一種含鹽水球形螺旋迷宮蒸發器制造技術

本實用新型專利技術提供了一種用于直流注汽鍋爐除鹽技術用的球形螺旋迷宮蒸發設備，設備包括球形螺旋迷宮蒸發器本體，在球形螺旋迷宮蒸發器本體內高含鹽水與部分較高過熱度蒸汽摻混并蒸發氣化擴散進蒸汽氣相區，并有鹽分析出，析出的鹽分和未蒸發鹽水及其它固液雜物在離心力作用下落入蒸發器底部形成濃鹽水液相區，氣相區和液相區通過換熱導流板換熱將液相濃鹽水再次加熱蒸發成近飽和濃縮鹽水，并從容器底部排出，將鹽除掉，高含鹽水蒸發后進入氣相區形成高干度飽和蒸汽，高干度飽和蒸汽經過汽液分離后與鍋爐出汽管線的另一部分過熱蒸汽混合成較低過熱度蒸汽進入注汽管線網。通過該設備蒸發處理，可將99％的鹽分除掉，從而大幅減少了注汽管網系統鹽析，保障了注汽系統連續穩定生產。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種高含鹽廢水的處理裝置，尤其涉及一種油田注汽領域的高含鹽廢水處理裝置。
技術介紹
在特超稠油開發時向地層所注的過熱蒸汽，是由一種特制直流注汽鍋爐蒸發稠油田采出水產生的低過熱度蒸汽提供，其產生過程如圖1所示，將經凈化、軟化等處理后的油田采出水由泵打入直流鍋爐第一段，水受熱蒸發成干度約為80%的蒸汽，然后將蒸汽導入汽液分離器，分離出的高干度蒸汽進入直流鍋爐第二段繼續加熱成較高過熱度蒸汽，再通過一個摻混器將較高過熱度蒸汽與分離出的高含鹽水摻混，使高含鹽水全部蒸發產生較低過熱度蒸汽作為注汽使用。在此過程中，蒸汽中攜帶的鹽分易析出，導致注汽一段時間后析出的鹽分富積在注汽管線、單井管線、油管內壁附著水的地方，造成管線內徑變小、管線壓力損失增大和磨蝕堵塞設備等諸多危害。為消除這些危害，需將鹽分除掉。
技術實現思路
為了解決
技術介紹
中存在的以上問題，本專利技術提供了一種含鹽水球形螺旋迷宮蒸發器，該蒸發器可將99%的鹽分除掉，從而大幅減少了注汽管網系統鹽析，保障了注汽系統連續穩定生產。為達到上述目的，本專利技術采用如下技術方案:一種含鹽水球形螺旋迷宮蒸發器，包括球體殼體，其特征在于，所述球形殼體內的上半部分設置有隔板，隔板下固定有螺旋換熱導流板，隔板上部殼體的側壁上設有進水管，螺旋式換熱導流板之間形成螺旋盤繞的導流道，導流道的入口設置有進汽管，螺旋盤繞的導流道靠近進汽管端上的隔板上開有噴水孔作為布水器(實際上就是在導流道上面的隔板上打孔即可)；隔板中心開有通孔，通孔上焊接伸出殼體的出汽管，在出汽管位于殼體內部的出汽管內安裝內置式汽液分離器，殼體的底部中央設置有向下伸出的排水管，排水管上端位于液相區中上部，在殼體底部同時安裝有回水管，回水管與進水管相連。螺旋盤繞的導流道上開設的噴水孔在靠近進汽管處排得密，遠離進汽管處排得疏。螺旋式換熱導流板在殼體的水平中開面(是指球體的中間平面)上下各占有一定高度。本專利技術的有益效果是:99%的除鹽率，注汽干線、注采合一管線和油管內鹽析現象大幅緩解，系統可長期穩定運行，可提高鍋爐運行時率，延長抽油機檢泵周期，提高采油時率?！靖綀D說明】下面結合附圖對本專利技術進一步說明圖1為現有技術中采用摻混器的直流注汽鍋爐除鹽工藝流程圖；圖2為本專利技術所述的球形螺旋迷宮蒸發器結構示意圖；圖3是圖2中I一I截面不意圖；圖4為本專利技術所述的球形螺旋迷宮蒸發工藝流程圖；圖5為利用本專利技術所述的球形螺旋迷宮蒸發器除鹽的工藝流程圖?！揪唧w實施方式】下面結合【附圖說明】和【具體實施方式】對本專利技術作進一步描述:如圖2-3所示，球形螺旋迷宮蒸發器包括球形的殼體1，殼體I內的上半部分焊接有圓形隔板2，圓形隔板2下焊接有螺旋式換熱導流板3，圓形隔板2上部位于殼體I的側壁上設有進水管5，螺旋式換熱導流板3之間形成導流道，從上向下看導流道盤繞的方向為逆時針方向，導流道的端頭具有進汽管4，螺旋盤繞的導流道上的隔板上開有噴水孔作為布水器6，噴水孔在靠近進汽管4處排得密，遠離進汽管4處排得疏。在圓形隔板2的中心開有通孔，通孔上焊接出汽管8，出汽管8向上伸出殼體1，在出汽管位于殼體內的部分內安裝有內置式汽液分尚器9。螺旋式換熱導流板3在殼體I的水平中開面(是指球體的中間平面)上下各占有一定高度。圓形隔板2和上部球體形成的空間為進水區W。螺旋式換熱導流板3的底面與下半部分殼體I之間的空間為液相區L，液相區L底部中央的殼體上具有向外伸出的排水管7，排水管上端位于液相區中上部，在殼體底部同時安裝有回水管10，回水管與進水管5相連。