CN109442764B - 一种节能型撬装式复合加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节能型撬装式复合加热装置，包括底板，所述底板的上端固定有房体，所述房体内的底部固定有水箱，所述水箱内贯穿设有蛇形输送管，所述蛇形输送管上固定有电磁加热器，所述房体内底部的一侧设有空气能加热装置，所述空气能加热装置和水箱相互连接。本发明通过电磁加热器对液态二氧化碳进行加热和板式太阳能、空气能加热器及水浴式换热于一体的复合式加热系统对水进行复合加热，提高了加热效率，规避了因温度太低导致管柱爆裂的情况发生，而且结构设计、连接、布局合理，成本低，充分利用绿色能源，节能降耗，保护了环境，实现油气田二氧化碳的升温作业。

Description

一种节能型撬装式复合加热装置

技术领域

本发明涉及二氧化碳加热技术领域，尤其涉及一种节能型撬装式复合加热装置。

背景技术

油气田是指受单一局部构造单位所控制的同一面积内的油藏、气藏、油气藏的总和。如果在这个局部构造范围内只有油藏，称为油田；只有气藏，称为气田。撬装式是指将功能组件集成于一个整体底座上，可以整体安装、移动的一种集成方式。

油气田在利用-20℃～-12℃的低温液体二氧化碳进行压注作业的过程中，由于井下油套管无法长期承受在低温环境下工作，如果不提高二氧化碳出口温度，势必会造成管柱收缩断裂，产生较大的安全隐患及经济损失，现在在对液态二氧化碳进行加热时，一般都会采用多个加热装置进行组合加热，但是，现有的加热装置的衔接性差，加热效率低，而且，现有的加热装置能耗高，提高了生产成本，并且污染了环境，为此，我们提出了一种节能型撬装式复合加热装置来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种节能型撬装式复合加热装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种节能型撬装式复合加热装置，包括底板，所述底板的上端固定有房体，所述房体内的底部固定有水箱，所述水箱内贯穿设有蛇形输送管，所述蛇形输送管上固定有电磁加热器，所述房体内底部的一侧设有空气能加热装置，所述空气能加热装置和水箱相互连接，所述蛇形输送管的一端可拆卸连接有二氧化碳进气管，所述蛇形输送管的另一端可拆卸连接有二氧化碳出气管，所述二氧化碳出气管和二氧化碳进气管的一端均贯穿房体的一端侧壁并延伸至房体的一侧，所述房体的上端固定有安装板，所述安装板上设有支撑装置，所述安装板的上端一侧设有滑槽，所述滑槽内安装有滑块，所述滑块上固定有支撑块，所述支撑块的上端一侧转动连接有斜板，所述支撑装置的上端转动连接在斜板的下端，所述斜板上设有太阳能加热装置，所述太阳能加热装置和水箱相互连接。

优选地，所述水箱内的相对侧壁之间共同固定有隔板，所述隔板将水箱内从左至右分隔成水浴换热腔和电磁加热腔，所述蛇形输送管的一端贯穿电磁加热腔的侧壁和隔板并延伸至水浴换热腔内，所述蛇形输送管的另外一端贯穿水浴换热腔的侧壁并延伸至房体的一侧，所述电磁加热器位于电磁加热腔内，所述水箱的一侧设有输水管。

优选地，所述空气能加热装置包括固定在房体底部一侧的空气能加热器，所述空气能加热器的上端固定有排气管，所述水箱的上端一侧连接有第一冷水管，所述水箱的下端一侧连接有第一热水管，所述第一冷水管和第一热水管的一端均连接在空气能加热器的一侧，所述第一热水管和第一冷水管上均设有第二快开阀。

优选地，所述蛇形输送管的两端均固定有第二连接板，所述第二连接板的一侧设有相对应的第一连接板，且同一侧的一个第一连接板和一个第二连接板为一组，同一组的第一连接板上等间距设有四个通孔，同一组的第二连接板上均设有四个与通孔对应的螺纹通孔，所述通孔和螺纹通孔内共同贯穿设有螺栓，所述螺栓的两端均螺纹套接有螺母。

