CN209085116U - 一种地下热源热泵原油加热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及原油加热技术领域，具体涉及一种地下热源热泵原油加热系统，包括：压缩循环管路，包括依次连接的压缩机(1)、冷凝器(2)、节流装置(4)和蒸发器(5)；储油装置(8)，内部盛装有原油，且所述冷凝器(2)置于储油装置(8)内部，用于将所述压缩循环管路中放出的热量提供给所述原油加热；热量供应装置(7)，并联在所述蒸发器(5)的两端，且部分埋藏于地下，用于吸收地下热源的热量并提供给所述蒸发器(5)进行热量交换。本实用新型提供了一种原油加热效率高，换热效率受环境温度的影响较小，稳定性较好的地下热源热泵原油加热系统。

Description

一种地下热源热泵原油加热系统

技术领域

本实用新型涉及原油加热技术领域，具体涉及一种地下热源热泵原油加热系统。

背景技术

原油在2000—3000米岩石层被采出，因为成分各异，其中有一些原油内含有大量的沥青，粘度比较高。将这样的原油采出的方法是降低粘度，而降低粘度则采用加温稀释的方法。传统加温燃料为天然气、原煤等燃料或电加温装置。但是由于国家政策原因取缔煤加温，而电加热功耗太高，无节能效果。

为了解决上述技术问题，中国专利文献CN205137993U公开了一种新型原油加热型空气源热泵机组，包括：至少一个热泵机组、软水原油换热器以及与热泵机组一一对应的水泵，热泵机组包括压缩机、冷凝器、蒸发器以及膨胀阀，蒸发器经压缩机与冷凝器的气体进口管道相连，冷凝器的热水出水口经软水原油换热器、水泵与冷凝器的进水口相连，冷凝器的降温出水口经膨胀阀与蒸发器管道相连。该文献中虽然采用空气源热泵提供的热量实现了对原油的加热，节约了能源，但是冷凝器与软水原油换热器是分开设置的，即对原油进行加热的是从冷媒获取热量的水，换热效率较低；另一方面，该热泵机组中蒸发器的热量来源为外界空气，换热效率受环境温度的影响较大，稳定性较差。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的热泵对原油的加热效率低，换热效率受环境温度的影响较大，稳定性较差的缺陷，从而提供一种原油加热效率高，换热效率受环境温度的影响较小，稳定性较好的地下热源热泵原油加热系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种地下热源热泵原油加热系统，包括：

压缩循环管路，包括依次连接的压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器；

储油装置，内部盛装有原油，且所述冷凝器置于储油装置内部，用于将所述压缩循环管路中放出的热量提供给所述原油加热；

热量供应装置，并联在所述蒸发器的两端，且部分埋藏于地下，用于吸收地下热源的热量并提供给所述蒸发器进行热量交换。

所述的地下热源热泵原油加热系统，所述热量供应装置为埋藏在地下预定深度的水管，所述水管上安装有水泵。

所述的地下热源热泵原油加热系统，所述预定深度为100－200m。

所述的地下热源热泵原油加热系统，所述地下热源为地下土壤或地下水。

所述的地下热源热泵原油加热系统，所述热量供应装置埋藏于地下的部分置于一地下井中，所述热量供应装置与所述地下井的空隙中填充有密封材料。

所述的地下热源热泵原油加热系统，还包括设置在所述储油装置与所述节流装置之间的储液器和所述蒸发器与所述压缩机之间的气液分离器。

所述的地下热源热泵原油加热系统，所述储油装置上开设有允许冷媒进入和流出所述冷凝器的进口和出口，所述进口和出口处分别安装有进口管和出口管，且所述进口管和所述出口管均延伸出所述储油装置的外壁设置。

所述的地下热源热泵原油加热系统，所述冷凝器为螺旋形的换热管。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的地下热源热泵原油加热系统，从压缩机中流出的高温高压冷媒在流经冷凝器时直接与储油装置的原油进行热量交换，减少了中间介质水的传递作用，换热效率高；且蒸发器中的低温冷媒的热量来源为地下热源，由于该热量供应装置部分埋藏于地下，因此受环境温度的影响较小，能够为蒸发器持续提供稳定的热量，进而保证了换热效率。

2.本实用新型提供的地下热源热泵原油加热系统，热量供应装置为埋藏在地下预定深度的水管，水管上安装有水泵。这样只需将水管中充入水，在水泵的作用下就可将吸收了地下热源的热量的热水与蒸发器中的低温冷媒进行交换，不仅换热效率高，而且整个装置简单，降低了成本。

3.本实用新型提供的地下热源热泵原油加热系统，热量供应装置埋藏于地下的部分置于一地下井中，热量供应装置与地下井的空隙中填充有密封材料，从而有效防止了地下水源或地下土壤中的腐蚀性物质对水管的腐蚀破坏。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型中提供的地下热源热泵原油加热系统的示意图。

