一種北方地區(qū)油田儲(chǔ)油空氣源熱泵加熱系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種北方地區(qū)油田儲(chǔ)油空氣源熱泵加熱系統(tǒng)，包括二氧化碳?jí)嚎s機(jī)、內(nèi)部緩沖罐、內(nèi)部板式換熱器、內(nèi)部變頻水泵、內(nèi)置微電腦控制主板、內(nèi)置管殼式換熱器、電子膨脹閥、外部蒸發(fā)器、液氣分離罐、加熱介質(zhì)緩沖罐、變頻加熱循環(huán)泵、電子壓力傳感器、電磁閥、螺紋管加熱器、電子液位計(jì)、熱電偶、保溫儲(chǔ)油罐；電子膨脹進(jìn)口與內(nèi)置管殼式換熱器一次側(cè)出口端連接，外部蒸發(fā)器出口與內(nèi)置管殼式換熱器二次側(cè)進(jìn)口連接，內(nèi)置管殼式換熱器二次側(cè)出口與液氣分離罐入口連接。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)：保溫儲(chǔ)油罐的半罐速熱及整罐加熱功能，空氣源蒸發(fā)器作為主要熱量來源，使整個(gè)系統(tǒng)在北方地區(qū)冬季的低溫環(huán)境下仍然能夠維持空氣源熱泵的工作。
【專利說明】
一種北方地區(qū)油田儲(chǔ)油空氣源熱泵加熱系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及熱能工程供熱設(shè)備的領(lǐng)域，特別涉及了一種北方地區(qū)油田儲(chǔ)油空氣源熱栗加熱系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前采油過程中，保溫儲(chǔ)油是一道重要工序。原油溫度在剛采集上來的時(shí)候?yàn)?0-50°C，按照一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)油罐來計(jì)算為20m3，大致需要5-7天裝滿。在這期間原油溫度會(huì)隨之降低，低于原油凝固點(diǎn)后泄油過程中會(huì)出現(xiàn)原油“掛壁”現(xiàn)象，導(dǎo)致原油無法全部流出。目前廣泛應(yīng)用的保溫加熱技術(shù)為電熱棒套筒式加熱方式，這種間接式加熱方式不僅在熱效率上大大降低，而且由于在加熱棒局部加熱的方式，造成加熱表面的油品溫度過高，在換熱管高溫面長(zhǎng)時(shí)間滯留，極容易產(chǎn)生分解物，結(jié)聚于換熱管表面，容易結(jié)焦，嚴(yán)重阻礙熱量的傳遞，也影響了原油的品質(zhì)。
[0003]隨著空氣源熱栗在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用效果得到了廣泛的認(rèn)同，它以消耗地位熱源、安裝方便、占地面積小以及能效比高而受到關(guān)注。然而傳統(tǒng)的含氟冷媒介質(zhì)的空氣源熱栗無法克服北方地區(qū)冬天低溫環(huán)境，普通空氣源在加熱方式上采用循環(huán)式，在低溫情況下熱量無法及時(shí)傳輸以及普通含氟冷媒不具備低溫特性導(dǎo)致系統(tǒng)無法吸收熱量造成壓縮機(jī)低壓報(bào)警。無法需依靠電輔助加熱器完成基本的加熱效果，從而無法體現(xiàn)出空氣源節(jié)能環(huán)保的特性。所以利用二氧化碳的低溫特性作為冷媒介質(zhì)的二氧化碳空氣源熱栗儲(chǔ)油罐加熱系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，特提供了一種北方地區(qū)油田儲(chǔ)油空氣源熱栗加熱系統(tǒng)。
[0005]本實(shí)用新型提供了一種北方地區(qū)油田儲(chǔ)油空氣源熱栗加熱系統(tǒng)，其特征在于:所述的北方地區(qū)油田儲(chǔ)油空氣源熱栗加熱系統(tǒng)，包括二氧化碳?jí)嚎s機(jī)1、內(nèi)部緩沖罐2、內(nèi)部板式換熱器3、內(nèi)部變頻水栗4、內(nèi)置微電腦控制主板5、內(nèi)置管殼式換熱器6、電子膨脹閥7、外部蒸發(fā)器8、液氣分離罐9、加熱介質(zhì)緩沖罐10、變頻加熱循環(huán)栗11、電子壓力傳感器12、第三電磁閥13、第二電磁閥14、第一電磁閥15、第四電磁閥16、第一螺紋管加熱器17、第二螺紋管加熱器18、第一電子液位計(jì)19、第二電子液位計(jì)20、第二熱電偶21、保溫儲(chǔ)油罐22、第一熱電偶23 ；
