CN116202220B - 应用于原油加热工艺的热泵及热泵中原油泄漏的监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了应用于原油加热工艺的热泵及热泵中原油泄漏的监测方法，热泵中冷媒进入蒸发器吸热气化后依次经压缩机和油分器进入冷凝器的第二换热芯内放热，与超导液进行热量交换，使超导液快速汽化上升，充满整个冷凝器的内腔，与通入原油的第一换热芯充分接触，对原油进行加热，换热后的超导液液化降落返回至制热底部，再次被第二换热芯加热汽化，如此循环。可直接将原油通入冷凝器中进行换热，冷凝器中的换热芯易于维修和更换，并且在冷凝器发生原油泄露后能够及时发现。

Description

应用于原油加热工艺的热泵及热泵中原油泄漏的监测方法

技术领域

本发明涉及石油加热设备领域，尤其涉及一种应用于原油加热工艺的热泵及热泵中原油泄漏的监测方法。

背景技术

原油开采进站后，因其粘度大，流动性差，因此在原油运输、分离等工艺中常常需要对原油进行加热。

常规的原油加热方式选用水套加热炉在水浴传热条件下对原油进行加热升温。在中国实用新型专利ZL202120063667.1中公开了一种高效水套加热炉，利用高温燃气对水套炉内的水进行加热，然后水再将热量传递给介质盘管，实现对石油介质的加热。但是随着国家对环境保护提出的要求越来越严，由于水套炉加热使用的化石能源直接加热，成分复杂、大多未经过净化，使燃气水套炉的排放物质经检测基本不达标，因此燃气水套炉逐渐被要求停用。

随着科研人员对水套炉进行升级改造，改用其它热源方式替代燃气加热，其中包括电磁加热、电阻加热、太阳能加热和热泵加热等方式，如中国实用新型专利ZL202221617805 .7中公开了一种原油输送电加热水套炉。但是仍存在诸多问题，电磁及电阻加热方式极为耗能，在大型输油或者储油工艺阶段因电功容量小，不允许大功率电耗设备运行；太阳能加热方式本身为节能装置，但受光照时长条件的影响，连续性差，需增加辅热装置，整体造价高昂维护成本高，很难落地。

上述的各加热方式，都要求水套炉中水的实际温度比原油的目标温度要高出10℃以上，才能使原油达到被加热的目标温度。而利用大温差实现被加热流体的升温，使得能效COP值降低，耗能较高。

在中国实用新型专利ZL201620286222.9中公开了一种石油运输中的水源热泵，摒弃了传统水套炉的加热方式，通过水源热泵中蒸发器吸收高温废水中的热量，将原油直接通入冷凝器的换热管内，利用冷媒在蒸发器和冷凝器间的循环，实现对原油的直接加热。没有水作为热量传递的中间介质，节能效果大大的提高。但是由于原油从地下开采至地面，压力和温度等地质条件发生明显变化，原溶解在油中的石蜡有一部分会析出并附着在换热管内壁，引起换热管内径变窄，降低换热效率，而且冷凝器的换热管为提高换热面积，一般直径较小（内径约17mm左右，壁厚为1mm），通入原油后容易引起换热管堵塞，另外，原油具有腐蚀性，容易腐坏换热管。因此需要经常清理和检修换热管，该结构中通过热交换板的设置，使冷凝器的冷媒管路和石油管路交错设置，拆卸清洗不方便，且腐坏发生泄露后不能及时发现，石油泄露到冷媒管路后流至压缩机内，存在整机报废的风险，造成较大的经济损失。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种应用于原油加热工艺的热泵及热泵中原油泄漏的监测方法，可直接将原油通入冷凝器中进行换热，冷凝器中通入原油的换热芯易于维修和更换，并且在冷凝器发生原油泄露后能够及时发现。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

应用于原油加热工艺的热泵，包括蒸发器、压缩机、膨胀阀和冷凝器，冷媒进入蒸发器吸热气化后经压缩机进入冷凝器，冷媒在冷凝器内放热液化后经膨胀阀返回至蒸发器，形成冷媒循环回路；其特征在于，