附图标记说明：

1－压缩机；2－冷凝器；3－储液器；4－节流装置；5－蒸发器；6－气液分离器；7－热量供应装置；8－储油装置；9－水泵；10－密封材料；81－进口管；82－出口管。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通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，都属于本实用新型保护的范围。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1所示的地下热源热泵原油加热系统的一种具体实施方式，包括：压缩循环管路，包括依次连接的压缩机1、冷凝器2、储液器3、节流装置4、蒸发器5和气液分离器6。并联在所述蒸发器5的两端的热量供应装置7，其部分埋藏于地下，用于吸收地下热源的热量并提供给所述蒸发器5进行热量交换。从压缩机1流出的高温高压的气体冷媒流经冷凝器2放出热量，转变为中温高压的液体冷媒，再经储液器3和节流装置4后转变为低温低压的液体，继而经蒸发器5从热量供应装置7中吸收热量转变为低温低压的气体，经气液分离器6后回到压缩机中1进行下一次循环。储油装置8内部盛装有原油，且所述冷凝器2置于储油装置8内部，用于将所述压缩循环管路中放出的热量提供给所述原油加热。本实施例中的储油装置8为油罐，冷凝器2预先装入油罐的内部，高温高压的气体冷媒放出的热量直接与油罐中的原油发生热量交换，换热更加充分。蒸发器5和热量供应装置7的另一部分可共设于一个箱体中，二者在箱体内部进行热量交换，最大程度上降低了热量的损失。

具体地，所述热量供应装置7为埋藏在地下100－200m的水管，所述水管上安装有水泵9。所述地下热源为地下土壤或地下水。这是由于位于地表以下100－200m处的土壤或地下水的温度基本维持在10℃左右，受环境温度的影响较小，因此能够为蒸发器5提供稳定的热源。水泵9作为水管中的水的循环动力，使得与地下土壤或地下水交换热量后的温水能够持续输送至地上部分的水管中，进而与蒸发器5中的低温低压液体冷媒交换热量，并将放热后的冷水再次输送至地下循环吸热。

所述热量供应装置7埋藏于地下的部分置于一地下井中，所述热量供应装置7与所述地下井的空隙中填充有密封材料10。在实际施工中，先开挖深度为100－200m的地下井，然后将水管埋藏在地下井中，并在水管和地下井井壁之间的空隙中添加具有防腐作用的密封材料10，如可以在水管的管壁上缠绕塑料薄膜等，从而防止地下水或地下土壤中的腐蚀性物质对水管的损坏。

所述储油装置8上开设有允许冷媒进入和流出所述冷凝器2的进口和出口，所述进口和出口处分别安装有进口管81和出口管82，且所述进口管81和所述出口管82均延伸出所述储油装置8的外壁设置，以分别与压缩机1和储液器3连通。所述冷凝器2为螺旋形的耐腐蚀的换热管，预先安装在储油装置8的内部，以增大冷媒与原油的接触面积，降低原油对换热管的腐蚀程度。

本实施例的热泵原油加热系统的工作过程为：压缩机1压缩后排出的高温高压的气体冷媒氟利昂进入油罐内对原油进行加热升温，冷凝后的中温高压的液态氟利昂流向储液器3经节流装置4节流后变为低温低压的液态氟利昂，进入蒸发器5中吸收水管中水的热量后蒸发为低温低压的气态氟利昂，再经过气液分离器6回到压缩机1压缩，形成一个封闭式的循环加热系统，如图1中的黑色箭头所示的路径。其中水管中的水的循环路径如图1中的白色箭头所示，在水泵9的作用下，不断吸收地下土壤或地下水的热量，并输送至位于地上的部分，进而为蒸发器5提供持续稳定的热源。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种地下热源热泵原油加热系统，其特征在于，包括：

压缩循环管路，包括依次连接的压缩机(1)、冷凝器(2)、节流装置(4)和蒸发器(5)；

储油装置(8)，内部盛装有原油，且所述冷凝器(2)置于储油装置(8)内部，用于将所述压缩循环管路中放出的热量提供给所述原油加热；

热量供应装置(7)，并联在所述蒸发器(5)的两端，且部分埋藏于地下，用于吸收地下热源的热量并提供给所述蒸发器(5)进行热量交换。

2.根据权利要求1所述的地下热源热泵原油加热系统，其特征在于，所述热量供应装置(7)为埋藏在地下预定深度的水管，所述水管上安装有水泵(9)。

3.根据权利要求2所述的地下热源热泵原油加热系统，其特征在于，所述预定深度为100－200m。

4.根据权利要求1所述的地下热源热泵原油加热系统，其特征在于，所述地下热源为地下土壤或地下水。

5.根据权利要求1所述的地下热源热泵原油加热系统，其特征在于，所述热量供应装置(7)埋藏于地下的部分置于一地下井中，所述热量供应装置(7)与所述地下井的空隙中填充有密封材料(10)。

6.根据权利要求1所述的地下热源热泵原油加热系统，其特征在于，还包括设置在所述储油装置(8)与所述节流装置(4)之间的储液器(3)和所述蒸发器(5)与所述压缩机(1)之间的气液分离器(6)。

7.根据权利要求1所述的地下热源热泵原油加热系统，其特征在于，所述储油装置(8)上开设有允许冷媒进入和流出所述冷凝器(2)的进口和出口，所述进口和出口处分别安装有进口管(81)和出口管(82)，且所述进口管(81)和所述出口管(82)均延伸出所述储油装置(8)的外壁设置。

8.根据权利要求1所述的地下热源热泵原油加热系统，其特征在于，所述冷凝器(2)为螺旋形的换热管。