CN108106056A - 三元复合驱采出水低温热泵回收系统 - Google Patents

三元复合驱采出水低温热泵回收系统 Download PDF

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李春颖
李晓燕
魏利
李义奇
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    • F25B30/00—Heat pumps
    • F25B30/06—Heat pumps characterised by the source of low potential heat
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Abstract

三元复合驱采出水低温热泵回收系统，它涉及一种回收系统。本发明为了解决三元复合驱采出水经过处理后需要回注到地下，热能被浪费掉的问题。技术要点：回注污水管道通过换热介质流入管和换热介质流出管与换热器的换热介质进口及换热介质出口连接，清水箱通过冷水管与换热器的进水口连接，冷水管上安装有清水泵，换热器的出水口通过热水管与热泵机组的冷凝器侧进口连接，热泵机组的冷凝器侧进口还连接有采暖回水管，热泵机组的冷凝器侧出口连接有采暖供水管，热泵机组的蒸发器侧进口通过冷却水管与热泵机组的蒸发器侧出口连接构成回路，冷却水管上沿冷却水流动方向依次设置注水电机、冷却水罐和冷却水泵。本发明用于三元复合驱采出水回收利用。

Description

三元复合驱采出水低温热泵回收系统
技术领域
本发明涉及一种低温热泵回收系统，具体涉及一种三元复合驱采出水低温热泵回收系统，属于低温热泵回收技术领域。
背景技术
随着大庆油田进入三次采油阶段，三元复合驱油技术得到了大面积的推广应用，产生了大量的三元复合驱采出水。由于三元采出水中含有大量的聚丙烯酰胺、碱、表面活性剂，和水驱、聚驱采出水相比性质发生了很大的变化，表现在污水粘度升高，油珠上浮速度变慢、油珠之间难以聚并；悬浮固体粒径变细小，难以上浮或下沉，在水中呈悬浮状态；固液界面存在较高的电动电位，颗粒间相互排斥，胶体分散系非常稳定；以上因素使油水更难于分离，悬浮物去除难度加大。
同时，油田采出污水温度较高，蕴含着大量的热能，例如辽河油田稠油污水温度可以达到70℃，大庆等常规油田采出污水温度一般在35-45℃，这些采出污水经过处理后，传统的做法是将分离后的水用于注水开发或直接排入环境，这种做法既浪费了这部分污水中蕴含的大量的能量，又对环境造成不可逆的影响。如果将这部低品位热能回收，用于油区的用热环节，如轻质、重质原油罐区的加热，锅炉除盐水加热，冬季采暖等，可以节约大量煤、原油或者天然气的消耗，提高了能源利用率，避免了污水直接排放，保护了环境。污水源热泵的应用与发展为油田污水处理提供了一条新途径，将改变油田上以煤和原油等高品位热源为管道伴热和采暖的方式，为探索可再生能源拓展了新的空间，其发展潜力巨大。
发明内容
本发明的目的是为了解决三元复合驱采出水经过处理后需要回注到地下，其中的热能被浪费掉的问题，进而提供一种三元复合驱采出水低温热泵回收系统。
本发明的技术方案是：三元复合驱采出水低温热泵回收系统，包括换热器、注水电机、冷却水罐、冷却水泵、热泵机组、清水箱、清水泵和回注污水管道；
所述回注污水管道通过换热介质流入管和换热介质流出管与换热器的换热介质进口及换热介质出口连接，所述清水箱通过冷水管与换热器的进水口连接，冷水管上安装有清水泵，所述换热器的出水口通过热水管与热泵机组的冷凝器侧进口连接，热泵机组的冷凝器侧进口还连接有采暖回水管，热泵机组的冷凝器侧出口连接有采暖供水管，所述热泵机组的蒸发器侧进口通过冷却水管与热泵机组的蒸发器侧出口连接构成回路，冷却水管上沿冷却水流动方向依次设置注水电机、冷却水罐和冷却水泵。
进一步地：所述三元复合驱采出水低温热泵回收系统，还包括副冷水管和副热水管，副冷水管的出口端与冷水管连接，副冷水管的进口端与冷却水管连接，副热水管的进口端与热水管连接，副热水管的出口端与冷却水管连接，所述副冷水管及副热水管与冷却水管的连接点位于冷却水泵与热泵机组之间。