所述冷凝器具有水平的第一端和第二端，于冷凝器内腔的上部形成换热室，下部形成制热室，所述换热室的第一端敞口设置，第二端封闭设置；

所述换热室内具有用于通入原油的第一换热芯，所述第一换热芯可水平抽拉并能够与换热室锁定，所述第一换热芯中供原油流通的内径D≥26mm；

所述制热室内固定有用于通入冷媒的第二换热芯，所述制热室内填充有浸泡住第二换热芯的超导液，所述超导液的相变温度不超过30℃；

所述冷凝器外壳上设有检测其内部压力的压力传感器，所述压力传感器与控制器的信号输入端连接，所述控制器的控制输出端连接有报警器。

进一步的技术方案在于，所述换热室内固定有导向滑轨，所述导向滑轨位于换热室的底部，具有并行的两条，分别固定于冷凝器外壳的左右侧壁上；

所述第一换热芯包括：

第一管箱，位于冷凝器的第一端，与冷凝器外壳可拆卸且密封的固定，所述第一管箱的内腔通过隔板分隔成两个独立的腔室，两个腔室分别连接原油入口和原油出口，

第二管箱，位于冷凝器的第二端，能够与导向滑轨滑接配合；

多根第一换热管，将第一管箱和第二管箱连通，所述第一换热管的内径D≥26mm，壁厚为3mm。

进一步的技术方案在于，所述换热室内固定有定位滑轨，所述定位滑轨位于换热室的中部，具有并行的两条，分别固定于冷凝器外壳的左右侧壁上，两条定位滑轨相对的面为多阶梯式结构，且两条定位滑轨的间距由冷凝器的第一端向第二端渐窄；

所述第一换热芯还包括：

驱动螺杆，位于第一管箱和第二管箱之间，其两端可转动的固定于第一管箱和第二管箱上，所述驱动螺杆的一端连接有驱动其旋转的电机；

多块支撑板，每一块支撑板可滑动的套设于所有的第一换热管上，并与驱动螺杆螺纹连接，每块支撑板的底面与导向滑轨滑接配合，多块支撑板的宽度尺寸由冷凝器的第一端向第二端渐小，能够分别被定位滑轨的各阶梯处限位。

进一步的技术方案在于，所述导向滑轨包括与支撑板底部滑接配合的第一滑槽和与第二管箱底部滑接配合的第二滑槽，所述第一滑槽位于第二滑槽的外侧。

进一步的技术方案在于，所述第一管箱与冷凝器的第一端通过法兰结构固定，且于法兰盘之间具有密封垫。

进一步的技术方案在于，第一管箱和第二管箱上与第一换热管固定的管板均为钛板和碳钢板的复合板，所述钛板位于管箱内侧。

进一步的技术方案在于，所述蒸发器外壳的底部具有冷媒第二入口，顶部具有冷媒第二出口，于第二外壳体内部具有供热源流体A通过的第一换热通道和供热源流体B通过的第二换热通道。

进一步的技术方案在于，所述热源流体A为高温废水，所述供热源流体B为原油加热工艺中经原油分离后的高温油。

进一步的技术方案在于，所述第一换热通道和第二换热通道均为由钛制得的外螺纹换热管。

热泵中原油泄漏的监测方法，其特征在于，应用上述任一项所述的应用于原油加热工艺的热泵，在封闭的冷凝器内腔中填充定量的超导液，高温冷媒通入第二换热芯与超导液进行热量交换，使超导液相变，充满冷凝器内腔，与通入原油的第一换热芯进行换热，超导液相变后，压力传感器检测到的冷凝器外壳内部的正常压力值为A，当压力传感器检测到的冷凝器外壳内部的压力值达到B，B-A≥0.03~0.06MPa，则判断第一换热芯发生泄露，控制器控制报警器报警并控制热泵停止运行。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本发明中应用于原油加热工艺的热泵，利用冷媒进入蒸发器吸热气化后依次经压缩机和油分器进入冷凝器的第二换热芯内放热，与超导液进行热量交换，使超导液快速汽化上升，充满整个冷凝器的内腔，与通入原油的第一换热芯充分接触，对原油进行加热，换热后的超导液液化降落返回至制热底部，再次被第二换热芯加热，如此循环。