[0006]其中:電子膨脹7進(jìn)口與內(nèi)置管殼式換熱器6—次側(cè)出口端連接，所述外部蒸發(fā)器8出口與內(nèi)置管殼式換熱器6二次側(cè)進(jìn)口連接，內(nèi)置管殼式換熱器6二次側(cè)出口與液氣分離罐9入口連接，變頻加熱循環(huán)栗11出口與第一電磁閥15入口、第二電磁閥14入口連接，第一螺紋管加熱器17出口端分別連接第一電磁閥15出口端、第四電磁閥16入口端、第三電磁閥13入口端，第二螺紋管加熱18器出口端分別與第三電磁閥13出口端、加熱介質(zhì)緩沖罐1 二次側(cè)入口端連接；
[0007]第一螺紋管17加熱器與第二螺紋管加熱器18放置于保溫儲(chǔ)油罐22中，保溫儲(chǔ)油罐22中設(shè)有第一熱電偶23、第二熱電偶21、第一電子液位計(jì)19、第二電子液位計(jì)21。
[0008]所述的內(nèi)部變頻水栗4采用變頻式水栗。
[0009]所述的變頻加熱循環(huán)栗11采用變頻式水栗。
[0010]系統(tǒng)加熱部分通過內(nèi)置微電腦控制主板可以根據(jù)室外低端熱能自動(dòng)調(diào)整電子膨脹閥的開度。冷媒通過室外蒸發(fā)器后吸收環(huán)境中的低端熱能，通過二氧化碳?jí)嚎s機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷馗邏阂簹饣旌蠣顟B(tài)。通過內(nèi)部板式換熱器與加熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換，制取高溫加熱介質(zhì)。內(nèi)置管殼式加熱器放置于外部蒸發(fā)器兩端，提升了進(jìn)入外部蒸發(fā)器冷媒的溫度，降低了進(jìn)入二氧化碳?jí)嚎s機(jī)的冷媒溫度。
[0011]當(dāng)儲(chǔ)油罐進(jìn)入儲(chǔ)油階段液位到達(dá)第二電子液位計(jì)處，系統(tǒng)加熱部分第二熱電偶開始工作，第二電磁閥、第四電磁閥打開，第一電磁閥、第三電磁閥關(guān)閉。變頻加熱循環(huán)栗根據(jù)電子壓力傳感器傳輸?shù)男盘?hào)開始運(yùn)轉(zhuǎn)，將加熱介質(zhì)緩沖罐中的高溫加熱介質(zhì)通過第二電磁閥與第四電磁閥進(jìn)入第二螺紋管加熱器。當(dāng)?shù)诙犭娕紮z測(cè)溫度到達(dá)設(shè)定溫度后，關(guān)閉第二電磁閥與第四電磁閥以及變頻加熱循環(huán)栗。
[0012]當(dāng)儲(chǔ)油罐液位到達(dá)第一電子液位計(jì)處，系統(tǒng)加熱部分第一熱電偶與第二熱電偶同時(shí)開始工作，第一電磁閥與第四電磁閥打開，第二電磁閥與第三電磁閥關(guān)閉，頻加熱循環(huán)栗根據(jù)電子壓力傳感器傳輸?shù)男盘?hào)開始運(yùn)轉(zhuǎn)，將加熱介質(zhì)緩沖罐中的高溫加熱介質(zhì)通過第一電磁閥進(jìn)入第一螺紋管加熱器，通過第四電磁閥進(jìn)入第二螺紋管加熱器。當(dāng)溫度同時(shí)滿足第一熱電偶與第二熱電偶的設(shè)定溫度，關(guān)閉第一電磁閥與第四電磁閥以及變頻加熱循環(huán)栗；當(dāng)油溫滿足第二熱電偶的設(shè)定溫度而未達(dá)到第一熱電偶設(shè)定溫度時(shí)，打開第一電磁閥與第三電磁閥，關(guān)閉第二電磁閥與第四電磁閥，使高溫的加熱介質(zhì)直接進(jìn)入第一螺紋管加熱器；當(dāng)油溫滿足第一熱電偶設(shè)定溫度而未滿足第二熱電偶設(shè)定溫度，打開第二電磁閥與第四電磁閥，關(guān)閉第一電磁閥與第三電磁閥，使溫的加熱介質(zhì)直接進(jìn)入第二螺紋管加熱器。
[0013]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn):