进一步地：所述三元复合驱采出水低温热泵回收系统，还包括清水管，所述清水管连接在清水箱与采暖供水管之间。
进一步地：所述回注污水管道上设置一第一阀门，所述换热介质流入管和换热介质流出管位于第一阀门两侧，所述换热介质流入管和换热介质流出管安装有第二阀门和第三阀门。
进一步地：所述冷水管上设置有第四阀门，所述热水管上设置有第五阀门和第六阀门。
进一步地：所述采暖回水管上设置有第七阀门，采暖供水管上设置有第八阀门。
进一步地：所述冷却水管上设置有第九阀门，所述第九阀门位于冷却水泵与热泵机组之间。
进一步地：所述副冷水管和副热水管上各设置有一个第十阀门。
进一步地：所述清水管上设置有第十一阀门。
本发明与现有技术相比具有以下效果：三元复合驱采出水经过处理后需要回注到地下，其中的热能被浪费掉了，本发明的三元复合驱采出水低温热泵回收系统，设计低温热泵技术，实现污水中的热能的回收，利用三元污水中的热能(39～45度)，利用低温热泵技术可以回收热能，夏天可以用于设备的冷却(注水电机)，冬天可以用于供暖的技术。冷却水可以采用污水进行冷却，替代清水，(冬天作为采暖供水)。
附图说明
图1是本发明的三元复合驱采出水低温热泵回收系统的整体结构示意图(图中箭头表示介质走向)。
具体实施方式
实施例1：结合图1说明本实施方式，本实施方式的三元复合驱采出水低温热泵回收系统，包括换热器1、注水电机2、冷却水罐3、冷却水泵4、热泵机组5、清水箱6、清水泵7和回注污水管道8；
所述回注污水管道8通过换热介质流入管21和换热介质流出管22与换热器1的换热介质进口及换热介质出口连接，所述清水箱6通过冷水管23与换热器1的进水口连接，冷水管23上安装有清水泵7，所述换热器1的出水口通过热水管24与热泵机组5的冷凝器侧进口连接，热泵机组5的冷凝器侧进口还连接有采暖回水管25，热泵机组5的冷凝器侧出口连接有采暖供水管26，所述热泵机组5的蒸发器侧进口通过冷却水管27与热泵机组5的蒸发器侧出口连接构成回路，冷却水管27上沿冷却水流动方向依次设置注水电机2、冷却水罐3和冷却水泵4。
更为具体地：所述三元复合驱采出水低温热泵回收系统，还包括副冷水管28和副热水管29，副冷水管28的出口端与冷水管23连接，副冷水管28的进口端与冷却水管27连接，副热水管29的进口端与热水管连接，副热水管29的出口端与冷却水管27连接，所述副冷水管28及副热水管29与冷却水管27的连接点位于冷却水泵4与热泵机组之间；所述三元复合驱采出水低温热泵回收系统，还包括清水管30，所述清水管30连接在清水箱6与采暖供水管26之间；所述回注污水管道8上设置一第一阀门11，所述换热介质流入管21和换热介质流出管22位于第一阀门11两侧，所述换热介质流入管21和换热介质流出管22安装有第二阀门12和第三阀门13；所述冷水管23上设置有第四阀门14，所述热水管24上设置有第五阀门15和第六阀门16；所述采暖回水管25上设置有第七阀门17，采暖供水管26上设置有第八阀门18；所述冷却水管27上设置有第九阀门19，所述第九阀门19位于冷却水泵与热泵机组之间；所述副冷水管28和副热水管29上各设置有一个第十阀门9；所述清水管30上设置有第十一阀门10。
另需说明的是，本领域技术人员可以根据系统的工作方式，自行设置各个阀门的安装位置及其通断。
本实施方式的三元复合驱采出水低温热泵回收系统，夏天的时候，从污水中回收的热能可以用于冷却注水电机；冬季的时候，一是制冷负荷等于供热负荷时，循环冷却水进入热泵蒸发器侧散热，降温后回注水电机；采暖循环水进入热泵的冷凝器侧，吸收热量后去用户供暖。冬天的时候，热能的来源主要有两个来源，污水的温度冬季也是39～40度，还有注水电机温度都很高，注水电机需要降温，可以从污水和注水电机回收热能，同时用采暖供水来冷却注水电机，最终目的是给采暖供热，给居民供暖。
虽然本发明所揭示的实施方式如上，但其内容只是为了便于理解本发明的技术方案而采用的实施方式，并非用于限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭示的核心技术方案的前提下，可以在实施的形式和细节上做任何修改与变化，但本发明所限定的保护范围，仍须以所附的权利要求书限定的范围为准。

