CN203671908U - 直热式空气源热泵原油加热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种直热式空气源热泵原油加热系统。它包括储存箱（19）、空气源吸热装置和盘管换热器（20），所述盘管换热器（20）设置在储存箱（19）内，所述空气源加热装置与盘管换热器（20）相连，所述空气源吸热装置包括压缩机（1）、油分离器（2）、气液分离器（3）、储液器（4）、四通换向阀（5）、蒸发表冷器（18）和液气混合器（24）。本实用新型一种直热式空气源热泵原油加热系统，此加热系统电能消耗小，传热效率高且适用范围广。

Description

直热式空气源热泵原油加热系统

技术领域

本实用新型涉及一种原油加热系统，用于现场抽取的分散原油在原油箱内的加热和恒温。属于石油工业技术领域。

背景技术

现有的原油加热方法，一般采用电加热、空气源热泵加热原油系统和热泵型原油加热器。其中，电加热加热原油电能消耗大，使用成本高；空气源热泵加热原油系统利用二次水加热，传热效率低，且高位膨胀水箱在冬季容易冻结，影响系统的正常运行；热泵型原油加热器为原油集中加工精炼过程中的一种加热方法，无法适用于现场抽取的分散原油的加热和恒温。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供了一种直热式空气源热泵原油加热系统，此加热系统电能消耗小，传热效率高且适用范围广。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种直热式空气源热泵原油加热系统，包括储存箱，其特点是：所述系统包括空气源吸热装置和盘管换热器，所述盘管换热器设置在储存箱内的下部，所述空气源加热装置与盘管换热器相连，所述空气源吸热装置包括压缩机、油分离器、气液分离器、储液器、四通换向阀、蒸发表冷器、和液气混合器，压缩机包括排气口，压缩机进液口，吸气口和回油口，油分离器包括出油口，进气口和出气口，所述油分离器的出油口接入压缩机的回油口，压缩机的排气口接入油分离器的进气口，油分离器的出气口接入四通换向阀的D接口，四通换向阀的C接口接入盘管换热器的气管，盘管换热器的液管接入储液器的进口，储液器的出口接入液气混合器的进口，储液器的出口和液气混合器的进口的连接管上设置有膨胀阀，液气混合器的进口，液气混合器的出口接入蒸发表冷器的进口，蒸发表冷器的出口接入四通换向阀的E接口，四通换向阀的S接口接入气液分离器的进口，气液分离器的出口接入压缩机1的吸气口。

本实用新型一种直热式空气源热泵原油加热系统，还包括引管，所述引管的一端接入油分离器的出气口和四通换向阀的D接口之间的连接管，另一端接入液气混合器，所述引管上安装有铜过滤器、第四单向阀和增焓双向电磁阀。

本实用新型一种直热式空气源热泵原油加热系统，还包括喷液阀，喷液阀包括喷液阀进液口和喷液阀出液口，所述喷液阀出液口接入压缩机进液口，喷液阀进液口接入储液器的出口和液气混合器的进口之间的连接管。

本实用新型一种直热式空气源热泵原油加热系统，环境温度大于7℃时，盘管换热器有两个且并排布置在储存箱的底部。

本实用新型一种直热式空气源热泵原油加热系统，环境温度大于-20℃小于7℃时，盘管换热器有四个，分成上下两组，两组盘管换热器交叉连接并安装在储存箱内，所述空气源吸热装置有两个，两个空气源吸热装置分别与两组盘管换热器相连。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型一种直热式空气源热泵原油加热系统，将盘管换热器安装在储存箱的底部，传热效率高。在环境温度较高时，盘管换热器有一组并排布置，在环境温度较低时，盘管换热器有两组且错位安装，保证了低流动性、低导温性的原油在加热、恒温过程中的均匀性。