优选地，所述太阳能加热装置包括等间距倾斜设置在斜板上端的三个板式太阳能，三个板式太阳能之间通过两个连接管相互连接，其中一个板式太阳能的一端侧壁上连接有第二冷水管，所述第二冷水管上固定有抽水泵，所述第二冷水管的下端连接在水箱的上端一侧，所述水箱的下端一侧连接有第二热水管，所述第二热水管上分别连接有第三热水管和第四热水管，所述第二热水管、第三热水管和第四热水管的一端均贯穿房体的一端侧壁并延伸至房体的上端，所述第二热水管、第三热水管和第四热水管的一端分别连接在三个板式太阳能上，所述第二热水管、第三热水管和第四热水管上均设有第一快开阀。

优选地，所述支撑装置包括固定在房体内一端侧壁上的减速机，所述减速机上等间距固定有四个支撑杆，所述斜板的两侧均固定有安装块，两个安装块的下端均固定有一个固定件，所述斜板的下端固定有两个固定件，四个支撑杆的上端分别贯穿房体和安装板的一端侧壁并延伸至安装板的上端，四个支撑杆的上端分别转动连接在四个固定件上。

优选地，所述房体的一侧设有开口，所述开口处铰接有电动门，所述电动门的一端侧壁上固定有把手。

优选地，所述底板的上端两侧均固定有吊耳。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过空气能加热装置、太阳能加热装置、和水浴换热之间的配合，实现了能对冷水进行复合加热的功能，保持水箱内的水温，通过电磁加热器对蛇形输送管加热，解决了井下油套管无法长期承受在低温环境下工作的问题，延长了油套管的使用寿命；

2、通过支撑杆、安装板和斜板之间的配合，实现了对板式太阳能进行稳定支撑的功能，提高了板式太阳能的稳定性；

3、通过八个螺栓、两个第一连接板和两个第二连接板之间的配合，方便安装和拆卸二氧化碳进气管和第二氧化碳出气管，提高了安装和拆卸的效率；

综上所述，本发明通过电磁加热器对液态二氧化碳进行加热和板式太阳能、空气能加热器及水浴式换热于一体的复合式加热系统对水进行复合加热，提高了加热效率，规避了因温度太低导致管柱爆裂的情况发生，而且结构设计、连接、布局合理，成本低，充分利用绿色能源，节能降耗，保护了环境，实现油气田二氧化碳的升温作业。

附图说明

图1为本发明提出的一种节能型撬装式复合加热装置的外部结构示意图；

图2为本发明提出的一种节能型撬装式复合加热装置的系统图；

图3为本发明提出的一种节能型撬装式复合加热装置的内部结构示意图；

图4为本发明提出的一种节能型撬装式复合加热装置的侧视图；

图5为本发明提出的一种节能型撬装式复合加热装置的A处放大图。

图中：1底板、2房体、3吊耳、4把手、5减速机、6电动门、7斜板、8板式太阳能、9支撑杆、10安装板、11空气能加热器、12排气管、13第一热水管、14第一冷水管、15第一快开阀、16第二热水管、17安装块、18第二快开阀、19第二冷水管、20抽水泵、21第三热水管、22第四热水管、23水箱、24第一连接板、25二氧化碳出气管、26二氧化碳进气管、27第二连接板、28电磁加热器、29隔板、30蛇形输送管、31连接管、32输水管、33滑块、34支撑块、35滑槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-5，一种节能型撬装式复合加热装置，包括底板1，底板1的上端两侧均固定有吊耳3，利用吊车上的拉绳吊装吊耳3，从而方便吊装房体2，底板1的上端固定有房体2，房体2内的底部固定有水箱23，水箱23内贯穿设有蛇形输送管30，蛇形输送管30上固定有电磁加热器28，通过电磁加热器28对蛇形输送管30进行加热，房体2内底部的一侧设有空气能加热装置，空气能加热装置和水箱23相互连接，利用空气能加热装置对水箱23内的水进行加热，加热的水再回流到水箱23内，实现水循环；

