CN103253469A - 一种原油开采用油罐用专用热泵 - Google Patents
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Abstract
一种原油开采用油罐用专用热泵，包括两套独立换热系统、冷凝风机、外钣金板和电控箱组件，所述独立换热系统包括冷凝器、油分离器、储液器、压缩机、气液分离器和系统膨胀阀及干燥过滤器组件，所述独立换热系统安装在原油开采用油罐端部；所述独立换热系统外侧有外钣金板，所述电控箱组件安装在外钣金板内；所述每套独立换热系统对应一个冷凝风机。本发明通过设计一种原油开采用油罐用专用热泵，以空气为热源使用制冷剂直接与原油进行换热，因此可一年四季保证原油的温度在50℃以上，从而能最大限度保证原油的流动性。
Description
技术领域
本发明涉及原油开采辅助设备领域，特别涉及一种原油开采用油罐用专用热泵。
背景技术
一年四季均需要对原油进行开采，四季的温差变化较大，为了便于运输，需保证原油具有一定的流动性，因此需保证原油温度在50℃以上，才能确保原油不凝固，目前一般使用蒸汽或者热水方式对油罐进行加热，如使用蒸汽方式对油罐进行加热，则很难对温度进行调控，因此会造成很大的能源浪费，若使用热水方式对油罐进行加热，则需要利用低温热源制成100℃-120℃的高温热水，并建立热水管网对油罐进行加热，这样成本较高，热交换效果也不明显，并且只能在相应的地势环境情况下进而加热，部分原油开采场所由于无法建立热水管网因此原油开采用油罐无法使用热水方式对原油开采用油罐进行加热。
发明内容
针对以上问题，本发明通过设计一种原油开采用油罐用专用热泵，以空气为热源使用制冷剂直接与原油进行换热，因此可一年四季保证原油的温度在50℃以上，从而能最大限度保证原油的流动性，本发明提供一种原油开采用油罐用专用热泵，包括两套独立换热系统、冷凝风机、外钣金板和电控箱组件，所述原油开采用油罐内有四组螺旋钢管，所述每套独立换热系统对应两组螺旋钢管，所述独立换热系统通过两组螺旋钢管与原油开采用油罐内不锈钢螺旋管换热器相连：
所述独立换热系统包括冷凝器、油分离器、储液器、压缩机、气液分离器和系统膨胀阀及干燥过滤器组件，所述独立换热系统安装在原油开采用油罐端部；
所述左侧独立换热系统的左侧冷凝器通过管道与左侧四通阀组件相连，所述左系统四通阀组件通过管道与左侧气液分离器相连，所述左侧气液分离器通过左系统回气管组件与左侧压缩机相连，所述左侧压缩机通过左系统排气管组件与左侧油分离器相连，所述左侧四通阀组件通过管道与左系统膨胀阀及干燥过滤器组件相连，所述左系统膨胀阀及干燥过滤器组件通过管道与左侧储液器和左侧气阀组件及左侧液阀组件相连；
所述右侧独立换热系统的右侧冷凝器通过管道与右侧四通阀组件相连，所述右系统四通阀组件通过管道与右侧气液分离器相连，所述右侧气液分离器通过右系统回气管组件与右侧压缩机相连，所述右侧压缩机通过右系统排气管组件与右侧油分离器相连，所述右侧四通阀组件通过管道与右系统膨胀阀及干燥过滤器组件相连，所述右系统膨胀阀及干燥过滤器组件通过管道与右侧储液器和右侧气阀组件及右侧液阀组件相连；
所述独立换热系统外侧有外钣金板，所述电控箱组件安装在外钣金板内；
所述每套独立换热系统对应一个冷凝风机，所述冷凝风机包括电机、电机支架、扇叶和风机网罩，所述电机通过电机支架安装在独立换热系统外侧和外钣金板之间，所述电机输出轴上有扇叶，所述风机网罩安装在外钣金板上。
作为本发明的进一步改进，所述每套独立换热系统还对应一套喷液冷却系统，所述喷液冷却系统包括喷嘴、喷液电子膨胀阀组件和喷液电磁阀组件，所述左侧喷嘴安装在左侧压缩机内，所述左侧喷嘴与左侧喷液电子膨胀阀组件相连，所述左侧喷液电子膨胀阀组件通过管道与左系统喷液电磁阀组件相连，所述右侧喷嘴安装在右侧压缩机内，所述右侧喷嘴与右侧喷液电子膨胀阀组件相连，所述右侧喷液电子膨胀阀组件通过管道与右系统喷液电磁阀组件相连，由于本发明是用于原油开采用油罐，原油的开采环境往往非常恶劣，因此当独立换热系统排气温度过高，本发明喷液冷却系统会喷射液体制冷剂喷入压缩机中间腔从而有效冷却并降低排气温度，使压缩机能在恶劣工作环境下保持正常运转，进而拓宽热泵的运行范围。