2、本实用新型与电加热系统相比，年运行费用降低了75%~80%。

3、本实用新型运行稳定，与空气源热泵加热原油系统相比，年运行费用降低了30%~40%。

4、本实用新型不光适用于原油集中加工精炼，还适用于现场抽取的分散原油的加热和恒温，有广泛的适用性。 

附图说明

图1为本实用新型一种直热式空气源热泵原油加热系统在环境温度较高的结构示意图。

图2为图1中A的放大图。

图3为本实用新型的空气源吸热装置结构示意图。

图4为图1中的盘管换热器的布置图。

图5为本实用新型一种直热式空气源热泵原油加热系统在环境温度较低的结构示意图。

图6为图4中C的放大图。

图7为图4中盘管换热器的布置图。

图8为本实用新型的四通换向阀的结构示意图。

图中：

压缩机1，排气口1.1，压缩机进液口1.2，吸气口1.3，回油口1.4，油分离器2，出油口2.1，进气口2.2，出气口2.3，气液分离器3，储液器4，四通换向阀5，增焓双向电磁阀6，过滤器7，干燥过滤器8，喷液阀9，喷液阀进液口9.1，喷液阀出液口9.2，膨胀阀10，单向阀组11，第一单向阀11.1，第二单向阀11.2，第三单向阀11.3，第四单向阀11.4，第一球阀12，高压表13，低压表14，高压控制器15，低压控制器16，增焓压力控制器17，蒸发表冷器18，储存箱19，盘管换热器20，视液镜21，第二球阀22，第四单向阀23，液气混合器24，液位探测器25，引管26。

具体实施方式

参见图1-8，本实用新型涉及一种直热式空气源热泵原油加热系统，它包括空气源吸热装置、储存箱19和盘管换热器20，空气源吸热装置包括压缩机1、油分离器2、气液分离器3、储液器4、四通换向阀5、干燥过滤器8、喷液阀9、单向阀组11、蒸发表冷器18和引管26，所述压缩机1的排气口1.1接入油分离器2的进气口，所述油分离器2的出油口2.1与压缩机1的回油口1.4相连，压缩机1的排气口1.1与油分离器2的进气口之间的连接管上安装有高压表13和高压控制器15。

参见图1-4，温度较高（大于7℃）时的直热式空气源热泵原油加热系统，油分离器2的出气口2.3接入四通换向阀5的D接口，四通换向阀5的C接口与盘管换热器20的气管（图2中实线）相连，四通换向阀5的C接口与盘管换热器20的气管之间的连接管上设置有第一球阀12，盘管换热器20的液管（图2中虚线）与单向阀组11的第一单向阀11.1的进口相连，盘管换热器20的液管与第一单向阀11.1的进口之间的连接管上设置有第二球阀22，第一单向阀11.1的出口与储液器4的进口相连，储液器4的出口与干燥过滤器8的进口相连，干燥过滤器8的出口与液气混合器24的进口相连，所述干燥过滤器8的出口与液气混合器24的进口之间的连接管上安装有视液镜21和膨胀阀10，液气混合器24的出口与单向阀组11的第四单向阀11.4的进口相连，第四单向阀11.4的出口与蒸发表冷器18的进口相连，蒸发表冷器18的出口与四通换向阀5的E接口相连，四通换向阀5的S接口接入气液分离器3的进口，气液分离器3的出口与压缩机1的吸气口1.3相连，气液分离器3的出口与压缩机1的连接管安装有低压控制器16、增焓压力控制器17和低压表14。

其中，引管26的一端接入油分离器2的出气口2.3和四通换向阀5的D接口之间的连接管，另一端接入液气混合器24，所述引管26上安装有铜过滤器7、第四单向阀23和增焓双向电磁阀6。

所述喷液阀出液口9.2接入压缩机进液口，喷液阀进液口9.1接入干燥过滤器8的出口和液气混合器24的进口之间的连接管。

参见图4，所述盘管换热器20有两个且并排布置在储存箱19的底部。

参见图5-6，温度较低（-20℃~7℃）时的直热式空气源热泵原油加热系统，其有两个空气源吸热装置，参见图7，所述盘管换热器20有四个，分成上下两组，两组盘管换热器20交叉连接并安装在储存箱19的底部，图5与图1的区别在于，图5有两套空气源吸热装置，分别加热两组盘管换热器20，在环境温度较低时，保证了加热效果。

1、制热流程：储存箱19上的液位探测器25检测到合适的液位，压缩机1的排气口1.1排出的高温高压制冷剂气体进入失电的四通换向阀5的D接口，由C接口排入储存箱19内的盘管换热器20冷凝，放出的热量由储存箱19内的原油吸收，冷凝后的高压制冷剂液体依次经单向阀组11的第一单向阀11.1、储液器4、干燥过滤器8、视液镜9进入膨胀阀10节流降压，然后经液气混合器24和第四单向阀11.4进入蒸发表冷器18蒸发，吸收流经空气的热量，吸热后的低压气体依次经四通换向阀5的E接口、S接口进入气液分离器3，最后吸入压缩机1进行压缩循环工作。