該裝置蒸發除鹽的使用方法，如圖4所示，將部分從直流注汽鍋爐產生的較高過熱度蒸汽a導入蒸發器并在螺旋式換熱導流板3的螺旋式導管內高速旋轉，形成旋流蒸汽氣相區(G，簡稱氣相區)；將汽液分離器來的高含鹽水b通過布水器噴射進氣相區G內，與蒸汽a充分摻混，并隨其高速流動，在流動過程中，高含鹽水b部分蒸發進入氣相區G，在摻混蒸發過程中有鹽分析出，析出的鹽分和未蒸發高含鹽水液體及其他液固雜質落入蒸發器底部形成更高含鹽量的液相區(L，簡稱液相區)；液相區L與氣相區G通過換熱導流板3換熱使高含鹽水b繼續蒸發濃縮成近飽和濃縮鹽水(c，250000ppm左右)，根據排水管7上流量計的變化來調節雙控制閥Vw以控制排放量，其排放量根據鍋爐進水量及其鹽分含量確定；蒸發器的進水量是動態變化的，液相區L高度也隨之變化，通過蒸發器上液相區L液位計測定這些液位變化來調節進汽管4上控制閥(Vsi)以調控蒸汽a進入量與高含鹽水b的量相匹配，即液位高于設定值，增加導入蒸汽量，低于設定值，減少導入蒸汽量，保證排出水c含鹽量穩定在接近飽和點；同時，通過回水管10利用密度差產生的動力將部分蒸發器I內的部分濃縮鹽水返回到進水管5中，并與進水b混合然后再次回到蒸發器I內，形成循環回路，使蒸發器I內液體處在循環狀態，確保蒸發器I內液體各處性質一致，防止液體鹽析結垢，并能調節蒸發量。較高過熱度蒸汽a在吸收高含鹽水b蒸發出的水分后形成飽和蒸汽d，飽和蒸汽d在通過出汽管8排出時，由位于出汽管8內的汽液分離器9將其中夾帶的液態水脫除，根據出汽管8和直流鍋爐出口過熱蒸汽管線上壓力計(Ps和Pr)變化通過調節相應控制閥(Vss和Vr)，確保蒸發器內處在穩定狀態并使生成的飽和蒸汽d與鍋爐出口的部分過熱蒸汽混合，形成幾乎不含鹽的低過熱度蒸汽注入注汽管網。圖5為具體的實施例:對從直流注汽鍋爐來的較高過熱度蒸汽(a，總量:15t/h，溫度:480°C，壓力:12MPa)和從汽液分離器來的高含鹽水(b，總量:5t/h，溫度:330°C，壓力:13MPa含鹽量:14000ppm)的摻混蒸發除鹽為實施例進行詳細描述。調節進汽管4上液位控制閥(Vs，啟動時手工調節)，將約10t/h的較高過熱度蒸汽a通入蒸發器內，并使其以較高氣速在換熱導流板3間旋流，形成高速旋流蒸汽氣相區G ;同時將全部高含鹽水b以一定流速噴淋進蒸發器內與較高過熱度蒸汽a充分摻混并隨其在氣相區G內高速旋流。在流動過程中部分高含鹽水b與蒸汽a換熱蒸發氣化擴散進氣相區G，同時有鹽分析出，析出的鹽分和未蒸發高含鹽水及其它固液雜物落入蒸發器下部形成高含鹽水液相區L。液相區G與氣相區L通過換熱導流板3換熱使高含鹽水b繼續蒸發氣化而變成近飽和的濃縮鹽水(C，含鹽量為250000ppm)，根據排水管7線上流量計變化通過雙調節控制閥Vw，使高濃度鹽水c以0.3t/h的量排出；同時，通過回水管10利用密度差產生的動力將部分蒸發器I內的部分濃縮鹽水返回到進水管5中，并與進水b混合然后再次回到蒸發器I內，形成循環回路，使蒸發器I內液體處在循環狀態，確保蒸發器I內液體各處性質一致，防止液體鹽析結垢，并能調節蒸發量。同時根據液相區L液面高度變化調節進汽管線4上控制閥Vsi來調控導入蒸汽量，實現蒸汽3與高含鹽水b的量合理匹配，確保液相區L高度基本穩定。氣相區G內較高過熱度蒸汽a吸收從液相區L蒸發出氣態水分變成飽和蒸汽d，飽和蒸汽d在通過出汽管8排出時，由位于出汽管8內的汽液分離器9將其中夾帶的液態水脫除，根據注汽干線上和蒸發器出汽管線8上壓力計(Pr和Ps)變化通過調節相應控制閥(Vr和Vss)使蒸發器內蒸發系統處于穩定狀態并使飽和蒸汽本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種含鹽水球形螺旋迷宮蒸發器，包括球體本體，其特征在于，所述球形本體內上半部分設置有隔板，隔板下固定有螺旋換熱導流板，隔板上部殼體側壁上設有進水管；螺旋式換熱導流板之間形成螺旋導流道，導流道入口設置有進汽管，螺旋盤繞的導流道頂部隔板上靠近進汽管端沿導流道盤旋方向開有噴水孔；隔板中心開有通孔，通孔上焊接伸出殼體的出汽管，在出汽管位于殼體內部的出汽管內安裝內置式汽液分離器，殼體的底部中央設置有向下伸出的排水管，排水管上端位于液相區中上部，在殼體底部同時安裝有回水管，回水管與進水管相連。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：朱澤民，劉智勇，顧泓，周建平，劉周恩，周京都，
申請(專利權)人：北京和默能源技術有限公司，
類型：新型
國別省市：北京;11