第一，由于超导液的沸点较水低，使得超导液能够快速汽化，而且加热相同单位体积的介质时，超导液所需要的热量较低；超导液汽化温度高，可达到160℃，传热快；而且超导液汽化潜热值高，达到100℃时，超导液汽化潜热比水高1000J/kg以上。所以，超导液能够与第一换热芯进行高效的热量交换，使得第一换热芯的内径能够至少增大至26mm，避免第一换热芯堵塞；

第二，冷媒不与原油换热管路直接接触，避免原油换热管路腐化泄露后，原油混入冷媒内，返回至压缩机内导致整机报废；

第三，超导液填充在冷凝器外壳内，冷凝器内腔为密闭且定量的空间，一但原油换热管路（即第一换热芯）发生腐坏泄露，冷凝器内腔的压力就会升高，通常原油换热管道内的压力约为2.5MPa，原油泄露后，冷凝器内部压力飙升，通过对冷凝器内腔压力的监测，可判断原油换热管路是否腐坏泄露，能够及时发现问题控制热泵系统停机，后续只需第一换热芯进行维修，降低经济损失。

本发明中应用于原油加热工艺的热泵，在冷凝器中，第一换热芯与冷凝器外壳间能够水平抽拉并锁定，使得第一换热芯能够从冷凝器中快速抽出，便于设备的检修和更换。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的另一侧的结构示意图；

图3是本发明的主视结构示意图；

图4是本发明的侧视结构示意图；

图5是本发明中冷凝器的内部结构示意图；

图6是本发明中定位滑轨和导向滑轨的俯视结构示意图；

图7是本发明中导向滑轨的端面结构示意图。

其中，1.冷凝器、101.第一端、102.第二端、2.蒸发器、3.压缩机、4.油分器、110.第一换热芯、111.原油入口、112.原油出口、113.第一管箱、114.第二管箱、115.支撑板、116.驱动螺杆、120.第二换热芯、121.冷媒第一入口、122.冷媒第一出口、123.第三管箱、124.第四管箱、130.导向滑轨、131.第一滑槽、132.第二滑槽、140.定位滑轨、201.冷媒第二入口、202.冷媒第二出口、211.第一通道的入口、212.第一通道的出口、221.第二换热通道的入口、222.第二换热通道的出口。

具体实施方式

下面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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

实施例一

如图1~图5所示，应用于原油加热工艺的热泵，包括蒸发器2、压缩机3、油分器4、冷凝器1和膨胀阀，其中，蒸发器2、压缩机3、油分器4和冷凝器1依次串联形成一个冷媒循环回路，具体的的连接关系属于现有技术，在此不做赘述。热泵的工作原理为冷媒进入蒸发器2内，从高温热源中吸热并气化成低压蒸气，然后依次经压缩机3和油分器4形成高温高压蒸气进入冷凝器1，冷媒在冷凝器1内放热，冷凝液化成高压液体，再经膨胀阀返回至蒸发器2，形成冷媒循环回路。

蒸发器2外壳的底部具有冷媒第二入口201，顶部具有冷媒第二出口202，于蒸发器2壳体内部具有供热源流体A通过的第一换热通道和供热源流体B通过的第二换热通道，第一换热通道与第二换热通道平行设置，与冷媒的流向垂直交叉，使热源流体与低温冷媒充分接触，达到冷媒在蒸发器内被加热的目的。

其中，第一换热通道和第二换热通道均为由钛制得的外螺纹换热管。第一通道的入口211连接高温废水管路，第一通道的出口212连接低温废水管。热源流体A为高温废水，作为主要热源，高温废水的来源根据工艺需求，可以是原油加热工艺中经原油分离后的高温水，也可以是其它工业废水、河水或海水等，通入第一通道内的高温废水的温度不低于25℃。第二换热通道的入口221连接高温油管，即原油分离器的出油口，第二换热通道的出口222连接中温油管，从第二换热通道排出的中温油进入下一工序管网进行储存或分离等。供热源流体B为原油加热工艺中经原油分离后的高温油，通入第二通道内的高温油温度不低于55℃，充分利用余热。