2、喷液流程：当压缩机1的排气温度达到上限温度时，由喷液阀9节流后喷液，降低压缩机1的排气温度，确保压缩机1的正常运行。

3、增焓流程：增焓压力控制器17检测到合适的压力，增焓双向电磁阀6打开，引管26导通，气体进入液气混合器24，定流量补气增焓。

4、化霜流程：压缩机1的排气口1.1排出的高温高压制冷剂气体进入得电的四通换向阀5的D接口，由E接口排入蒸发表冷器18冷凝，放出的热量融化蒸发表冷器18表面的结霜，冷凝后的高压制冷剂液体经单向阀组11的第二单向阀11.2、储液器4、干燥过滤器8、视液镜9进入膨胀阀10节流降压，然后经液气混合器28和单向阀组11的第三单向阀11.3进入储存箱19内的盘管换热器20蒸发，吸收储存箱19内热量，吸热后的低压气体经四通换向阀5的C接口和S接口进入气液分离器3，最后吸入压缩机1进行压缩循环工作，直至烘干蒸发表冷器18表面。

Claims (5)

1.一种直热式空气源热泵原油加热系统，包括储存箱（19），其特征在于：所述系统包括空气源吸热装置和盘管换热器（20），所述盘管换热器（20）设置在储存箱（19）内的下部，所述空气源加热装置与盘管换热器（20）相连，所述空气源吸热装置包括压缩机（1）、油分离器（2）、气液分离器（3）、储液器（4）、四通换向阀（5）、蒸发表冷器（18）和液气混合器（24），压缩机（1）包括排气口（1.1），压缩机进液口（1.2），吸气口（1.3）和回油口（1.4），油分离器（2）包括出油口（2.1），进气口（2.2）和出气口（2.3），所述油分离器（2）的出油口（2.1）接入压缩机（1）的回油口（1.4），压缩机（1）的排气口（1.1）接入油分离器（2）的进气口（2.2），油分离器（2）的出气口（2.3）接入四通换向阀（5）的D接口，四通换向阀（5）的C接口接入盘管换热器（20）的气管，盘管换热器（20）的液管接入储液器（4）的进口，储液器（4）的出口接入液气混合器（24）的进口，储液器（4）的出口和液气混合器（24）的进口的连接管上设置有膨胀阀（10），液气混合器（24）的出口接入蒸发表冷器（18）的进口，蒸发表冷器（18）的出口接入四通换向阀（5）的E接口，四通换向阀（5）的S接口接入气液分离器（3）的进口，气液分离器（3）的出口接入压缩机1的吸气口（1.3）。

2.根据权利要求1所述的一种直热式空气源热泵原油加热系统，其特征在于：所述系统还包括引管（26），所述引管（26）的一端接入油分离器（2）的出气口（2.3）和四通换向阀（5）的D接口之间的连接管，另一端接入液气混合器（24），所述引管（26）上安装有铜过滤器（7）、第四单向阀（23）和增焓双向电磁阀（6）。

3.根据权利要求1或2所述的一种直热式空气源热泵原油加热系统，其特征在于：所述系统还包括喷液阀（9），喷液阀（9）包括喷液阀进液口（9.1）和喷液阀出液口（9.2），所述喷液阀出液口（9.2）接入压缩机进液口（1.2），喷液阀进液口（9.1）接入储液器（4）的出口和液气混合器（24）的进口之间的连接管。

4.根据权利要求1所述的一种直热式空气源热泵原油加热系统，其特征在于：环境温度大于7℃时，盘管换热器（20）有两个且并排布置在储存箱（19）的底部。

5.根据权利要求1所述的一种直热式空气源热泵原油加热系统，其特征在于：环境温度大于-20℃小于7℃时，盘管换热器（20）有四个，分成上下两组，两组盘管换热器（20）交叉连接并安装在储存箱（19）内，所述空气源吸热装置有两个，两个空气源吸热装置分别与两组盘管换热器（20）相连。

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