水下换热器制造技术

本发明专利技术提供了一种水下换热器，它包括导管、第一盘管、第一叶轮和第二叶轮。导管构造成接收第一流体。第一盘管在导管内部，并构造成接收通过第一流体来加热或冷却的第二流体。第一叶轮在导管内部，它构造成使得第一流体开始绕第一盘管流动。第二叶轮在导管内部，并沿导管的导管横轴线与第一叶轮基本成直线。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】水下换热器相关申请的交叉引用本申请要求美国临时专利申请61/768，262的优先权，该美国临时专利申请61/768，262的申请日为2013年2月22日，标题为“水下换热器”，该文献整体被本文参引。
所公开的实施例总体涉及一种水下换热器。
技术介绍
本部分将引入现有技术的多个方面，这些方面可能与一些公开实施例相关联。这样的说明被认为有助于提供构架，以方便更好地理解所公开的实施例的特定方面。因此，应当知道，该部分应当就这一方面来阅读，而不必是对现有技术的认可。水下传热对于烃生产提供了显著优点，包括但不局限于:(I)降低流量保证顾虑；(2)减小管线长度和/或管线尺寸；(3)更小水上设备；以及(4)减小由管线中的多相流动引起的能量损失。水下传热涉及在水中的传热，其中，水包括但不局限于海水和/或湖水。已经有多种常规的水下传热结构。一种结构包括箱形和侧部完全敞开的结构，该结构包含多个管或管路(即，盘管或管束)。管或管路与海底平行，并在端部处以及在沿其长度的多个位置处受到支撑。流过管或管路的流体(即处理流体)可以通过进入该结构并流过在相邻管或管路之间的空隙的海水而冷却或加热。另一常规的水下传热结构在美国专利申请公开N0.2010/0252227( “227申请”)中介绍。227申请公开了一种海底冷却单元，该海底冷却单元具有用于热流体的进口和用于冷却后流体的出口。海底冷却单元包括:盘管，该盘管暴露于海水中；以及第一推动器，用于产生经过盘管和通过相邻盘管之间的空隙的海水流。常规水下传热结构的缺点涉及流过各结构中的空隙的冷却/加热流体的速度。冷却/加热流体的速度强烈地影响结构的热性能和尺寸。结构的热性能是流过空隙的冷却/加热流体的速度的函数。在常规水下传热结构中的冷却/加热流体的速度并不恒定，通常较小。例如，冷却/加热流体速度仅在从0.01至0.20米/秒的范围。冷却/加热流体速度的不恒定特性阻止了结构的有效、稳态性能以及通过冷却/加热流体来冷却/加热的处理流体的出口温度的有效控制。而且，冷却/加热流体的较低速度影响了结构的尺寸。冷却/加热流体速度越低，用于结构的传热面积必须越大，以便获得所需的热性能。增加的冷却/加热流体速度(例如从0.01至1.00米/秒，而不是从0.01至0.20米/秒)能够使得所需的传热面积尺寸减小50%至60%。当第一推动器由在用于冷却后/加热后流体的出口中的第二推动器间接地驱动时，常规水下传热结构也产生缺点。这种间接连接增加了成本，降低了结构的可靠性。间接连接增加了部件数目和操作该结构所需的能量，并使得结构更易于产生系统故障。因此需要改进的技术，包括可以解决常规水下传热结构的上述缺点中的一个或多个的技术。例如，需要一种水下换热器，它实现以下至少一种情形:提高(即增加)冷却/加热流体的速度；使得冷却/加热流体以基本恒定速度运动；以及直接地驱动用于辅助冷却/加热处理流体的机构。
技术实现思路
本专利技术提供了尤其是提供了一种水下换热器。根据一个实施例，水下换热器包括导管、第一盘管、第一叶轮和第二叶轮。导管构造成接收第一流体。第一盘管在导管内部，并构造成接收通过第一流体加热或冷却的第二流体。第一叶轮在导管内部，它构造成使得第一流体开始绕第一盘管流动。第二叶轮在导管内部，并沿导管的导管横轴线与第一叶轮基本成直线。前面广义地概括了本专利技术一个实施例的特征，以便可以更好地理解下面的详细说明。另外的特征和实施例也将在本文中介绍。【附图说明】通过下面的说明、附加权利要求和附图中所示的所附示例性实施例将清楚所公开实施例的这些和其它特征、方面和优点，这些附图将在下面简要介绍。图1是水下换热器的局部示意图。图2是图1的水下换热器的局部示意图。图3是水下换热器的局部示意图。