压二氧化碳气体。

所述的超导加热换热器，所述的超导介质换热管为一组底端为圆弧形结构且平行的换热管，所述的升温介质换热管为一组渐缩式U型结构换热管。

所述的超导加热换热器，所述的超导介质换热管内注有超导液。

所述的超导加热换热器的换热方法，该方法包括如下步骤：

超导换热器下部的换热管内，注有一定量的超导液，当高温高压二氧化碳气体进入换热器后，换热管内的超导液被激活，激活而气化的高温气体上升到换热器上部与上部换热管内的介质换热，超导介质吸热后汽化上升到换热器上部，放热后的超导液被冷凝为液态流回到下部换热管，使上部换热管内的介质被加热升温。升温介质吸收热量升温后流出换热器，完成整个换热过程。

本发明的有益效果：

1.本发明具有高耐压性，可以使用二氧化碳作为循环工质。

本发明真空腔体中，充满的是特制的速热防冻高效传热超导液体，不存在氧化腐蚀的可能性

3.本发明超导液的汽化潜能高于水1.5倍，其受热汽化产生高能物理变化，使换热管内介质在几分钟内迅速升温，所采用的超导介质起动温度极低，只需30度就可激发传温。

附图说明：

附图1是本发明的结构示意图。

1、升温介质的进口，2、升温介质的出口，3、上部端盖，4、外部壳体，5、升温介质换热管，6、挡板，7、超导介质换热管，8、二氧化碳气体出口，9、二氧化碳气体进口。

具体实施方式：

实施例1：

一种超导加温换热器，其组成包括：外部壳体4，升温介质换热管5和超导介质换热管7，所述的升温介质换热管安装在所述的外部壳体的上方，所述的超导介质换热管安装在所述的外部壳体的下方，所述的外部壳体的上端与上部端盖3垂直连接，所述的上部端盖的上部分别连接有升温介质的进口1和我升温介质的出口2，所述的超导介质换热管的外侧壳体平行安装有二氧化碳气体出口8和二氧化碳气体进口9，所述的超导介质换热管的上部设置有挡板6。

实施里2:

根据实施例1所述的超导加温换热器，所述的升温介质换热管内具有水或原油，所述的超导介质换热管内部和所述的升温介质换热管外具有乙二醇溶液，所述的超导介质换热管外具有高温高压二氧化碳气体。

实施例3：

根据实施例1或2所述的超导加热换热器，所述的超导介质换热管为一组底端为圆弧形结构且平行的换热管，所述的升温介质换热管为一组渐缩式U型结构换热管。

实施例4:

根据实施例1或2或3所述的超导加热换热器，所述的超导介质换热管内注有超导液。

实施例5:

高温高压二氧化碳介质由进入换热器内，与换热管内的超导介质进行换热，超导介质吸热后汽化上升到换热器上部，与上部换热管内的升温介质换热，超导介质放热后凝结为液态流回换热器下部换热管内；升温介质吸收热量升温后流出换热器，完成整个换热过程。

实施例6：

超导换热器下部的换热管内，注有一定量的超导液，当高温二氧化碳气体进入换热器后，换热管内的超导液被激活，激活而气化的高温气体上升到换热器上部与上部换热管内的介质换热，放热后的超导液被冷凝为液态流回到下部换热管，使上部换热管内的介质被加热升温。

实施例7：

超导加温换热器可应用于供热、化工等领域的换热设备，换热器内部的换热管可分为两部分，上半部分换热管内流动的介质是需要升温的介质（如水，原油等），下半部分换热管内和上半部分换热管外流动的介质是超导介质（乙二醇溶液），下半部分换热管外流动的介质是高温高压的二氧化碳气体。

Claims (5)

1.一种超导加温换热器，其组成包括：外部壳体，升温介质换热管和超导介质换热管，其特征是：所述的升温介质换热管安装在所述的外部壳体的上方，所述的超导介质换热管安装在所述的外部壳体的下方，所述的外部壳体的上端与上部端盖垂直连接，所述的上部端盖的上部分别连接有升温介质的进口和我升温介质的出口，所述的超导介质换热管的外侧壳体平行安装有二氧化碳气体出口和二氧化碳气体进口，所述的超导介质换热管的上部设置有挡板。

2.根据权利要求1所述的超导加温换热器，其特征是：所述的升温介质换热管内具有水或原油，所述的超导介质换热管内部和所述的升温介质换热管外具有乙二醇溶液，所述的超导介质换热管外具有高温高压二氧化碳气体。

3.根据权利要求1或2所述的超导加热换热器，其特征是：所述的超导介质换热管为一组底端为圆弧形结构且平行的换热管，所述的升温介质换热管为一组渐缩式U型结构换热管。

4.根据权利要求1或2或3所述的超导加热换热器，其特征是：所述的超导介质换热管内注有超导液。

5.一种权利要求1—4之一所述的超导加热换热器的换热方法，其特征是：该方法包括如下步骤：

超导换热器下部的换热管内，注有一定量的超导液，当高温高压二氧化碳气体进入换热器后，换热管内的超导液被激活，激活而气化的高温气体上升到换热器上部与上部换热管内的介质换热，超导介质吸热后汽化上升到换热器上部，放热后的超导液被冷凝为液态流回到下部换热管，使上部换热管内的介质被加热升温。升温介质吸收热量升温后流出换热器，完成整个换热过程。