一种用于天然气开采工艺的发动机辅助设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于天然气开采工艺的发动机辅助设备，箱体、进液管和出液管，箱体内部弯曲设置有换热管，换热管上设置若干扰流板，箱体的内壁上等间距固定有若干分隔板，分隔板上设置通孔，换热管穿过通孔，换热管与通孔之间设置有密封圈，分隔板将箱体的内部空间分为若干连通的空冷区域，在第一个空冷区域和最后一个空冷区域的侧面上分别设置有进气口，箱体上设置有出气口。本实用新型专利技术通过合理设计箱体内的空气流道，并利用两个进气口同时进气，不仅节约了冷却液资源，降低了开采成本，还避免了传统空冷器在流程的后半段出现高温空气对低温冷却液进行加热的情况，有效地提高了换热效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种加热设备，具体涉及一种用于天然气开采工艺的发动机辅助设备。
技术介绍
伴随科技的迅猛发展，人们逐渐认识到了天然气的用处，并在各个领域广泛应用，使得天然气作为人们日常生活中不可或缺的能源。需求的增加带来频繁的开采，但天然气属于不可再生资源，随着开采的深入，部分气井由于天然气总量骤减而进入低压开采阶段。为了在低压开采阶段依然能开采出天然气，对气井采集的驱动设备，即发动机的功耗要求则大大超出正常的功耗值，从而导致发动机的转轴部分在工作一定时间后产生大量的热能，为了保证发动机能够正常工作，则需要对发动机的转轴进行持续降温。用于降温发动机的冷却介质在冷却过后温度升高，为了重复利用这部分冷却介质，通常将其通入冷却器中进行冷却并再循环。传统的冷却器主要采用水冷的方式，但是，由于水冷需要消耗大量冷却水，在持续的气井开采中是会消耗大量的冷却水的，这样的开采方式成本高，不经济；现有的空冷器虽然能够解决成本问题，但是其空气流道是套设在冷却介质的流道外侧的，空气从冷却介质的流道，即换热管外侧流过，进行热交换，这种方式存在问题，即在入口处，空气为低温，发动机的冷却介质为高温，在沿流道流向出口时，发生热交换，空气温度升高，而冷却介质温度逐渐降低，当进入流道后半程后，空气的高温又会对冷却介质进行加热，导致冷却介质的温度增加，所以这种方式降温效果差。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是针对传统空气冷却装置的缺陷，目的在于提供一种用于天然气开采工艺的发动机辅助设备，解决传统的空气冷却装置由于冷却流道结构而产生的冷却效果差的问题。本技术通过下述技术方案实现：一种用于天然气开采工艺的发动机辅助设备，包括箱体，所述箱体的同一个侧面上设置有进液管和出液管，箱体内部弯曲设置有换热管，所述换热管的两端分别连接进液管、出液管，箱体的内壁上固定有若干分隔板，所述分隔板上设置有若干通孔，换热管穿过所述通孔，换热管与通孔之间设置有密封圈，分隔板均平行于进液管所在的箱体侧面，分隔板将箱体的内部空间分为若干连通的空冷区域，沿进液管所在侧面至与该侧面相平行的另一侧面的方向，在第一个空冷区域和最后一个空冷区域的侧面上分别设置有进气口，所述进气口位于箱体上，箱体上还设置有出气口，所述出气口位于两个进气口之间，第一个空冷区域和最后一个空冷区域的侧壁上还设置有若干扰流板。传统的冷却器主要分为水冷器或空冷器。水冷器的效果虽然优于空冷器，但是，在低压气井的开采过程中，对发动机的功耗要求很高，若要使发动机维持在正常的工作温度，则要快速的循环冷却介质，这种情况下如果要采用水冷器，那么将消耗大量的冷却液，由于低压气井开采所获得的收益本就低于正常气压或是高压开采，若采用水冷器冷却冷却介质，不仅增加成本，还浪费能源。空冷器是通过空气对冷却介质进行降温，其优点是空气获取十分方便，通过鼓风机即可对箱体内输入空气，而空气是取之不尽的，不会造成能源的浪费，所以在低压气井的开采中，选用空冷器是非常节约成本的。但是，现有的空冷器的流道设置是有问题的，因为其空气流道是套设在冷却介质的流道外侧的，空气从冷却介质的流道，即换热管外侧流过，与换热管内的冷却介质进行热交换，这种方式的问题是在箱体入口处，空气为低温，发动机的冷却介质为高温，在沿流道流向出口时，发生热交换，空气温度逐渐升高的同时冷却介质温度逐渐降低，当进入流道后半程后，空气的高温又会对冷却介质进行加热，导致冷却介质的温度增加，所以这种方式降温效果是很差的。为了解决上述问题，合理利用空气对冷却发动机的冷却介质进行冷却，本技术提供了一种空冷装置。与传统的空冷器相同，本装置也包括箱体，以及设置在箱体上的进液管和出液管，箱体内还弯曲设置有换热管，换热管中流通发动机冷却介质，换热管的两端分别连接进液管和出液管。与现有空冷器不同的是，在箱体的内壁上固定有若干相互平行的分隔板，所述分隔板平行于进液管所在的箱体侧面，分隔板的顶面、底面和一个侧面与箱体连接，其余三个面与箱体形成弯曲的空气流道，空气流道被若干分隔板阻隔成若干空冷区域，相邻的两个空冷区域之间通过分隔板与箱体内壁之间的缝隙连通，同时，在分隔板上设置有若干通孔，换热管穿过所述通孔，通孔使得分隔板还起到了支撑和引导换热管的作用，通孔内侧与换热管的外侧之间还设置有密封圈，密封圈能够防止空气从通孔内流过。