作为本发明的进一步改进，当独立换热系统排气温度大于135℃喷液冷却系统开始喷液，在一些恶劣工作环境下独立换热系统排气温度甚至会大于135℃，而独立换热系统排气温度的极限温度为135℃，因此一旦排气温度大于135℃需立刻使用喷液冷却系统进行降温。
作为本发明的进一步改进，所述原油开采用油罐容积为30立方米，所述原油开采用油罐长为5米、宽为3米、高为2米，原油开采用油罐的标准容积为30立方米，因此本发明可用于标准的原油开采用油罐。
作为本发明的进一步改进，所述独立换热系统制冷剂为R410A，为了防止污染大气层，本发明需使用R410A作为制冷剂，R410A作为新冷媒由两种准共沸的混合物而成，主要由氢，氟和碳元素组成，具有稳定，无毒，性能优越等特点，由于不含氯元素，故不会与臭氧发生反应，既不会破坏臭氧层。
作为本发明的进一步改进，所述独立换热系统管道连接均采用钎焊，本发明制冷管路需进行钎焊，钎焊必需充氮保护，焊缝应当平整，无任何焊缝缺陷。
作为本发明的进一步改进，所述独立换热系统带电部位和可能接地的非带电金属部位之间的绝缘电阻值应大于5MΩ，所述独立换热系统带电部位和可能接地的非带电金属部位应能承受其间所施加频率为50HZ的基本正弦波1800V电压持续1S的试验电压，由于本发明工作环境恶劣，因此需保证相应的电气性能。
作为本发明的进一步改进，所述原油开采用油罐用专用热泵夏季最大运行工况为室外干球温度43℃，冬季最低运行工况为室外环境温度-25℃，由于本发明工作环境恶劣，因此需保证相应的工况。
作为本发明的进一步改进，所述原油开采用油罐用专用热泵保证原油标准温度为50℃，因此原油温度在50℃以上，才能确保原油不凝固，因此本发明需保证原油标准温度为50℃。
本发明为一种原油开采用油罐用专用热泵，该原油开采用油罐用专用热泵包括两套独立的换热系统，两套独立的换热系统与油罐内的螺旋管换热器通过钢管相连组合为空气源热泵机组，可以以空气为热源使用制冷剂对原油进行换热处理，因此可不受地势和周围环境限制，一年四季对原油开采用油罐进行加热，从而可使得新开采的原油温度保持在50℃以上，从而可最大限度的保证原油的流动性，使得原油便于运输，同时可降低能耗与系统安装成本，确保热泵工作的可靠性和安全性
附图说明
图1为本发明主视图局部剖面图；
图2为本发明俯视图局部剖面图；
图3为本发明侧视图局部剖面图；
图中的构件为：
1、冷凝器； 2、左系统膨胀阀及干燥过滤器组件；
3、四通阀组件； 4、左系统排气管组件；
5、油分离器； 6、储液器；
7、喷液电子膨胀阀组件； 8、左系统喷液电磁阀组件；
9、右系统喷液电磁阀组件； 10、右系统膨胀阀及干燥过滤器组件；
11、右系统排气管组件； 12、气阀组件；
13、液阀组件； 14、右系统回气管组件；
15、压缩机； 16、左系统回气管组件；
17、气液分离器； 18、电机；
19、电机支架； 20、扇叶；
21、风机网罩； 22、外钣金板；
23、电控箱组件。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对发明做详细的说明：
本发明通过设计一种原油开采用油罐用专用热泵，以空气为热源使用制冷剂直接与原油进行换热，因此可一年四季保证原油的温度在50℃以上，从而能最大限度保证原油的流动性。
作为本发明一种具体实施例，本发明提供示意图如图1、图2和图3所述的一种原油开采用油罐用专用热泵，包括两套独立换热系统、冷凝风机、外钣金板22和电控箱组件23，由于本发明是用于原油开采用油罐，原油开采用油罐的规格一般是既定的因此考虑现场安装方便，本发明使用两套独立换热系统，所述原油开采用油罐内有四组螺旋钢管，所述每套独立换热系统对应两组螺旋钢管，所述独立换热系统通过两组螺旋钢管与原油开采用油罐内不锈钢螺旋管换热器相连，所述原油开采用油罐容积为30立方米，所述原油开采用油罐长为5米、宽为3米、高为2米，原油开采用油罐的标准容积为30立方米，因此本发明可用于标准的原油开采用油罐：