冷凝器1具有水平的第一端101和第二端102，于冷凝器内腔的上部形成换热室，下部形成制热室，换热室的第一端101敞口设置，第二端102封闭设置。冷凝器外壳的形状优选为矩形，使换热室和制热室间换热更均匀。

在换热室内固定有导向滑轨130，导向滑轨130位于换热室的底部，具有并行的两条，分别固定于冷凝器外壳的左右侧壁上。在换热室内具有第一换热芯110，第一换热芯110与导向滑轨130滑接配合，使第一换热芯110可水平抽拉并能够锁定于换热室内。

第一换热芯110用于通入低温原油，使低温原油在第一换热芯110内被加热升温，实现原油被加热的目的，以满足原油运输或分离的工艺需求。具体的，第一换热芯110包括第一管箱113、第二管箱114和多根第一换热管，第一管箱113位于冷凝器1的第一端101，第一管箱113与冷凝器1的第一端101通过法兰结构固定，且于两个法兰盘之间具有密封垫，实现第一管箱113与冷凝器外壳可拆卸且密封的固定，从而将换热室第一端101的开口封闭，使冷凝器1内腔整体形成封闭的腔室。第一管箱113的内腔通过隔板分隔成两个独立的腔室，两个独立的腔室可以是左右排布或是上下排布，两个腔室分别连接原油入口111和原油出口112，第一换热芯110，将原油入口111和原油出口112设置于同一端，不仅便于第一换热芯110整体的抽拉拆装，而且还减少了冷凝器1泄露的可能。第二管箱114位于冷凝器1的第二端102，能够与导向滑轨130滑接配合。在抽拉时，第一换热芯110由冷凝器1的第一端101被抽出。多根第一换热管将第一管箱113和第二管箱114连通，第一换热管的内径D≥26mm，第一换热管的内径较大，可以避免第一换热管被堵塞。第一换热管的材质可以选用09CrCuSb（ND钢）钢，壁厚为3mm，具有优秀的耐硫酸露点腐蚀的热轧钢管，并且为了增大换热面积，第一换热管的外壁上可以设置螺纹。

另外，第一管箱113和第二管箱114相对的一面为带孔的管板，第一换热管的两端与管板焊接固定。由于石油具有腐蚀性，为了提高管箱的耐腐蚀性，因此在第一管箱113和第二管箱114上与第一换热管固定的管板均为钛板和碳钢板的复合板，钛板位于管箱内侧，与石油直接接触，增强管板的耐腐蚀性。

在制热室内固定有用于通入冷媒的第二换热芯120，于第二换热芯120上具有冷媒第一入口121和冷媒第一出口122，冷媒第一入口121与蒸发器2上的冷媒第二出口202连通，冷媒第一出口122与蒸发器2的冷媒第二入口201连通。

第二换热芯120用于通入从蒸发器2内排出的高温冷媒。第二换热芯120包括第三管箱123、第四管箱124和多根第二换热管。第三管箱123固定于制热室的第一端101，第四管箱124固定于制热室的第二端102，多根第二换热管将第一管箱113和第二管箱114连通。同样的，第三管箱123和第四管箱124相对的一面为带孔的管板，第二换热管的两端与管板焊接固定。第三管箱123的内腔通过隔板分隔成两个独立的腔室，两个独立的腔室可以是左右排布或是上下排布，两个腔室上分别设有冷媒第一入口121和冷媒第一出口122。

第二换热管的内径较小（一般外径为9.52mm或12.7mm），可以增大第二换热管的换热面积。第二换热管的材质可以选用铜，并且为了进一步增大换热面积，第二换热管的外壁上可以设置外螺纹。