沿进液管所在的侧面到与该侧面相平行的另一侧面的方向，在第一个空冷区域和最后一个空冷区域的侧面上分别设置有进气口，进气口设置在箱体上，即本装置设置有两个进气口，箱体上还设置有出气口，出气口位于两个进气口之间。通过上述结构，高温的发动机的冷却介质通过进液管进入至箱体内的换热管中，温度降低后从出液管中排出；空气从两个进气口中同时通入至箱体内的，空气沿分隔板流向出气口。在箱体内，空气与换热管外侧接触，通过换热管与高温的冷却介质交换热量，达到冷却发动机冷却介质的目的。在本装置的设计中，第一空冷区域和最后一个空冷区域由于连接进气口，其中的空气温度最低，而换热管的进液管和出液管位于第一空冷区域内，这样低温空气就能够对刚进入箱体内和即将排出至箱体外的发动机冷却介质进行热交换，避免了传统的空冷器在换热管的后半程空气还会对冷却介质进行加热的情况，有效地改善了冷却效果。同时，由于进液管和排液管设置在箱体的同一侧面上，所以弯曲的换热管必然在于进液管所在侧面相平行的另一侧面附近有至少一个弯曲处，而该弯曲处即使没有落在最后一个空冷区域内，也落在其附近的空冷区域，而最后一个空冷区域内通入的低温空气可以有效地对弯曲处的换热管内的发动机冷却介质进行降温。由于两个进气口之间设置有出气口，所以空气的流程也较之前缩短了一半，温度升高的空气最终通过出气口排出。综上所述，本装置通过合理设计箱体内的空气流道，并利用两个进气口同时进气，不仅节约了冷却器的冷却液，降低了开采成本，还避免了传统空冷器在流程的后半段出现高温空气对低温冷却介质进行加热的情况，有效地提高了换热效率。不仅如此，在实际应用中还发现，有时候会出现空气从通孔与换热管之间的缝隙中流过，造成降温效率下降的缺陷。首先，因为箱体内空气流道的设计是使得从进气口所在空冷区域至出气口所在的空冷区域，温度逐渐升高的，这样固定空冷区域后，才可以根据空冷区域的温度变化设置换热管的位置，更好地从全局把握应该在何处设置换热管的弯曲处和直管处，达到很好的热交换效果，但是，当空气从通孔中流过后，空气的温度变化不再是规律的，各空冷区域之间的温差缩小，箱体内各处的空气温度相差不大，对换热管内的冷却介质的冷却效果也就是各处一样的了，所以部分空冷区域内的冷却效果降低，导致整个装置的冷却效果变差。其次，因为缝隙很窄，空气在通过缝隙时速度迅速提高数倍，高速流过的空气与换热管表面的摩擦使得换热管的表面被加热，减弱了降温效果。为了解决上述问题，在通孔与换热管之间设置有密封圈，所述密封圈将缝隙堵住，使得空气只能从分隔板与箱体之间的空间通过，有效地保证了空冷区域之间温度梯度变化的规律性，进一步提升了装置的冷却效果，另外，密封圈还避免了高速通过空气所产生的噪音，改善了工作环境。沿进液管所在的侧面至与该侧面相平行的另一侧面的方向，第一个空冷区域和最后一个空冷区域的内壁上均设置有若干扰流板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于天然气开采工艺的发动机辅助设备，包括箱体(1)，所述箱体(1)的同一个侧面上设置有进液管(2)和出液管(3)，箱体(1)内部弯曲设置有换热管(7)，所述换热管(7)的两端分别连接进液管(2)、出液管(3)，其特征在于，箱体(1)的内壁上固定有若干分隔板(6)，所述分隔板(6)上设置有若干通孔，换热管(7)穿过所述通孔，换热管(7)与通孔之间设置有密封圈(8)，分隔板(6)均平行于进液管(2)所在的箱体(1)侧面，分隔板(6)将箱体(1)的内部空间分为若干连通的空冷区域，沿进液管(2)所在侧面至与该侧面相平行的另一侧面的方向，在第一个空冷区域和最后一个空冷区域的侧面上分别设置有进气口(4)，所述进气口(4)位于箱体(1)上，箱体(1)上还设置有出气口(5)，所述出气口(5)位于两个进气口(4)之间，第一个空冷区域和最后一个空冷区域的侧壁上还设置有若干扰流板(9)；所述换热管(7)上设置有翅片(10)，所述翅片(10)沿换热管(7)的轴线从换热管(7)的一端延伸至另一端；所述翅片(10)有4根，相邻的翅片(10)之间的夹角为90°。

【技术特征摘要】
1.一种用于天然气开采工艺的发动机辅助设备，包括箱体(1)，所述箱体(1)的同一个侧面上设置有进液管(2)和出液管(3)，箱体(1)内部弯曲设置有换热管(7)，所述换热管(7)的两端分别连接进液管(2)、出液管(3)，其特征在于，箱体(1)的内壁上固定有若干分隔板(6)，所述分隔板(6)上设置有若干通孔，换热管(7)穿过所述通孔，换热管(7)与通孔之间设置有密封圈(8)，分隔板(6)均平行于进液管(2)所在的箱体(1)侧面，分隔板(6)将箱体(1)的内部空间分为若干连通的空冷区域，沿进液管(2)所在侧面至与该侧面相平行的另一侧面的方向，在第一个空冷区域和最后一个空冷区域的侧面上分别设置有进气口(4)，所述进气口(4)位于箱体(1)上，箱体(1)上还设置有出气口(5)，所述出气口(5)位于两个进气口(4)之间，第一个空冷区域和最后一个空冷区域的侧壁上还设置有若干扰流板(9)；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄建军，
申请(专利权)人：成都正升能源技术开发有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51