本发明所述独立换热系统包括冷凝器1、油分离器5、储液器6、压缩机15、气液分离器17和系统膨胀阀及干燥过滤器组件，所述独立换热系统安装在原油开采用油罐端部；
本发明所述左侧独立换热系统的左侧冷凝器1通过管道与左侧四通阀组件3相连，所述左系统四通阀组件3通过管道与左侧气液分离器17相连，所述左侧气液分离器17通过左系统回气管组件16与左侧压缩机15相连，所述左侧压缩机15通过左系统排气管组件4与左侧油分离器5相连，所述左侧四通阀组件3通过管道与左系统膨胀阀及干燥过滤器组件2相连，所述左系统膨胀阀及干燥过滤器组件2通过管道与左侧储液器6和左侧气阀组件12及左侧液阀组件13相连；
本发明所述右侧独立换热系统的右侧冷凝器1通过管道与右侧四通阀组件3相连，所述右系统四通阀组件3通过管道与右侧气液分离器17相连，所述右侧气液分离器17通过右系统回气管组件14与右侧压缩机15相连，所述右侧压缩机15通过右系统排气管组件11与右侧油分离器5相连，所述右侧四通阀组件3通过管道与右系统膨胀阀及干燥过滤器组件10相连，所述右系统膨胀阀及干燥过滤器组件10通过管道与右侧储液器6和右侧气阀组件12及右侧液阀组件13相连；
本发明所述独立换热系统外侧有外钣金板22，所述电控箱组件23安装在外钣金板22内；
本发明所述每套独立换热系统对应一个冷凝风机，所述冷凝风机包括电机18、电机支架19、扇叶20和风机网罩21，所述电机18通过电机支架19安装在独立换热系统外侧和外钣金板22之间，所述电机18输出轴上有扇叶20，所述风机网罩21安装在外钣金板22上。
本发明所述独立换热系统制冷剂为R410A，为了防止污染大气层，本发明需使用R410A作为制冷剂，R410A作为新冷媒由两种准共沸的混合物而成，主要由氢，氟和碳元素组成，具有稳定，无毒，性能优越等特点，由于不含氯元素，故不会与臭氧发生反应，既不会破坏臭氧层。
本发明所述独立换热系统管道连接均采用钎焊，本发明制冷管路需进行钎焊，钎焊必需充氮保护，焊缝应当平整，无任何焊缝缺陷。
本发明所述独立换热系统带电部位和可能接地的非带电金属部位之间的绝缘电阻值应大于5MΩ，所述独立换热系统带电部位和可能接地的非带电金属部位应能承受其间所施加频率为50HZ的基本正弦波1800V电压持续1S的试验电压，由于本发明工作环境恶劣，因此需保证相应的电气性能。
本发明所述原油开采用油罐用专用热泵夏季最大运行工况为室外干球温度43℃，冬季最低运行工况为室外环境温度-25℃，由于本发明工作环境恶劣，因此需保证相应的工况。
本发明所述原油开采用油罐用专用热泵保证原油标准温度为50℃，因此原油温度在50℃以上，才能确保原油不凝固，因此本发明需保证原油标准温度为50℃。
作为本发明一种最佳具体实施例，本发明提供示意图如图1、图2和图3所述的一种原油开采用油罐用专用热泵，包括两套独立换热系统、冷凝风机、外钣金板22和电控箱组件23，由于本发明是用于原油开采用油罐，原油开采用油罐的规格一般是既定的因此考虑现场安装方便，本发明使用两套独立换热系统，所述原油开采用油罐内有四组螺旋钢管，所述每套独立换热系统对应两组螺旋钢管，所述独立换热系统通过两组螺旋钢管与原油开采用油罐内不锈钢螺旋管换热器相连，所述原油开采用油罐容积为30立方米，所述原油开采用油罐长为5米、宽为3米、高为2米，原油开采用油罐的标准容积为30立方米，因此本发明可用于标准的原油开采用油罐：
本发明所述独立换热系统包括冷凝器1、油分离器5、储液器6、压缩机15、气液分离器17和系统膨胀阀及干燥过滤器组件，所述独立换热系统安装在原油开采用油罐端部；