蛇形输送管30的一端可拆卸连接有二氧化碳进气管26，方便安装和拆卸，蛇形输送管30的另一端可拆卸连接有二氧化碳出气管25，二氧化碳出气管25和二氧化碳进气管26的一端均贯穿房体2的一端侧壁并延伸至房体2的一侧，房体2的上端固定有安装板10，安装板10上设有支撑装置，安装板10的上端一侧设有滑槽35，滑槽35内安装有滑块33，滑块33的上端固定有支撑块34，支撑块34的上端一侧转动连接有斜板7，支撑装置的上端转动连接在斜板7的下端，通过支撑装置对斜板7进行辅助支撑，提高了稳定性，斜板7上设有太阳能加热装置，太阳能加热装置和水箱23相互连接，通过太阳能加热装置、空气能加热装置和水浴式换热方便对水进行加热，电磁加热器28方便对蛇形输送管30进行加热，从而能快速的将-12℃的液态二氧化碳加热到0℃。

本发明中，水箱23内的相对侧壁之间共同固定有隔板29，隔板29将水箱23内从左至右分隔成水浴换热腔和电磁加热腔，能进行分区加热，蛇形输送管30的一端贯穿电磁加热腔的侧壁和隔板29并延伸水浴换热腔内，蛇形输送管30的另外一端贯穿水浴换热腔的侧壁并延伸至房体2的一侧，电磁加热器28位于电磁加热腔内，通过电磁加热器28对蛇形输送管30内的液态二氧化碳进行加热，提高了加热的效率，水箱23的一侧设有输水管32，输水管32连接在市政水管系统上，方便对水箱23添加水。

本发明中，空气能加热装置包括固定在房体2底部一侧的空气能加热器11，空气能加热器11的电压为380V，空气加热器11的型号为K4.7KW，空气加热器11的设计温度为55℃，空气能加热器11的上端固定有排气管12，通过排气管12将空气能加热器11产生的蒸汽排出，水箱23的上端一侧连接有第一冷水管14，水箱23的下端一侧连接有第一热水管13，第一冷水管14和第一热水管13的一端均连接在空气能加热器11的一侧，第一冷水管14将水箱23内的冷水输送到空气能加热器11内，通过空气能加热器11对冷水进行加热，然后通过第一热水管13将热水输送到水箱23内，第一热水管13和第一冷水管14上均设有第二快开阀18，通过第二快开阀18方便控制水流的速度，第二快开阀18采用PPR材质制成，第二快开阀18的设计管径为DN20，第二快开阀18设计压力为0.16Mpa，第二快开阀18的设计温度为150℃。

本发明中，蛇形输送管30的两端均固定有第二连接板27，第二连接板27的一侧设有相对应的第一连接板24，且同一侧的一个第一连接板24和一个第二连接板27为一组，同一组的第一连接板24上等间距设有四个通孔，同一组的第二连接板27上均设有四个与通孔对应的螺纹通孔，通孔和螺纹通孔内共同贯穿设有螺栓，螺栓的两端均螺纹套接有螺母，通过螺栓方便将第一连接板24和第二连接板27进行拆卸，提高了拆卸和安装的效率。

本发明中，太阳能加热装置包括等间距倾斜设置在斜板7上端的三个板式太阳能8，通过三个板式太阳能8对冷水进行加热，板式太阳能8的设计规格为2000mm*1000mm*80mm，板式太阳能8的设计压力为0.16MPa，板式太阳能8的设计温度为100℃，三个板式太阳能8之间通过两个连接管31相互连接，其中一个板式太阳能8的一端侧壁上连接有第二冷水管19，第二冷水管19上固定有抽水泵20，第二冷水管19的下端连接在水箱23的上端一侧，通过抽水泵20将水箱23内的冷水抽出，然后通过第二冷水管19将冷水输送到板式太阳能8内，通过板式太阳能8对冷水进行加热；