在制热室内填充有浸泡住第二换热芯120的超导液，超导液的相变温度不超过30℃，于冷凝器1外壳上具有带控制阀的超导液加液口、超导液排液口、抽真空针阀和排气阀。超导液属于现有技术，在中国发明专利ZL201510400594.X中公开了一种节能供暖超导液，能够在19℃发生汽化，使超导液迅速传热。超导液在注入前需要将冷凝器外壳内腔抽成真空状态，在需要抽出第一换热芯110前，需要先将超导液抽出冷凝器外壳外。

本发明中的热泵在原油加热工艺中应用时，向蒸发器2的第一通道内通入高温废水，第二通道内通入高温油，同时向蒸发器2内通入低压低温冷媒，冷媒与高温热源中吸热并气化成低压蒸气后，排出蒸发器2，然后依次经压缩机3和油分器4形成高温高压蒸气，进入冷凝器的第二换热芯内，同时向冷凝器1的第一换热芯110内通入待加热的原油，第二换热芯120与制热室内的超导液进行换热，使超导液快速汽化上升，充满整个冷凝器1的内腔，超导液蒸气与通入原油的第一换热芯110充分接触，对原油进行加热，换热后的超导液液化降落返回至制热底部，再次被第二换热芯120加热汽化，如此循环。而冷媒在冷凝器1内放热后，冷凝液化成高压液体，由第二换热芯120排出，再经膨胀阀返回至蒸发器2，形成冷媒循环回路。

由于超导液的沸点较水低，使得超导液能够快速汽化，而且加热相同单位体积的介质时，超导液所需要的热量较低；超导液汽化温度高，可达到160℃，传热快；而且超导液汽化潜热值高，达到100℃时，超导液汽化潜热比水高1000J/kg以上。所以，超导液能够与第一换热芯110进行高效的热量交换，使得第一换热芯110的内径能够至少增大至26mm，避免第一换热芯110堵塞。

并且，通过冷凝器1特殊的结构设置，使冷媒不与原油换热管路直接接触，避免原油换热管路腐化泄露后，原油混入冷媒内，返回至压缩机3内导致整机报废，降低经济损失。

实施例二

如图6和图7所示，应用于原油加热工艺的热泵，由于第一换热管与两端管箱上的管板为焊接固定，焊接处容易受到石油的腐蚀开裂，并且第一换热管的直径较大，使其在通入原油后，第一换热管两端受力较大，因此在第一换热管的轴向上还设有对其进行支撑的多块支撑板115。

在换热室内还固定有定位滑轨140，定位滑轨140位于换热室的中部，具有并行的两条，分别固定于冷凝器外壳的左右侧壁上，两条定位滑轨140相对的面为多阶梯式结构，且两条定位滑轨140的间距由冷凝器1的第一端101向第二端102渐窄。定位滑轨140不对第二管箱114造成遮挡。

每一块支撑板115可滑动的套设于所有的第一换热管上，支撑板115不与第一换热管和冷凝器外壳固定。在第一管箱113和第二管箱114之间设有驱动螺杆116，驱动螺杆116的两端可转动的固定于第一管箱113和第二管箱114上，并且驱动螺杆116的一端连接有驱动其旋转的电机。驱动螺杆116贯穿每一块支撑板115，且支撑板115与驱动螺杆116螺纹连接，每块支撑板115的底面与导向滑轨130滑接配合，导向滑轨130对支撑板115进行支撑，多块支撑板115的宽度尺寸由冷凝器1的第一端101向第二端102渐小，能够分别被定位滑轨140的各阶梯处限位。

导向滑轨130的端面呈三角形，与冷凝器外壳固定更牢固，导向滑轨130的上表面包括与支撑板115底部滑接配合的第一滑槽131和与第二管箱114底部滑接配合的第二滑槽132，第一滑槽131位于第二滑槽132的外侧。更近一步的，为减小第一换热芯110抽拉时的阻力，在第二管箱114的底部具有在第二滑槽132内滑动的滑轮。

