[实用新型]一种新型余热回收式液氮蒸发器

说明书

技术领域

本实用新型涉及油气开发设备领域，特别涉及一种应用于液氮泵车的液氮蒸发 器。

背景技术

现市场上液氮泵车主要分为两类：余热回收式液氮泵车和直燃式液氮泵车。由于 各种条件限制，目前国内市场上，对大功率液氮泵车通常采用直燃式蒸发器。随着油田开采 条件的改善，技术和工艺的不断进步，施工安全的要求越来越高，液氮泵车施工在油田应用 中越来越普遍，对液氮泵车的安全性要求也会越来越高。而油气井开采过程中，场地本身可 燃性气体含量较高，对明火的限制非常严格。因此在可燃性气体含量较高的油气井中使用 液氮泵车作业时，带有直燃式蒸发器的液氮泵车已经不做为首选。余热回收式蒸发器在大 功率液氮泵车中使用较少，但是随着科技的发展以及油田作业环境的限制，带余热回收式 蒸发器的液氮泵车在油田作业中必将越来越受到重视和重用。

目前常用的余热回收技术是采用冷却液作为中间介质将发动机中冷、润滑油、液 压油、夹套水、机械产热及排烟热依次回收。这种方式存在以下不足：

1、在小排量液氮泵设备上比较适用，但对于在360K以上的设备适用性较差，主要 原因是大量的管壳式换热器在体积较大设备上布置摆放比较困难；

2、设备大量使用管壳式换热器，成本高，流程复杂，泄漏维修难度较大。

发明内容

本实用新型的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种新型余热回收式 液氮蒸发器，解决现有技术流程复杂、体积庞大、制造及维护成本高且通用性差的缺陷。

本实用新型的原理是：本蒸发器采用空气代替原来的冷却液来作为热量的传递介 质。热量传递过程是：外界空气依次通过发动机水箱——消音器盘管（发动机尾气管 线）——蒸发器盘管（液氮管线）——轴流风机。

本实用新型的技术方案为：包括箱体，所述箱体内设有风道，所述风道的出口安装 轴流风机，所述风道由进口至出口依次间隔安装发动机水箱、发动机尾气管线以及液氮蒸 发盘管。

上述方案进一步优选为：

优选的，所述箱体为方形箱体，所述方形箱体的上部由顶部向下延伸的半封闭隔 板分为左、右两腔，所述方形箱体的下部设有通道将左腔和右腔互相连通，所述风道进口位 于左腔上部、出口位于右腔上部；所述水箱安装在左腔内，所述液氮蒸发盘管安装在右腔 内，所述发动机尾气管线安装在方形箱体的下部。

优选的，所述发动机尾气管线为多组盘管结构。

优选的，所述轴流风机为并置的多个。

本实用新型将热回收系统和液氮蒸发系统集成在一个方箱之内，方箱之内的空气 流动将热量传递给蒸发器从而实现液氮的受热蒸发，与现有技术相比具有以下优点：

1、环保角度，本新型蒸发器回收的是设备废热，而非通过燃料的燃烧，不产生CO₂等温室气体，节能又环保，符合国家倡导的低碳节能环保的政策。

2、本发明无燃烧明火，适用于有防爆要求的油田环境。

3、本发明通过空气作为热交换的介质，相对于冷却液介质的热回收蒸发器可靠性 更高，维护成本更低。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1中的A-A剖视图；

图4是图1中的B-B剖视图；

图5是本实用新型的流程原理图；

图中：1、发动机水箱，2、轴流风机，3、发动机尾气出口，4、高压氮气出口，5、高压氮 气入口，6、发动机尾气入口,7、方箱，8、发动机尾气盘管，9、液氮蒸发盘管。

具体实施方式

结合附图，对本实用新型作进一步的描述：

参见图1-4，一种新型余热回收式液氮蒸发器，包括方箱7，方箱7的上部由顶部向 下延伸的半封闭隔板分为左、右两腔，方箱的下部设有连接通道将左腔和右腔互相连通， 左、右两腔上部分别开口，其中右腔上口安装轴流风机2，左腔、连接通道、右腔构成风道；左 腔内安装发动机水箱1，右腔内安装液氮蒸发盘管9，液氮蒸发盘管9两端分出引至箱体外连 接高压氮气出口4和高压氮气入口5；方箱7下部安装发动机尾气盘管8（消音器盘管），其两 端分出引至箱体外连接发动机尾气入口6和发动机尾气出口3。

工作过程：参见图5，空气依次通过发动机水箱1、发动机尾气盘管8换热而升温，然 后和液氮蒸发盘管9进行换热，使液氮受热蒸发为氮气。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施案例，并不用以限定本实用新型，凡在本实 用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应含在本实用新型的保 护范围之内。