[发明专利]海水自冷却器

说明书

 

技术领域

本发明属于海洋工程领域降低海底管线输送原油温度的创新。

背景技术

目前，受海洋软管技术所限，运输原油温度越高，使用海洋软管进行原油运输的造价会迅速增加。而控制原油输出温度是解决海洋软管运输的有效途径。原油冷却一般在采油平台上进行，但这样会占用宝贵的平台资源，同时需要使用冷却器采用电能或其他动力驱动空气或循环水对原油进行冷却，而无法通过自然环境且不使用动力情况下对原油进行有效冷却，并且在水下运用冷却器对原油进行冷却也还没有先例。

 

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述缺陷，利用海水自然环境温度比原油温度低得多的条件通过增大原油传输管路与海水介质的接触面积达到快速有效降温的效果。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是海水自冷却器由钢管束、保护罩、进油管、出油管、进油腔、出油腔、外接钢管、三通球阀组成，其中钢管束由若干个相同的钢管组合而成，钢管束纵向平行放置，整体均布排列，组合横截面呈圆形。钢管束前后两端分别连接到进油腔和出油腔，进、出油腔均呈半圆球形，进、出油腔连接到进、出油管，钢管束和进、出油腔由连接法兰连接并用O型圈密封。进、出油管和一根外接钢管并联，连接处设有三通球阀可控制冷却器开闭。钢管束由若干个独立保护罩进行保护，每个保护罩由圆形钢板和筒型钢板组成，保护罩中心为圆形钢板，圆形穿过钢管束，圆形钢板外侧围有一筒形钢板，筒形钢板外侧各开若干小圆孔，保护罩并排布置包围住钢管束。

本发明的有益效果是，海水自冷却器完全通过自然环境中的海水流动进行降温，节约能源，无需人工值守。该装置采用若干个钢管大大增加了原油传输的截面积和管道接触面积，使原油在冷却器中流速减缓，流经冷却器的时间增加，同时海水和管道接触面积加大，这都能使海水降温作用得到加强。该装置使用的保护罩不但可以防止外力、落物等因素使冷却器受损，而且通过和海管相连的圆形钢板可将热量快速吸收到保护罩表面，海水流经保护罩也可起到降温的作用，最大限度的发挥了冷却器的功效。该装置只用和冷却器并联钢管上的一个球阀就达到了控制冷却器进出口开关的目的，操作简单方便。该装置整体结构安全简单，效率高，材料均为钢，便于建造。

附图说明

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

    图1是海水自冷却器主视图；

    图2是海水自冷却器主体斜视图；

图3是海水自冷却器主体截面图。

其中：1-进油管；2-进油腔；3-钢管束；4-连接法兰；5-保护罩；6-出油腔；7-出油管；8-外接钢管；9-三通球阀。

具体实施方式

根据附图所示，海水自冷却器放置在水底，有海底基础作为支撑，高温原油从平台处理后直接进入冷却器入口处，当海水自冷却器为工作状态时，高温原油通过进油管1流至三通球阀9处，通向外接钢管8处阀门闭合，通向冷却器处阀门打开，高温原油进入冷却器的进油腔2，进油腔2充满后，高温原油流入冷却器的钢管束3中；钢管束3和进油腔1、出油腔2由连接法兰4连接并用O型圈密封，钢管束3外径与保护罩5连接，高温原油热量通过钢管束3传至保护罩5和海水环境中，海水通过保护罩5的若干小圆孔流经保护罩5和钢管束3周围，并带走热量。由于海水温度比高温原油温度低得多，高温原油热量被钢管束3和保护罩5大量消耗，温度迅速降低，当高温原油通过钢管束3到达出油腔6时，原油温度已降低到软管运输允许温度以下。原油在出油腔6中聚集后流入出油管7，最后进入软管入口运输到使用端。当初始原油不需要冷却时，通向外接钢管8处阀门打开，通向冷却器处阀门闭合，此时海水自冷却器为闭合状态，原油直接通过外接钢管8进入软管完成运输。