水箱23的下端一侧连接有第二热水管16，第二热水管16上分别连接有第三热水管21和第四热水管22，第二热水管16、第三热水管21、第四热水管22均采用304不锈钢制成，第二热水管16、第三热水管21、第四热水管22的设计管径均为DN20,第二热水管16、第三热水管21、第四热水管22的设计压力均为0.16Mpa，第二热水管16、第三热水管21、第四热水管22的设计温度均为150℃，第二热水管16、第三热水管21和第四热水管22的一端均贯穿房体2的一端侧壁并延伸至房体2的上端，第二热水管16、第三热水管21和第四热水管22的一端分别连接在三个板式太阳能8上，三个板式太阳能8内将冷水加热完毕后，分别通过第二热水管16、第三热水管21和第四热水管22将水输送到水箱23内，第二热水管16水、第三热水管21和第四热水管22上均设有第一快开阀15，通过第一快开阀15方便控制水的流速。

本发明中，支撑装置包括固定在房体2内一端侧壁上的减速机5，减速机5上等间距固定有四个支撑杆9，对斜板7起着稳定支撑的作用，斜板7的两侧均固定有安装块17，两个安装块17的下端均固定有一个固定件，斜板7的下端固定有两个固定件，四个支撑杆9的上端均贯穿房体2和安装板10的一端侧壁并延伸至安装板10分的上端，四个支撑杆9的上端分别转动连接在四个固定件上，提高了斜板7的稳定性，提高了板式太阳能8的稳定性。

本发明中，房体2的一侧设有开口，开口处铰接有电动门6，电动门6的一端侧壁上固定有把手4，通过把手4方便将电动门6打开。

本发明中，在使用时，通过吊车上的吊绳分别固定在两个吊耳3上，然后在吊车的作用下，将两个吊耳3吊起，然后将房体2移动到合适的位置，当房体2吊装到合适的位置后，通过减速机5调节四个支撑杆9的倾斜角度，从而方便将斜板7的角度调节至30度至40度左右，然后将三个板式太阳能8安装在斜板7上，然后通过螺栓分别将二氧化碳出气管25和二氧化碳进气管26安装在蛇形输送管30的两端，然后通过二氧化碳进气管26将液态二氧化碳输送到电磁加热腔内，然后通过电磁加热器28对蛇形输送管30进行加热，然后将二氧化碳输送到水浴换热腔内，水浴换热腔内的冷水通过第一热水管13将水输送到空气能加热器11内，通过空气能加热器11对冷水进行加热，然后通过第一冷水管14将热水输送到水浴换热腔内，然后通过第二冷水管19上的抽水泵20将水箱23内的冷水输送到板式太阳能8内，通过三个板式太阳能8对将冷水加热好之后，打开第一快开阀15，然后分别通过第二热水管16、第三热水管21和第四热水管22将加热完成的水输送到水箱23内，形成水循环，在水浴换热腔内的媒介温度达到40℃后，二氧化碳通过二氧化碳出气管25排出，在排出的时候，电磁加热器28继续工作，确保二氧化碳出气管25的液态二氧化碳温度达到0℃以上。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种节能型撬装式复合加热装置，包括底板(1)，其特征在于：所述底板(1)的上端固定有房体(2)，所述房体(2)内的底部固定有水箱(23)，所述水箱(23)内贯穿设有蛇形输送管(30)，所述蛇形输送管(30)上固定有电磁加热器(28)，所述房体(2)内底部的一侧设有空气能加热装置，所述空气能加热装置和水箱(23)相互连接，所述蛇形输送管(30)的一端可拆卸连接有二氧化碳进气管(26)，所述蛇形输送管(30)的另一端可拆卸连接有二氧化碳出气管(25)，所述二氧化碳出气管(25)和二氧化碳进气管(26)的一端均贯穿房体(2)的一端侧壁并延伸至房体(2)的一侧，所述房体(2)的上端固定有安装板(10)，所述安装板(10)上设有支撑装置，所述安装板(10)的上端一侧设有滑槽(35)，所述滑槽(35)内安装有滑块(33)，所述滑块(33)上固定有支撑块(34)，所述支撑块(34)的上端一侧转动连接有斜板(7)，所述支撑装置的上端转动连接在斜板(7)的下端，所述斜板(7)上设有太阳能加热装置，所述太阳能加热装置和水箱(23)相互连接；