本发明所述左侧独立换热系统的左侧冷凝器1通过管道与左侧四通阀组件3相连，所述左系统四通阀组件3通过管道与左侧气液分离器17相连，所述左侧气液分离器17通过左系统回气管组件16与左侧压缩机15相连，所述左侧压缩机15通过左系统排气管组件4与左侧油分离器5相连，所述左侧四通阀组件3通过管道与左系统膨胀阀及干燥过滤器组件2相连，所述左系统膨胀阀及干燥过滤器组件2通过管道与左侧储液器6和左侧气阀组件12及左侧液阀组件13相连；
本发明所述右侧独立换热系统的右侧冷凝器1通过管道与右侧四通阀组件3相连，所述右系统四通阀组件3通过管道与右侧气液分离器17相连，所述右侧气液分离器17通过右系统回气管组件14与右侧压缩机15相连，所述右侧压缩机15通过右系统排气管组件11与右侧油分离器5相连，所述右侧四通阀组件3通过管道与右系统膨胀阀及干燥过滤器组件10相连，所述右系统膨胀阀及干燥过滤器组件10通过管道与右侧储液器6和右侧气阀组件12及右侧液阀组件13相连；
本发明所述独立换热系统外侧有外钣金板22，所述电控箱组件23安装在外钣金板22内；
本发明所述每套独立换热系统对应一个冷凝风机，所述冷凝风机包括电机18、电机支架19、扇叶20和风机网罩21，所述电机18通过电机支架19安装在独立换热系统外侧和外钣金板22之间，所述电机18输出轴上有扇叶20，所述风机网罩21安装在外钣金板22上。
本发明所述每套独立换热系统还对应一套喷液冷却系统，所述喷液冷却系统包括喷嘴、喷液电子膨胀阀组件7和喷液电磁阀组件，所述左侧喷嘴安装在左侧压缩机15内，所述左侧喷嘴与左侧喷液电子膨胀阀组件7相连，所述左侧喷液电子膨胀阀组件7通过管道与左系统喷液电磁阀组件8相连，所述右侧喷嘴安装在右侧压缩机15内，所述右侧喷嘴与右侧喷液电子膨胀阀组件7相连，所述右侧喷液电子膨胀阀组件7通过管道与右系统喷液电磁阀组件9相连，由于本发明是用于原油开采用油罐，原油的开采环境往往非常恶劣，因此当独立换热系统排气温度过高，本发明喷液冷却系统会喷射液体制冷剂喷入压缩机中间腔从而有效冷却并降低排气温度，使压缩机能在恶劣工作环境下保持正常运转，进而拓宽热泵的运行范围，当独立换热系统排气温度大于135℃喷液冷却系统开始喷液，在一些恶劣工作环境下独立换热系统排气温度甚至会大于135℃，而独立换热系统排气温度的极限温度为135℃，因此一旦排气温度大于135℃需立刻使用喷液冷却系统进行降温。
本发明所述独立换热系统制冷剂为R410A，为了防止污染大气层，本发明需使用R410A作为制冷剂，R410A作为新冷媒由两种准共沸的混合物而成，主要由氢，氟和碳元素组成，具有稳定，无毒，性能优越等特点，由于不含氯元素，故不会与臭氧发生反应，既不会破坏臭氧层。
本发明所述独立换热系统管道连接均采用钎焊，本发明制冷管路需进行钎焊，钎焊必需充氮保护，焊缝应当平整，无任何焊缝缺陷。
本发明所述独立换热系统带电部位和可能接地的非带电金属部位之间的绝缘电阻值应大于5MΩ，所述独立换热系统带电部位和可能接地的非带电金属部位应能承受其间所施加频率为50HZ的基本正弦波1800V电压持续1S的试验电压，由于本发明工作环境恶劣，因此需保证相应的电气性能。
本发明所述原油开采用油罐用专用热泵夏季最大运行工况为室外干球温度43℃，冬季最低运行工况为室外环境温度为-25℃，由于本发明工作环境恶劣，因此需保证相应的工况。
本发明所述原油开采用油罐用专用热泵保证原油标准温度为50℃，因此原油温度在50℃以上，才能确保原油不凝固，因此本发明需保证原油标准温度为50℃。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明所要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种原油开采用油罐用专用热泵，包括两套独立换热系统、冷凝风机、外钣金板（22）和电控箱组件（23），所述原油开采用油罐内有四组螺旋钢管，所述每套独立换热系统对应两组螺旋钢管，所述独立换热系统通过两组螺旋钢管与原油开采用油罐内不锈钢螺旋管换热器相连，其特征在于：