[0014]本實(shí)用新型所述的北方地區(qū)油田儲(chǔ)油空氣源熱栗加熱系統(tǒng)，通過放置于保溫儲(chǔ)油罐中的第一熱電偶、第二熱電偶與內(nèi)置微電腦控制主板連接，根據(jù)內(nèi)置微電腦控制主板的溫度設(shè)定對(duì)比來控制第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥與第四電磁閥的配合，從而實(shí)現(xiàn)保溫儲(chǔ)油罐的半罐速熱及整罐加熱功能。在低溫環(huán)境下內(nèi)置微電腦控制主板協(xié)調(diào)內(nèi)部變頻水栗與內(nèi)部緩沖罐，根據(jù)吸取的熱量控制內(nèi)部變頻水栗進(jìn)而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)加熱部分的輸出熱量，避免了在低溫運(yùn)行情況下壓縮機(jī)低壓故障的出現(xiàn)?？諝庠凑舭l(fā)器作為主要熱量來源，利用二氧化碳的低溫特性作為冷媒介質(zhì)，使得整個(gè)系統(tǒng)在北方地區(qū)冬季的低溫環(huán)境下仍然能夠維持空氣源熱栗的工作優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖及實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明:
[0016]圖1為北方地區(qū)油田儲(chǔ)油空氣源熱栗加熱系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0017]實(shí)施例1
[0018]本實(shí)施例提供了一種北方地區(qū)油田儲(chǔ)油空氣源熱栗加熱系統(tǒng)，其特征在于:所述的北方地區(qū)油田儲(chǔ)油空氣源熱栗加熱系統(tǒng)，包括二氧化碳?jí)嚎s機(jī)1、內(nèi)部緩沖罐2、內(nèi)部板式換熱器3、內(nèi)部變頻水栗4、內(nèi)置微電腦控制主板5、內(nèi)置管殼式換熱器6、電子膨脹閥7、外部蒸發(fā)器8、液氣分離罐9、加熱介質(zhì)緩沖罐10、變頻加熱循環(huán)栗11、電子壓力傳感器12、第三電磁閥13、第二電磁閥14、第一電磁閥15、第四電磁閥16、第一螺紋管加熱器17、第二螺紋管加熱器18、第一電子液位計(jì)19、第二電子液位計(jì)20、第二熱電偶21、保溫儲(chǔ)油罐22、第一熱電偶23；
[0019]其中:電子膨脹閥7進(jìn)口與內(nèi)置管殼式換熱器6—次側(cè)出口端連接，所述外部蒸發(fā)器8出口與內(nèi)置管殼式換熱器6二次側(cè)進(jìn)口連接，內(nèi)置管殼式換熱器6二次側(cè)出口與液氣分離罐9入口連接，變頻加熱循環(huán)栗11出口與第一電磁閥15入口、第二電磁閥14入口連接，第一螺紋管加熱器17出口端分別連接第一電磁閥15出口端、第四電磁閥16入口端、第三電磁閥13入口端，第二螺紋管加熱器18出口端分別與第三電磁閥13出口端、加熱介質(zhì)緩沖罐10二次側(cè)入口端連接；
[0020]第一螺紋管加熱器17與第二螺紋管加熱器18放置于保溫儲(chǔ)油罐22中，保溫儲(chǔ)油罐22中設(shè)有第一熱電偶23、第二熱電偶21、第一電子液位計(jì)19、第二電子液位計(jì)20。
[0021]系統(tǒng)加熱部分通過內(nèi)置微電腦控制主板可以根據(jù)室外低端熱能自動(dòng)調(diào)整電子膨脹閥的開度。冷媒通過室外蒸發(fā)器后吸收環(huán)境中的低端熱能，通過二氧化碳?jí)嚎s機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷馗邏阂簹饣旌蠣顟B(tài)。通過內(nèi)部板式換熱器與加熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換，制取高溫加熱介質(zhì)。內(nèi)置管殼式加熱器放置于外部蒸發(fā)器兩端，提升了進(jìn)入外部蒸發(fā)器冷媒的溫度，降低了進(jìn)入二氧化碳?jí)嚎s機(jī)的冷媒溫度。