Claims (9)

1.一种三元复合驱采出水低温热泵回收系统，其特征在于：包括换热器(1)、注水电机(2)、冷却水罐(3)、冷却水泵(4)、热泵机组(5)、清水箱(6)、清水泵(7)和回注污水管道(8)；
所述回注污水管道(8)通过换热介质流入管(21)和换热介质流出管(22)与换热器(1)的换热介质进口及换热介质出口连接，所述清水箱(6)通过冷水管(23)与换热器(1)的进水口连接，冷水管(23)上安装有清水泵(7)，所述换热器(1)的出水口通过热水管(24)与热泵机组(5)的冷凝器侧进口连接，热泵机组(5)的冷凝器侧进口还连接有采暖回水管(25)，热泵机组(5)的冷凝器侧出口连接有采暖供水管(26)，所述热泵机组(5)的蒸发器侧进口通过冷却水管(27)与热泵机组(5)的蒸发器侧出口连接构成回路，冷却水管(27)上沿冷却水流动方向依次设置注水电机(2)、冷却水罐(3)和冷却水泵(4)。
2.根据权利要求1所述的三元复合驱采出水低温热泵回收系统，其特征在于：所述三元复合驱采出水低温热泵回收系统，还包括副冷水管(28)和副热水管(29)，副冷水管(28)的出口端与冷水管(23)连接，副冷水管(28)的进口端与冷却水管(27)连接，副热水管(29)的进口端与热水管连接，副热水管(29)的出口端与冷却水管(27)连接，所述副冷水管(28)及副热水管(29)与冷却水管(27)的连接点位于冷却水泵(4)与热泵机组之间。
3.根据权利要求1所述的三元复合驱采出水低温热泵回收系统，其特征在于：所述三元复合驱采出水低温热泵回收系统，还包括清水管(30)，所述清水管(30)连接在清水箱(6)与采暖供水管(26)之间。
4.根据权利要求1所述的三元复合驱采出水低温热泵回收系统，其特征在于：所述回注污水管道(8)上设置一第一阀门(11)，所述换热介质流入管(21)和换热介质流出管(22)位于第一阀门(11)两侧，所述换热介质流入管(21)和换热介质流出管(22)安装有第二阀门(12)和第三阀门(13)。
5.根据权利要求1所述的三元复合驱采出水低温热泵回收系统，其特征在于：所述冷水管(23)上设置有第四阀门(14)，所述热水管(24)上设置有第五阀门(15)和第六阀门(16)。
6.根据权利要求1所述的三元复合驱采出水低温热泵回收系统，其特征在于：所述采暖回水管(25)上设置有第七阀门(17)，采暖供水管(26)上设置有第八阀门(18)。
7.根据权利要求1所述的三元复合驱采出水低温热泵回收系统，其特征在于：所述冷却水管(27)上设置有第九阀门(19)，所述第九阀门(19)位于冷却水泵与热泵机组之间。
8.根据权利要求2所述的三元复合驱采出水低温热泵回收系统，其特征在于：所述副冷水管(28)和副热水管(29)上各设置有一个第十阀门(9)。
9.根据权利要求3所述的三元复合驱采出水低温热泵回收系统，其特征在于：所述清水管(30)上设置有第十一阀门(10)。
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