本實用新型屬于油氣儲運中的管道加熱系統技術領域,更詳細地說是在油氣儲運過程中對管道采用空氣源熱泵與電輔助加熱結合的方式對原油管道加熱的系統。
背景技術:
在油氣儲運過程中,石油管線需要加熱,而常規的加熱方法包括燃氣加熱和電加熱等方式,而燃氣加熱在很多情況下實現相對困難,直接進行電加熱又會浪費電能,與目前的節能環保的大基調背道而馳。
鑒于上述加熱的方式中,現有技術中也有應用空氣源熱泵進行加熱的系統,然而現有技術中的加熱方式,都是采用間接換熱的方式,即采用介質與冷凝器管路進行一次換熱,然后再利用升溫后的介質與石油管線二次換熱,換熱次數多,不利于快速升溫。
技術實現要素:
為了克服現有技術中空氣源熱泵的冷凝器管道與石油管線間接換熱,升溫遲緩的技術缺陷,本實用新型提供了一種油田專用超導加溫系統,該系統采用石油管線與冷凝器管道順向貼合的方式設置,使得石油管線可直接與冷凝器管道換熱,升溫迅速。
為了實現上述目的,本發明提供如下技術方案:
油田專用超導加溫系統,包括原油管匯、電加熱器、輸油管道、冷凝器、壓縮機、蒸發器、沉降罐和油水分離器;所述原油管匯的入口端與抽油機從井內抽出的原油出口端相連,所述原油管匯的出口端連接所述輸油管道,在所述輸油管道中還連接有所述電加熱器,所述輸油管道的一部分與所述冷凝器的管道順向貼合設置,所述輸油管道與所述冷凝器的管道貼合的末端連接所述沉降罐的入口端,所述沉降罐的出口端通過所述輸油管道連接至所述電加熱器與所述原油管匯之間的輸油管道上,且在所述沉降罐與所述電加熱器之間的輸油管道之間還設置有熱循環泵;
所述蒸發器、壓縮機和冷凝器之間構成熱泵循環裝置。
電加熱器的設置是為了彌補熱泵循環裝置在起始時間制熱遲緩,不能及時為輸油管道加熱的弊端;為了實現快速對輸油管道進行加熱,還可以采用的技術方案是,所述電加熱器是空心的電加熱管,所述輸油管道穿插在所述空心電加熱管內,且所述輸油管道與所述空心電加熱管的內壁貼合設置。
為了實現蒸發器能夠吸收更多的熱量,提升冷凝器的散熱量,可以采用的技術方案還包括,在所述蒸發器的管路上設置翅片,在所述翅片上鍍有太陽選擇性吸收涂層。
為了減少輸油管道在油氣運輸過程中熱量的散失,可以采用的技術方案是,在所述輸油管道的外側包裹保溫管。
在所述沉降罐中的沉降水還留有余熱,這里的余熱溫度至少有50攝氏度,為了充分利用能源以達到節約能源,環保的作用,可以選擇的技術方案是,所述沉降罐中的沉降水通過空心環形套管引流至油井內,且將熱循環泵至電加熱器之間的所述輸油管道穿插到所述空心環形套管內。
為了使得沉降罐中的沉降水能夠充分與熱循環泵至電加熱器之間的所述輸油管道接觸以更多地回收熱量,可以選擇的技術方案是,所述空心環形套管每隔不超過20cm的距離設有一段向內收口的結構,收口距離不超過2cm,收口后恢復到原套管尺寸。
為了讓輸油管道充分與冷凝器管道接觸換熱,可以選擇的技術方案是,所述輸油管道與所述冷凝器管道接觸的一段為S形,所述冷凝器管道沿著S形的所述輸油管道焊接。
為了實現冷凝器的溫度更高和保護環境的雙重功效,可以選擇的技術方案是,所述蒸發器、冷凝器和壓縮機之間的連接管路中循環的冷媒種類采用R32冷媒。
可以選擇的技術方案還包括,在油水分離器與沉降罐之間的輸油管道中設置有輸油泵。
可以選擇的技術方案還包括,在所述輸油管道中設置有溫度傳感器,所述溫度傳感器還連接有控制器;所述控制器與所述壓縮機連接,用于控制所述壓縮機的啟停。
可以選擇的技術方案還包括,所述控制器與所述電加熱器連接,當溫度傳感器的溫度高于60攝氏度時,控制器控制溫度傳感器斷電。
本實用新型具有的有益效果包括:
初始采用電輔助加熱,迅速提升輸油管道的溫度,防止結蠟阻流;當溫度達到60攝氏度后通過控制器控制電加熱器斷電,停止加熱以節能,依靠熱泵系統加熱比電加熱更節能;由于冷凝器與輸油管道貼合設置,為直接一次換熱,因此升溫更加迅速,也免去了介質的需求,節省資源;沉降罐中的沉降水的熱量也沒有浪費,通過收口的空心環形套管將余熱傳遞給了輸油管道。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本實用新型的一種實施方式的系統結構示意圖。
附圖標記說明如下:
1、原油管匯;2、電加熱器;3、輸油管道;4、冷凝器;5、壓縮機;6、蒸發器;7、沉降罐;8、油水分離器;9、抽油機;10、熱循環泵;11、輸油泵。
具體實施方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚,下面將對本發明的技術方案進行詳細的描述。顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所得到的所有其它實施方式,都屬于本發明所保護的范圍。
如圖1所示,本實用新型提供了一種油田專用超導加溫系統,包括原油管匯1、電加熱器2、輸油管道3、冷凝器4、壓縮機5、蒸發器6、沉降罐7和油水分離器8;所述原油管匯1的入口端與抽油機9從井內抽出的原油出口端相連,所述原油管匯1的出口端連接所述輸油管道3,在所述輸油管道3中還連接有所述電加熱器2,所述輸油管道3的一部分與所述冷凝器4的管道順向貼合設置,所述輸油管道3與所述冷凝器4的管道貼合的末端連接所述沉降罐7的入口端,所述沉降罐7的出口端通過所述輸油管道3連接至所述電加熱器2與所述原油管匯1之間的輸油管道3上,且在所述沉降罐7與所述電加熱器2之間的輸油管道3之間還設置有熱循環泵10。
所述蒸發器6、壓縮機5和冷凝器4之間構成熱泵循環裝置。
為了彌補熱泵循環裝置在起始時間制熱遲緩,不能及時為輸油管道3加熱的弊端;為了實現快速對輸油管道3進行加熱,可以采用的實施例如下:
所述電加熱器2是空心的電加熱管,所述輸油管道3穿插在所述空心電加熱管內,且所述輸油管道3與所述空心電加熱管的內壁貼合設置。
為了實現蒸發器6能夠吸收更多的熱量,提升冷凝器4的散熱量,可以采用的實施例如下:
在所述蒸發器6的管路上設置翅片,在所述翅片上鍍有太陽選擇性吸收涂層。
為了減少輸油管道3在油氣運輸過程中熱量的散失,可以采用的實施例如下:
在所述輸油管道3的外側包裹保溫管。
在所述沉降罐7中的沉降水還留有余熱,這里的余熱溫度至少有50攝氏度,為了充分利用能源以達到節約能源,環保的作用,可以選擇的實施例如下:
所述沉降罐7中的沉降水通過空心環形套管引流至油井內,且將熱循環泵10至電加熱器2之間的所述輸油管道3穿插到所述空心環形套管內。
為了使得沉降罐7中的沉降水能夠充分與熱循環泵10至電加熱器2之間的所述輸油管道3接觸以更多地回收熱量,可以選擇的實施例如下:
所述空心環形套管每隔不超過20cm的距離設有一段向內收口的結構,收口距離不超過2cm,收口后恢復到原套管尺寸。
更為改進的實施方式還包括,所述輸油管道3與所述冷凝器4管道接觸的一段為S形,所述冷凝器4管道沿著S形的所述輸油管道3焊接。
為了實現冷凝器4的溫度更高和保護環境的雙重功效,可以選擇的實施方式如下:
所述蒸發器6、冷凝器4和壓縮機5之間的連接管路中循環的冷媒種類采用R32冷媒。
可以選擇的實施方式還包括,在油水分離器8與沉降罐7之間的輸油管道3中設置有輸油泵11(如圖1所示)。
可以選擇的實施方式還包括,在所述輸油管道3中設置有溫度傳感器,所述溫度傳感器還連接有控制器;所述控制器與所述壓縮機5連接,用于控制所述壓縮機5的啟停。
可以選擇的實施方式還包括,所述控制器與所述電加熱器2連接,當溫度傳感器的溫度高于60攝氏度時,控制器控制溫度傳感器斷電。
以上實施例和實施方式的綜合的有益效果概況如下:
初始采用電輔助加熱,迅速提升輸油管道3的溫度,防止結蠟阻流;當溫度達到60攝氏度后通過控制器控制電加熱器2斷電,停止加熱以節能,依靠熱泵系統加熱比電加熱更節能;由于冷凝器4與輸油管道3貼合設置,為直接一次換熱,因此升溫更加迅速,也免去了介質的需求,節省資源;沉降罐7中的沉降水的熱量也沒有浪費,通過收口的空心環形套管將余熱傳遞給了輸油管道3。
以上所述,僅為本發明的具體實施方式,但本發明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內,可輕易想到變化或替換,都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此,本發明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。