[0022]當(dāng)儲(chǔ)油罐進(jìn)入儲(chǔ)油階段液位到達(dá)第二電子液位計(jì)處，系統(tǒng)加熱部分第二熱電偶開始工作，第二電磁閥、第四電磁閥打開，第一電磁閥、第三電磁閥關(guān)閉。變頻加熱循環(huán)栗根據(jù)電子壓力傳感器傳輸?shù)男盘?hào)開始運(yùn)轉(zhuǎn)，將加熱介質(zhì)緩沖罐中的高溫加熱介質(zhì)通過第二電磁閥與第四電磁閥進(jìn)入第二螺紋管加熱器。當(dāng)?shù)诙犭娕紮z測(cè)溫度到達(dá)設(shè)定溫度后，關(guān)閉第二電磁閥與第四電磁閥以及變頻加熱循環(huán)栗。
[0023]當(dāng)儲(chǔ)油罐液位到達(dá)第一電子液位計(jì)處，系統(tǒng)加熱部分第一熱電偶與第二熱電偶同時(shí)開始工作，第一電磁閥與第四電磁閥打開，第二電磁閥與第三電磁閥關(guān)閉，頻加熱循環(huán)栗根據(jù)電子壓力傳感器傳輸?shù)男盘?hào)開始運(yùn)轉(zhuǎn)，將加熱介質(zhì)緩沖罐中的高溫加熱介質(zhì)通過第一電磁閥進(jìn)入第一螺紋管加熱器，通過第四電磁閥進(jìn)入第二螺紋管加熱器。當(dāng)溫度同時(shí)滿足第一熱電偶與第二熱電偶的設(shè)定溫度，關(guān)閉第一電磁閥與第四電磁閥以及變頻加熱循環(huán)栗；當(dāng)油溫滿足第二熱電偶的設(shè)定溫度而未達(dá)到第一熱電偶設(shè)定溫度時(shí)，打開第一電磁閥與第三電磁閥，關(guān)閉第二電磁閥與第四電磁閥，使高溫的加熱介質(zhì)直接進(jìn)入第一螺紋管加熱器；當(dāng)油溫滿足第一熱電偶設(shè)定溫度而未滿足第二熱電偶設(shè)定溫度，打開第二電磁閥與第四電磁閥，關(guān)閉第一電磁閥與第三電磁閥，使溫的加熱介質(zhì)直接進(jìn)入第二螺紋管加熱器。
[0024]實(shí)施例2
[0025]本實(shí)施例提供了一種北方地區(qū)油田儲(chǔ)油空氣源熱栗加熱系統(tǒng)，其特征在于:所述的北方地區(qū)油田儲(chǔ)油空氣源熱栗加熱系統(tǒng)，包括二氧化碳?jí)嚎s機(jī)1、內(nèi)部緩沖罐2、內(nèi)部板式換熱器3、內(nèi)部變頻水栗4、內(nèi)置微電腦控制主板5、內(nèi)置管殼式換熱器6、電子膨脹閥7、外部蒸發(fā)器8、液氣分離罐9、加熱介質(zhì)緩沖罐10、變頻加熱循環(huán)栗11、電子壓力傳感器12、第三電磁閥13、第二電磁閥14、第一電磁閥15、第四電磁閥16、第一螺紋管加熱器17、第二螺紋管加熱器18、第一電子液位計(jì)19、第二電子液位計(jì)20、第二熱電偶21、保溫儲(chǔ)油罐22、第一熱電偶23；
[0026]其中:電子膨脹閥7進(jìn)口與內(nèi)置管殼式換熱器6—次側(cè)出口端連接，所述外部蒸發(fā)器8出口與內(nèi)置管殼式換熱器6二次側(cè)進(jìn)口連接，內(nèi)置管殼式換熱器6二次側(cè)出口與液氣分離罐9入口連接，變頻加熱循環(huán)栗11出口與第一電磁閥15入口、第二電磁閥14入口連接，第一螺紋管加熱器17出口端分別連接第一電磁閥15出口端、第四電磁閥16入口端、第三電磁閥13入口端，第二螺紋管加熱器18出口端分別與第三電磁閥13出口端、加熱介質(zhì)緩沖罐10二次側(cè)入口端連接；
[0027]第一螺紋管加熱器17與第二螺紋管加熱器18放置于保溫儲(chǔ)油罐22中，保溫儲(chǔ)油罐22中設(shè)有第一熱電偶23、第二熱電偶21、第一電子液位計(jì)19、第二電子液位計(jì)20。
[0028]所述的內(nèi)部變頻水栗4采用變頻式水栗。
[0029]實(shí)施例3