所述水箱(23)内的相对侧壁之间共同固定有隔板(29)，所述隔板(29)将水箱(23)内从左至右分隔成水浴换热腔和电磁加热腔，所述空气能加热装置包括固定在房体(2)底部一侧的空气能加热器(11)。

2.根据权利要求1所述的一种节能型撬装式复合加热装置，其特征在于，所述蛇形输送管(30)的一端贯穿电磁加热腔的侧壁和隔板(29)并延伸至水浴换热腔内，所述蛇形输送管(30)的另外一端贯穿水浴换热腔的侧壁并延伸至房体(2)的一侧，所述电磁加热器(28)位于电磁加热腔内，所述水箱(23)的一侧设有输水管(32)。

3.根据权利要求2所述的一种节能型撬装式复合加热装置，其特征在于，所述空气能加热器(11)的上端固定有排气管(12)，所述水箱(23)的上端一侧连接有第一冷水管(14)，所述水箱(23)的下端一侧连接有第一热水管(13)，所述第一冷水管(14)和第一热水管(13)的一端均连接在空气能加热器(11)的一侧，所述第一热水管(13)和第一冷水管(14)上均设有第二快开阀(18)。

4.根据权利要求3所述的一种节能型撬装式复合加热装置，其特征在于，所述蛇形输送管(30)的两端均固定有第二连接板(27)，所述第二连接板(27)的一侧设有相对应的第一连接板(24)，且同一侧的一个第一连接板(24)和一个第二连接板(27)为一组，同一组的第一连接板(24)上等间距设有四个通孔，同一组的第二连接板(27)上均设有四个与通孔对应的螺纹通孔，所述通孔和螺纹通孔内共同贯穿设有螺栓，所述螺栓的两端均螺纹套接有螺母。

5.根据权利要求4所述的一种节能型撬装式复合加热装置，其特征在于，所述太阳能加热装置包括等间距倾斜设置在斜板(7)上端的三个板式太阳能(8)，三个板式太阳能(8)之间通过两个连接管(31)相互连接，其中一个板式太阳能(8)的一端侧壁上连接有第二冷水管(19)，所述第二冷水管(19)上安装有抽水泵(20)，所述第二冷水管(19)的下端连接在水箱(23)的上端一侧，所述水箱(23)的下端一侧连接有第二热水管(16)，所述第二热水管(16)上分别连接有第三热水管(21)和第四热水管(22)，所述第二热水管(16)、第三热水管(21)和第四热水管(22)的一端均贯穿房体(2)的一端侧壁并延伸至房体(2)的上端，所述第二热水管(16)、第三热水管(21)和第四热水管(22)的一端分别连接在三个板式太阳能(8)上，所述第二热水管(16)、第三热水管(21)和第四热水管(22)上均设有第一快开阀(15)。

6.根据权利要求5所述的一种节能型撬装式复合加热装置，其特征在于，所述支撑装置包括固定在房体(2)内一端侧壁上的减速机(5)，所述减速机(5)上等间距固定有四个支撑杆(9)，所述斜板(7)的两侧均固定有安装块(17)，两个安装块(17)的下端均固定有一个固定件，所述斜板(7)的下端固定有两个固定件，四个支撑杆(9)的上端分别贯穿房体(2)和安装板(10)的一端侧壁并延伸至安装板(10)的上端，四个支撑杆(9)的上端分别转动连接在四个固定件上。

7.根据权利要求6所述的一种节能型撬装式复合加热装置，其特征在于，所述房体(2)的一侧设有开口，所述开口处铰接有电动门(6)，所述电动门(6)的一端侧壁上固定有把手(4)。

8.根据权利要求7所述的一种节能型撬装式复合加热装置，其特征在于，所述底板(1)的上端两侧均固定有吊耳(3)。