在安装第一换热芯110时，先将第二管箱114的一端推入换热室内，使第二管箱114与导向滑轨130滑接配合，并将第一换热芯110整体推到位，再将第一管箱113与冷凝器1外壳密封固定，最后启动电机正转，使多块支撑板115由冷凝器1的第一端101向第二端102轴向移动，由于多块支撑板115的宽度尺寸由冷凝器1的第一端101向第二端102渐小，使最大的一块支撑板115先被定位滑轨140靠近第一端101的第一个小台阶限位，直至最小的一块支撑板115被定位滑轨140靠近第二端102的最后一个大台阶限位，从而使多块支撑板115沿第一换热管轴向分散开，对第一换热管进行多点支撑。当需要拆卸第一换热芯110时，控制电机反转，可使多块支撑板115汇集到冷凝器1的第一端101，便于对第一换热管检修和清理。

支撑板115能够在安装第一换热芯110后，分散在冷凝器1内对第一换热芯110进行多点支撑，降低第一换热管两端的受力。支撑板115不与第一换热管焊接固定，减少第一换热管上的焊点，降低第一换热管被石油腐坏的概率；支撑板115不与冷凝器外壳固定，可以使第一换热芯110整体从冷凝器1中拆出，便于第一换热芯110的检修、清理和更换，特别是便于对第一换热芯110外表面的清洁。

实施例三

本发明应用于原油加热工艺的热泵，由于石油具有较强的腐蚀性，使得通入原油的第一换热芯110较易损坏，需要对第一换热芯110的状态进行检测。在冷凝器1外壳上设有检测其内部压力的压力传感器，压力传感器与控制器的信号输入端连接，控制器的控制输出端连接有报警器。本装置利用气体能够被压缩，使冷凝器1外壳内的压力在发生原油泄露后能够升高，可对原油泄露起到警示作用。当压力传感器检测到在冷凝器1外壳内的压力值升高后，将信号传给控制器，控制器控制报警器发出报警信号，报警器可以是声光报警，控制器同时控制整个热泵系统停机。

超导液填充在冷凝器外壳内，冷凝器内腔为密闭且定量的空间，一但原油换热管路（即第一换热芯110）发生腐坏泄露，冷凝器1内腔的压力就会升高，冷凝器内腔的压力就会升高，通常原油换热管道内的压力约为2.5MPa，原油泄露后，冷凝器1内部压力飙升，通过对冷凝器内腔压力的监测，可判断原油换热管路是否腐坏泄露，能够及时发现问题控制热泵系统停机，后续只需第一换热芯110进行维修，降低经济损失。

并且，本发明中应用于原油加热工艺的热泵，在冷凝器1中，第一换热芯110与冷凝器1外壳间能够水平抽拉并锁定，使得第一换热芯110能够从冷凝器1中快速抽出，便于设备的检修和更换。

实施例四

热泵中原油泄漏的监测方法，应用上述任一项所述的应用于原油加热工艺的热泵，在封闭的冷凝器1内腔中填充定量的超导液，高温冷媒通入第二换热芯120与超导液进行热量交换，使超导液相变，充满冷凝器1内腔，与通入原油的第一换热芯110进行换热，超导液相变后压力传感器检测到的冷凝器外壳内部正常的压力值为A，当压力传感器检测到的冷凝器外壳内部的压力值达到B，B-A≥0.03~0.06MPa，则判断第一换热芯110发生泄露，控制器控制报警器报警并控制热泵停止运行。

监测5组本公开的应用于原油加热工艺的热泵在不同工况中实验运行的参数，根据不同的工况，设置控制系统中冷凝器内部压力阀值，如下表所示：

应用本发明中公开的热泵中原油泄漏的监测方法，当压力传感器检测到的冷凝器内部压力值达到控制系统中设置的冷凝器内部压力阀值时，判断第一换热芯110发生泄露，控制热泵系统停机并报警，及时对第一换热芯进行处理，可有效保证原油加热工艺的有效进行。

以上仅是本发明的较佳实施例，任何人根据本发明的内容对本发明作出的些许的简单修改、变形及等同替换均落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.应用于原油加热工艺的热泵，包括蒸发器、压缩机、膨胀阀和冷凝器，冷媒进入蒸发器吸热气化后经压缩机进入冷凝器，冷媒在冷凝器内放热液化后经膨胀阀返回至蒸发器，形成冷媒循环回路；其特征在于，