[0030]本實(shí)施例提供了一種北方地區(qū)油田儲(chǔ)油空氣源熱栗加熱系統(tǒng)，其特征在于:所述的北方地區(qū)油田儲(chǔ)油空氣源熱栗加熱系統(tǒng)，包括二氧化碳?jí)嚎s機(jī)1、內(nèi)部緩沖罐2、內(nèi)部板式換熱器3、內(nèi)部變頻水栗4、內(nèi)置微電腦控制主板5、內(nèi)置管殼式換熱器6、電子膨脹閥7、外部蒸發(fā)器8、液氣分離罐9、加熱介質(zhì)緩沖罐10、變頻加熱循環(huán)栗11、電子壓力傳感器12、第三電磁閥13、第二電磁閥14、第一電磁閥15、第四電磁閥16、第一螺紋管加熱器17、第二螺紋管加熱器18、第一電子液位計(jì)19、第二電子液位計(jì)20、第二熱電偶21、保溫儲(chǔ)油罐22、第一熱電偶23 ；
[0031]其中:電子膨脹閥7進(jìn)口與內(nèi)置管殼式換熱器6—次側(cè)出口端連接，所述外部蒸發(fā)器8出口與內(nèi)置管殼式換熱器6二次側(cè)進(jìn)口連接，內(nèi)置管殼式換熱器6二次側(cè)出口與液氣分離罐9入口連接，變頻加熱循環(huán)栗11出口與第一電磁閥15入口、第二電磁閥14入口連接，第一螺紋管加熱器17出口端分別連接第一電磁閥15出口端、第四電磁閥16入口端、第三電磁閥13入口端，第二螺紋管加熱器18出口端分別與第三電磁閥13出口端、加熱介質(zhì)緩沖罐10二次側(cè)入口端連接；
[0032]第一螺紋管加熱器17與第二螺紋管加熱器18放置于保溫儲(chǔ)油罐22中，保溫儲(chǔ)油罐22中設(shè)有第一熱電偶23、第二熱電偶21、第一電子液位計(jì)19、第二電子液位計(jì)20。
[0033]所述的變頻加熱循環(huán)栗11采用變頻式水栗。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種北方地區(qū)油田儲(chǔ)油空氣源熱栗加熱系統(tǒng)，其特征在于:所述的北方地區(qū)油田儲(chǔ)油空氣源熱栗加熱系統(tǒng)，包括二氧化碳?jí)嚎s機(jī)(1)、內(nèi)部緩沖罐(2)、內(nèi)部板式換熱器(3)、內(nèi)部變頻水栗(4)、內(nèi)置微電腦控制主板(5)、內(nèi)置管殼式換熱器(6)、電子膨脹閥(7)、外部蒸發(fā)器(8)、液氣分離罐(9)、加熱介質(zhì)緩沖罐(10)、變頻加熱循環(huán)栗(11)、電子壓力傳感器(12)、第三電磁閥(13)、第二電磁閥(14)、第一電磁閥(15)、第四電磁閥(16)、第一螺紋管加熱器(17)、第二螺紋管加熱器(18)、第一電子液位計(jì)(19)、第二電子液位計(jì)(20)、第二熱電偶(21)、保溫儲(chǔ)油罐(22)、第一熱電偶(23); 其中:電子膨脹閥(7)進(jìn)口與內(nèi)置管殼式換熱器(6)—次側(cè)出口端連接，所述外部蒸發(fā)器(8)出口與內(nèi)置管殼式換熱器(6)二次側(cè)進(jìn)口連接，內(nèi)置管殼式換熱器(6)二次側(cè)出口與液氣分離罐(9)入口連接，變頻加熱循環(huán)栗(11)出口與第一電磁閥(15)入口、第二電磁閥(14)入口連接，第一螺紋管加熱器(17)出口端分別連接第一電磁閥(15)出口端、第四電磁閥(16)入口端、第三電磁閥(13)入口端，第二螺紋管加熱器(18)出口端分別與第三電磁閥(13)出口端、加熱介質(zhì)緩沖罐(1)二次側(cè)入口端連接； 第一螺紋管加熱器(17)與第二螺紋管加熱器(18)放置于保溫儲(chǔ)油罐(22)中，保溫儲(chǔ)油罐(22)中設(shè)有第一熱電偶(23)、第二熱電偶(21)、第一電子液位計(jì)(19)、第二電子液位計(jì)(20)。2.按照權(quán)利要求1所述的北方地區(qū)油田儲(chǔ)油空氣源熱栗加熱系統(tǒng)，其特征在于:所述的內(nèi)部變頻水栗(4)采用變頻式水栗。3.按照權(quán)利要求1所述的北方地區(qū)油田儲(chǔ)油空氣源熱栗加熱系統(tǒng)，其特征在于:所述的變頻加熱循環(huán)栗(11)采用變頻式水栗。
【文檔編號(hào)】F25B30/02GK205602463SQ201620320865
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年4月18日
【發(fā)明人】王清海, 柯起厚, 張孝順
【申請(qǐng)人】沈陽群賀新能源科技有限公司