[发明专利]一种旋流分离热管换热器

说明书

本发明涉及热管换热器设备技术领域，具体涉及一种旋流分离热管换热器，包括用于无杂质流体介质换热流通的第一筒体和用于含有杂质流体介质换热流通的第二筒体，第一筒体和第二筒体之间采用法兰隔板连接，第一筒体位于第二筒体正上方，贯穿法兰隔板设置有若干个热管，若干个热管的两端分别延伸至第一筒体和第二筒体内，贯穿第一筒体及法兰隔板设置有排液管，排液管一端延伸至第二筒体内，另一端延伸至第一筒体外，其排液管顶部的出口为污水出口；本发明的热管换热器具有抗堵塞、抗腐蚀、抗结垢、总传热系数高且便于维修的特点，可应用于油田采出水与清水换热已经各种类似污水与清水换热。

技术领域

本发明涉及热管换热器设备技术领域，具体涉及一种旋流分离热管换热器。

背景技术

随着国家对节能减排要求越来越严，尤其是双碳目标的提出，油田采出水、工业污水、生活污水余热利用越来越受到重视。另外随着油田开发进入中后期，采出水含量不断上升，将形成大量低温余热资源，在油田采出水余热利用方面采出水换热器为关键设备，关乎着采出余热利用系统的稳定性。

目前，常用的油田采出水换热器有板式换热器、管壳换热器和螺旋板换热器。由于油田采出水具有矿化度高、易结垢、腐蚀强、含泥沙、含污油的特点，板式换热器流道狭窄、换热板薄，采出水中的腐蚀物、矿化物、泥沙和污油很容易造成换热板腐蚀穿孔和堵塞，且维修困难；管壳换热器若采出水走管程，管程流道细，很容易堵塞，且随着管程内壁结垢，换热效率大幅下降，维修困难；若采出水走壳程，会在管程外壁结垢，加之泥沙和污油共同作用，造成管束间堵塞，换热效率大幅下降，维修困难。螺旋板换热器也流道狭窄，很容易堵塞和泥沙磨损穿孔，且基本无法维修。根据调研情况，这些常用的采出水换热器一般在投产3～5年后便无法使用。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供了一种旋流分离热管换热器，尤其是具有抗堵塞、抗腐蚀、抗结垢、总传热系数高且便于维修的特点，可应用于油田采出水与清水换热已经各种类似污水与清水换热。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种旋流分离热管换热器，包括用于无杂质流体介质换热流通的第一筒体和用于含有杂质流体介质换热流通的第二筒体，所述第一筒体和第二筒体之间采用法兰隔板连接，所述第一筒体位于第二筒体正上方，所述贯穿法兰隔板设置有若干个热管，若干个热管的两端分别延伸至第一筒体和第二筒体内，所述贯穿第一筒体及法兰隔板设置有排液管，所述排液管一端延伸至第二筒体内，另一端延伸至第一筒体外，其排液管顶部的出口为污水出口。

进一步地，所述的第二筒体从上至下依次包括第一竖直筒体部、第一锥形筒体部、第二竖直筒体部和第二锥形筒体部，所述第一竖直筒体部、第一锥形筒体部、第二竖直筒体部和第二锥形筒体部的孔径从上至下依次减小，所述第一竖直筒体部和第二竖直筒体部分别为两端孔径相同的竖直筒体，所述第一锥形筒体部和第二锥形筒体部为锥台型筒体，所述第二锥形筒体部的底部开口为排污口，所述第一竖直筒体部上设置污水入口。

进一步地，所述的第一筒体侧壁的上方设置清水出口，所述第一筒体侧壁的下方设置清水入口，所述第一筒体内从上至下依次设置有多层挡板，所述多层挡板与第一筒体侧壁之间设置有液体流出口，所述相邻两层的挡板与第一筒体侧壁之间液体流出口均相对称设置。

进一步地，所述的清水入口设置在最下层的挡板将第一筒体分割的底部空间的外壁上，所述清水出口设置在最上层的挡板将第一筒体分割的顶部空间的外壁上，所述清水入口和清水出口均分别设置在液体流出口相对一侧的第一筒体侧壁上。

进一步地，所述的热管包括热管清水部和热管污水部，所述热管清水部和热管污水部为一体式结构，所述热管清水部位于第一筒体内，热管污水部位于第二筒体内，所述热管清水部的管壁上沿着长度方向设置有螺旋翅片，所述热管污水部的管壁为光滑的管壁。

进一步地，所述的第一筒体的顶部还设置有法兰盖板，所述排液管延伸至法兰盖板外部，所述法兰盖板与第一筒体的顶部采用第二螺栓螺母紧固件连接。