热管在油田加热炉上的应用研究

摘要: 对热管元件应用于油田火筒式加热炉必须解决的技术关键问题进行了研究。根据传热学原理,给出了控制热管工作温度的工程实用技术;针对油田加热炉改造问题,提出以热管流动阻力最小为目标函数的一种优化设计思想, 用以限制烟气的流动阻力。通过40 余台加热炉的改造实践证明,改造后加热炉的热效率平均提高8% 左右,热管温度控制及烟气阻力控制是改造设计的关键。
关键词: 热管; 加热炉; 工作温度; 流动阻力; 控制技术

序 言
热管是一种高效的传热元件,自从热管的应用从航天工程转到地面领域以来, 热管元件在热能工程等领域迅速得到广泛应用。热管依靠工作介质的相变传热, 因而具有许多优良的传热特性[ 1 , 2 ] ,被誉为热的“超导体”,在加强换热、工业余热回收等场合得到广泛应用。
近年来,由于油田加热炉节能改造的需要,人们开始尝试将热管用在加热炉的炉膛内部,以强化传热、降低排烟损失。由于加热炉内部的高温环境,对热管的设计提出了新的要求。如果这个问题解决不好, 就可能发生“爆管”等安全事故。通过几年的现场实践, 作者较好地解决了热管在加热炉内部应用的相关技术问题, 改造加热炉四十余台,取得了一定的经济效益。