所述冷凝器具有水平的第一端和第二端，于冷凝器内腔的上部形成换热室，下部形成制热室，所述换热室的第一端敞口设置，第二端封闭设置；

所述换热室内具有用于通入原油的第一换热芯，所述第一换热芯可水平抽拉并能够与换热室锁定，所述第一换热芯中供原油流通的内径D≥26mm；

所述制热室内固定有用于通入冷媒的第二换热芯，所述制热室内填充有浸泡住第二换热芯的超导液，所述超导液的相变温度不超过30℃；

所述冷凝器外壳上设有检测其内部压力的压力传感器，所述压力传感器与控制器的信号输入端连接，所述控制器的控制输出端连接有报警器；

其中，

所述换热室内固定有导向滑轨，所述导向滑轨位于换热室的底部，具有并行的两条，分别固定于冷凝器外壳的左右侧壁上；

所述换热室内固定有定位滑轨，所述定位滑轨位于换热室的中部，具有并行的两条，分别固定于冷凝器外壳的左右侧壁上，两条定位滑轨相对的面为多阶梯式结构，且两条定位滑轨的间距由冷凝器的第一端向第二端渐窄；

所述第一换热芯包括：

第一管箱，位于冷凝器的第一端，与冷凝器外壳可拆卸且密封的固定，所述第一管箱的内腔通过隔板分隔成两个独立的腔室，两个腔室分别连接原油入口和原油出口，

第二管箱，位于冷凝器的第二端，能够与导向滑轨滑接配合；

多根第一换热管，将第一管箱和第二管箱连通，所述第一换热管的内径D≥26mm，壁厚为3mm；

驱动螺杆，位于第一管箱和第二管箱之间，其两端可转动的固定于第一管箱和第二管箱上，所述驱动螺杆的一端连接有驱动其旋转的电机；

多块支撑板，每一块支撑板可滑动的套设于所有的第一换热管上，并与驱动螺杆螺纹连接，每块支撑板的底面与导向滑轨滑接配合，多块支撑板的宽度尺寸由冷凝器的第一端向第二端渐小，能够分别被定位滑轨的各阶梯处限位。

2.根据权利要求1所述的应用于原油加热工艺的热泵，其特征在于，所述导向滑轨包括与支撑板底部滑接配合的第一滑槽和与第二管箱底部滑接配合的第二滑槽，所述第一滑槽位于第二滑槽的外侧。

3.根据权利要求1所述的应用于原油加热工艺的热泵，其特征在于，所述第一管箱与冷凝器的第一端通过法兰结构固定，且于法兰盘之间具有密封垫。

4.根据权利要求1所述的应用于原油加热工艺的热泵，其特征在于，所述第一管箱和第二管箱上与第一换热管固定的管板均为钛板和碳钢板的复合板，所述钛板位于管箱内侧。

5.根据权利要求1所述的应用于原油加热工艺的热泵，其特征在于，所述蒸发器外壳的底部具有冷媒第二入口，顶部具有冷媒第二出口，于第二外壳体内部具有供热源流体A通过的第一换热通道和供热源流体B通过的第二换热通道。

6.根据权利要求5所述的应用于原油加热工艺的热泵，其特征在于，所述热源流体A为高温废水，所述供热源流体B为原油加热工艺中经原油分离后的高温油。

7.根据权利要求5所述的应用于原油加热工艺的热泵，其特征在于，所述第一换热通道和第二换热通道均为由钛制得的外螺纹换热管。

8.热泵中原油泄漏的监测方法，其特征在于，应用权利要求1-7任一项所述的应用于原油加热工艺的热泵，在封闭的冷凝器内腔中填充定量的超导液，高温冷媒通入第二换热芯与超导液进行热量交换，使超导液相变，充满冷凝器内腔，与通入原油的第一换热芯进行换热，超导液相变后，压力传感器检测到的冷凝器外壳内部的正常压力值为A，当压力传感器检测到的冷凝器外壳内部的压力值达到B，B-A≥0.03~0.06MPa，则判断第一换热芯发生泄露，控制器控制报警器报警并控制热泵停止运行。

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