管式电磁感应蒸汽发生炉及蒸汽发生方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115949930A(43)申请公布日2023.04.11(21)申请号202310134690.9F22B37/26(2006.01)(22)申请日2023.02.17E21B43/24(2006.01)(71)申请人上海飞舟博源石油装备股份有限公司地址201413上海市奉贤区新杨公路1618号2幢401室(72)发明人夏小军王祎州王生劳李敏立黄福和李聚乐邓永申(74)专利代理机构上海双霆知识产权代理事务所(普通合伙)31415专利代理师张骥(51)Int.Cl.F22B1/28(2006.01)F22B37/00(2006.01)F22B37/10(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图9页(54)发明名称管式电磁感应蒸汽发生炉及蒸汽发生方法(57)摘要本发明公开了一种管式电磁感应蒸汽发生炉，包括管式炉体，管式炉体的管壁中内置有电磁线圈；芯管穿设于所述管式炉体的内腔；芯管与管式炉体之间形成环形空间；螺旋管设置于所述芯管的外部；所述螺旋管为空心管，螺旋管的上端与补水接口相连通，螺旋管的下端与所述环形空间相连通；气液分离装置设置于所述管式炉体的上端；气液分离装置的入口与所述管式炉体的环形空间相连通，气液分离装置的出口与所述芯管的内腔相连通。本发明将芯管作为发热管，液态水在沿炉体向下流动的过程中，炉体的长度越长，蒸汽与芯管内腔的热交换越充分，蒸汽的温度越高，本发明彻底解决了高温蒸汽在从地面输送至井底的热损失问题。本发明还公开了一种高温蒸汽发生方法。CN115949930ACN115949930A权利要求书1/2页1.一种管式电磁感应蒸汽发生炉，其特征在于，包括：管式炉体(1)，管式炉体(1)的管壁中内置有电磁线圈(5)；芯管(2)，穿设于所述管式炉体(1)的内腔；芯管(2)与管式炉体(1)之间形成环形空间(I)；螺旋管(3)，设置于所述芯管(2)的外部；所述螺旋管(3)为空心管，螺旋管(3)的上端(3‑1)与补水接口相连通，螺旋管(3)的下端与所述环形空间(I)相连通；以及气液分离装置(4)，设置于所述管式炉体(1)的上端；气液分离装置(4)的入口与所述管式炉体(1)的环形空间(I)相连通，气液分离装置(4)的出口与所述芯管(2)的内腔(II)相连通。2.根据权利要求1所述的管式电磁感应蒸汽发生炉，其特征在于，所述芯管(2)内孔的截面积不小于所述环形空间(I)的截面积。3.根据权利要求1所述的管式电磁感应蒸汽发生炉，其特征在于，所述螺旋管(3)的内径(D3)与所述芯管(2)的外径(D2)相配合；螺旋管(3)的外径(d3)小于所述管式炉体(1)的内径(d1)；所述螺旋管(3)的内圈与所述芯管(2)的外壁相接触；所述螺旋管(3)的外圈与所述管式炉体(1)的内壁之间形成间隙。4.根据权利要求1所述的管式电磁感应蒸汽发生炉，其特征在于，所述管式炉体(1)为复合材料多层连续管，包括由内向外依次设置的结构层(11)、电磁屏蔽层(12)、内衬层(13)、纤维增强层(14)和外包覆层(15)；结构层(11)内置有所述电磁线圈(5)；所述内衬层(13)内置有电缆(6)；电缆(6)与所述电磁线圈(5)电连接。5.根据权利要求4所述的管式电磁感应蒸汽发生炉，其特征在于，所述电磁屏蔽层(12)采用具有电磁屏蔽性能的材料；和/或，所述纤维增强层(14)采用树脂浸润纤维形成的复合材料；和/或，所述结构层(11)、内衬层(13)和外包覆层(15)采用一种或多种耐高温高分子材料。6.根据权利要求1所述的管式电磁感应蒸汽发生炉，其特征在于，所述芯管(2)包括电磁感应管体(21)，电磁感应管体(21)的内壁设置有导热翅片(22)，电磁感应管体(21)的外壁敷设有减热涂层(23)。7.根据权利要求6所述的管式电磁感应蒸汽发生炉，其特征在于，所述导热翅片(22)的外壁与所述电磁感应管体(21)的内壁相配合，导热翅片(22)的内壁沿周向分布有多个凸起；所述电磁感应管体(21)采用铁基材料。8.根据权利要求7所述的管式电磁感应蒸汽发生炉，其特征在于，所述导热翅片(22)的凸起向芯管(2)的中心延伸；相邻凸起之间形成流道。9.一种高温蒸汽发生方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，将液态水注入螺旋管(3)，水沿螺旋管(3)向下流动，从螺旋管(3)的内腔流入环形空间(I)；第二步，对电磁线圈(5)通电；通电后的电磁线圈(5)与芯管(2)发生电磁感应，使芯管(2)产生热量；第三步，芯管(2)外表面的减热涂层(23)使得芯管(2)所产生热量中的小部分传导至环形空间(I)，其余的大部分热量传导至芯管(2)的内腔(II)；芯管(2)所产生热量将水加热成2CN115949930A权利要求书2/2页为饱和蒸汽，进而成为