所述独立换热系统包括冷凝器（1）、油分离器（5）、储液器（6）、压缩机（15）、气液分离器（17）和系统膨胀阀及干燥过滤器组件，所述独立换热系统安装在原油开采用油罐端部；
所述左侧独立换热系统的左侧冷凝器（1）通过管道与左侧四通阀组件（3）相连，所述左系统四通阀组件（3）通过管道与左侧气液分离器（17）相连，所述左侧气液分离器（17）通过左系统回气管组件（16）与左侧压缩机（15）相连，所述左侧压缩机（15）通过左系统排气管组件（4）与左侧油分离器（5）相连，所述左侧四通阀组件（3）通过管道与左系统膨胀阀及干燥过滤器组件（2）相连，所述左系统膨胀阀及干燥过滤器组件（2）通过管道与左侧储液器（6）和左侧气阀组件（12）及左侧液阀组件（13）相连；
所述右侧独立换热系统的右侧冷凝器（1）通过管道与右侧四通阀组件（3）相连，所述右系统四通阀组件（3）通过管道与右侧气液分离器（17）相连，所述右侧气液分离器（17）通过右系统回气管组件（14）与右侧压缩机（15）相连，所述右侧压缩机（15）通过右系统排气管组件（11）与右侧油分离器（5）相连，所述右侧四通阀组件（3）通过管道与右系统膨胀阀及干燥过滤器组件（10）相连，所述右系统膨胀阀及干燥过滤器组件（10）通过管道与右侧储液器（6）和右侧气阀组件（12）及右侧液阀组件（13）相连；
所述独立换热系统外侧有外钣金板（22），所述电控箱组件（23）安装在外钣金板（22）内；
所述每套独立换热系统对应一个冷凝风机，所述冷凝风机包括电机（18）、电机支架（19）、扇叶（20）和风机网罩（21），所述电机（18）通过电机支架（19）安装在独立换热系统外侧和外钣金板（22）之间，所述电机（18）输出轴上有扇叶（20），所述风机网罩（21）安装在外钣金板（22）上。
2.根据权利要求1所述的一种原油开采用油罐用专用热泵，其特征在于：所述每套独立换热系统还对应一套喷液冷却系统，所述喷液冷却系统包括喷嘴、喷液电子膨胀阀组件（7）和喷液电磁阀组件，所述左侧喷嘴安装在左侧压缩机（15）内，所述左侧喷嘴与左侧喷液电子膨胀阀组件（7）相连，所述左侧喷液电子膨胀阀组件（7）通过管道与左系统喷液电磁阀组件（8）相连，所述右侧喷嘴安装在右侧压缩机（15）内，所述右侧喷嘴与右侧喷液电子膨胀阀组件（7）相连，所述右侧喷液电子膨胀阀组件（7）通过管道与右系统喷液电磁阀组件（9）相连。
3.根据权利要求2所述的一种原油开采用油罐用专用热泵，其特征在于：当独立换热系统排气温度大于135℃喷液冷却系统开始喷液。
4.根据权利要求1所述的一种原油开采用油罐用专用热泵，其特征在于：所述原油开采用油罐容积为30立方米，所述原油开采用油罐长为5米、宽为3米、高为2米。
5.根据权利要求1所述的一种原油开采用油罐用专用热泵，其特征在于：所述独立换热系统制冷剂为R410A。
6.根据权利要求1所述的一种原油开采用油罐用专用热泵，其特征在于：所述独立换热系统管道连接均采用钎焊。
7.根据权利要求1所述的一种原油开采用油罐用专用热泵，其特征在于：所述独立换热系统带电部位和可能接地的非带电金属部位之间的绝缘电阻值应大于5MΩ。
8.根据权利要求1所述的一种原油开采用油罐用专用热泵，其特征在于：所述独立换热系统带电部位和可能接地的非带电金属部位应能承受其间所施加频率为50HZ的基本正弦波1800V电压持续1S的试验电压。
9.根据权利要求1所述的一种原油开采用油罐用专用热泵，其特征在于：所述原油开采用油罐用专用热泵工况为夏季最高室外干球温度为43℃，冬季最低室外干球温度为-25℃。
10.根据权利要求1所述的一种原油开采用油罐用专用热泵，其特征在于：所述原油开采用油罐用专用热泵保证原油标准温度为50℃。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
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