图4是比较根据本专利技术实施例的水下换热器(具有提高的水下速度)与常规水下换热器(具有常规水下速度)的总传热的图表。图5a示出了常规水下换热器的传热特性。图5b示出了根据本专利技术一个实施例的水下换热器的传热性能。图5c示出了根据本专利技术一个实施例的水下换热器的传热性能。图6是生产烃的方法的流程图。应当知道，附图只是本专利技术的多个实施例的实例，而不是将限制本专利技术的范围。而且，附图通常并不按比例画出，而是为了方便和清楚而画的草图，以表示本专利技术的特定实施例的多个方面。【具体实施方式】为了促进理解本专利技术原理的目的，下面将介绍附图中所示的实施例，特定语言将用于介绍该实施例。不过应当知道，本专利技术的范围并不将由该实施例来限制。如本专利技术所属领域中的技术人员通常知道的，还考虑所述实施例的任意改变和其它变化形式以及本专利技术原理的任意其它用途。本专利技术的一些实施例将详细示出，尽管相关领域的技术人员应当知道，为了清楚，与本专利技术并不相关的一些特征可以并不示出。如图1-3中所示，水下换热器I包括导管2、第一盘管5、第一叶轮6和第二叶轮7。导管2构造成接收第一流体3 (图3)。具体地说，导管2具有至少一个开口 25 (图3)，该开口 25的尺寸构造成接收第一流体3。第一盘管5、第一叶轮6和第二叶轮7在该导管2内部。第一盘管5也构造成接收第二流体4 (图3)，该第二流体4由第一流体3来加热或冷却。具体地说，第一盘管5具有开口，该开口的尺寸构造成接收第二流体4。例如，如图2和3中所示，导管2可以包括第一导管部分9、第二导管部分11和第三导管部分10，该第三导管部分10从第一导管部分9延伸至第二导管部分11。第一、第二和第三导管部分9、11、10可以构造成接收第一流体3。具体地说，第一、第二和第三导管部分9、11、10的尺寸可以构造成接收第一流体3。第一导管部分9可以具有第一导管部分宽度13，第二导管部分11可以具有第二导管部分宽度14，第三导管部分可以具有第三导管部分宽度12 (即中心宽度)。沿与导管横轴线8(图3)基本垂直的方向，第一导管部分宽度13、第二导管部分宽度14和第三导管部分宽度12可以基本相同，如图2中所示，或者第三导管部分宽度12可以比第一导管部分宽度13和第二导管部分宽度14更小，如图3中所示。当第一、第二和第三导管部分宽度13、14、12基本相同时，导管2可以为矩形形状(图2)，当第三导管部分宽度12比第一和第二导管部分宽度13、14更小时，导管2可以包括类似于文氏管槽道的形状(图3)。与当第一、第二和第三导管部分宽度13、14、12基本相同时相比，当导管2的形状类似于文氏管槽道时，水下换热器I能够具有通过换热器I的更低总压降，且换热器I利用在导管2的增压排出口 11 (即第二导管部分11)中的压力恢复。第一盘管5可以在第三导管部分10内部，使得第一盘管5布置在第一流体3的最高速度区域中(由于第三导管部分宽度12相对于第一和第二导管部分宽度13、14的更窄宽度)。这使得第一流体3的速度在第三导管部分10处大于在第一和第二导管部分9、11处。当导管2类似于文氏管槽道时，第一叶轮6可以在第一导管部分9和/或第三导管部分10内部。而且，第二叶轮7可以在第二导管部分11和/或第三导管部分10内部。导管2还可以包括第一导管端部15、第二导管端部16、第三导管端部17、第四导管端部18、第五导管端部19和第六导管端部20。对于第一流体3，第一和第二导管端部15、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水下换热器，包括：导管，所述导管构造成接收第一流体；第一盘管，所述第一盘管在导管内部，并构造成接收通过第一流体加热或冷却的第二流体；第一叶轮，所述第一叶轮在导管内部，它构造成使得第一流体开始绕第一盘管流动；以及第二叶轮，第二叶轮在导管内部，并沿导管的导管横轴线与第一叶轮基本成直线。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·F·乌尔班斯基，R·D·登顿，C·J·马尔特，T·A·福勒，
申请(专利权)人：埃克森美孚上游研究公司，
类型：发明
国别省市：美国;US