CN217794971U - 油田清洁用水光热循环加热装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及油田清洁作业技术领域，具体为一种油田清洁用水光热循环加热装置，包括前过滤装置、太阳能集热器和后过滤器组；所述太阳能集热器的一端与太阳能进水管相连通，另一端接有太阳能出水管，所述太阳能出水管管线上安装有电磁加热器；所述前过滤装置一端与太阳能进水管相连通，另一端与进水管相连通；所述后过滤器组设于太阳能出水管与用水管路之间，用于对太阳能出水管的出水进行过滤，并将过滤后的水按过滤精度分别接入不同的用水管路；通过前过滤装置上的压力传感器、太阳能出水管上的温度传感器和控制装置可以实现前过滤器的自动排污以及出水温度的自动调节。

Description

油田清洁用水光热循环加热装置

技术领域

本申请涉及油田清洁作业技术领域，具体为一种油田清洁用水光热循环加热装置。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本申请相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

如今能源短缺已经成为共识，在传统能源的基础上开发并利用新一代绿色、无污染、节能的能源是社会和国家发展的迫切需要。油田作业由于其特殊性，即油田多分布于高山山区、广袤平原等地带，受光照面积时间长、光照强度高，为太阳能光伏的利用以及发展提供了非常便利的自然条件。

其中油田的清洁作业用水，目前普遍采取的方式是将地下水等由动力装置送入太阳能集热器，由太阳能集热器对水进行加热，从而得到需要的水温来进行各类清洁作业。但是现有技术中存在以下弊端：由于地下水等水质不一，有的水源水质中含有较多杂质，时间久了会导致太阳能集热器内部堵塞或者管路狭窄，从而影响水的循环加热和加热效率；另一方面即便有针对水源的过滤手段和措施，但是也需要人工定期清理过滤装置，给清洁作业用水带来不便；另外，由于清洁作业用水不同场合对水质的需求不同，如果对太阳能集热器加热后的水统一进行同样标准的过滤，则不仅会使很多滤芯浪费，还增加了水质处理过程，影响使用效率。

因此，有必要提供一种过滤方便、不易堵塞，还可以有针对性的提供不同过滤级别清洁用水的一种油田清洁用水光热循环加热装置。

发明内容

基于此，针对上述技术问题，本申请提供一种油田清洁用水光热循环加热装置。

本申请解决现有技术存在的问题所采用的技术方案是：

本申请提出了一种油田清洁用水光热循环加热装置，包括前过滤装置、太阳能集热器和后过滤器组；

所述太阳能集热器的一端与太阳能进水管相连通，另一端接有太阳能出水管，所述太阳能出水管管线上安装有电磁加热器；

所述前过滤装置一端与太阳能进水管相连通，且两者之间设有循环泵，所述前过滤装置的另一端与进水管相连通；所述前过滤装置用于对进水管的进水进行过滤；

所述后过滤器组设于太阳能出水管与用水管路之间，用于对太阳能出水管的出水进行过滤，并将过滤后的水按过滤精度分别接入不同的用水管路；

所述电磁加热器和循环泵与控制装置电连接。

优选地，所述后过滤器组包括一级过滤器和二级过滤器；

所述一级过滤器和二级过滤器均包括：设有进水口、出水口的过滤器壳体以及设置在所述过滤器壳体内的滤芯；其中，所述二级过滤器的滤芯的过滤精度大于所述一级过滤器的滤芯的过滤精度；

所述一级过滤器的进水口与太阳能出水管相连通，所述二级过滤器的进水口通过二级进水管与一级过滤器的出水口相连通，且二级进水管设有与之相连通的一级用水管路；

所述二级过滤器的出水口与二级用水管路相连通。

优选地，所述一级用水管路上设有一级用水阀门；所述二级用水管路上设有二级用水阀门。

优选地，所述前过滤装置包括内部中空的外壳，所述外壳外侧设有出口，所述出口通过法兰与太阳能进水管相连通；

所述外壳底部固定设有进水管件，所述进水管件与进水管相连通；

所述外壳内设有筒状过滤件，所述过滤件底部与外壳底部四周固定连接；

所述外壳顶部固定安装有顶盖，所述顶盖下方固定设有环形密封带，所述环形密封带设于过滤件与外壳之间的缝隙内；所述顶盖上方固定安装有电机，所述电机的电机轴可转动穿过设于顶盖中间的通孔后与四周设有钢丝刷的转轴轴向固定连接；所述钢丝刷末端与过滤件内壁贴合；

所述顶盖上还固定设有贯穿顶盖并与过滤件内部空间相连通的排污管，所述排污管上固定安装有排污阀门；

所述电机与控制装置电连接，所述控制装置固定设于现场的电控箱内。

优选地，所述过滤件为金属网状结构。

优选地，所述进水管件管径小于外壳管径，所述外壳底部通过固定设于外壳上的环状金属边与进水管件螺纹连接，所述过滤件底部与进水管件底部四周固定连接。

优选地，所述电机与顶盖之间设有密封垫。

优选地，所述太阳能出水管上固定安装有温度传感器；所述排污管位于排污阀门与顶盖之间固定安装有压力传感器；

所述排污阀门为电动阀门且与控制装置电连接；所述温度传感器、压力传感器与控制装置电连接。

优选地，所述顶盖与外壳之间设有密封垫。

优选地，所述太阳能集热器为CPC太阳能集热器。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

1、前过滤器保证了太阳能集热器不会因为水质问题堵塞，进而增加太阳能集热器使用寿命并且保证其加热效果。

2、通过将循环泵、温度传感器、压力传感器和电磁加热器与控制装置电连接，通过控制装置的控制作用，可以实现自动化水质控制、水温控制。

3、一级过滤器和二级过滤器双过滤器，保证了不同场合不同作业要求下，对清洁作业用水的要求，选择合适过滤精度的清洁作业用水，将过滤效率最大化。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本申请的一种油田清洁用水光热循环加热装置整体连接结构示意图，

图2为本申请的一种油田清洁用水光热循环加热装置的前过滤装置整体结构示意图，

图3为图2中前过滤装置顶部安装结构爆炸图，

图4为图2中前过滤装置内部结构示意图。

图中：

1、太阳能集热器，2、太阳能进水管，3、太阳能出水管，4、循环泵，5、前过滤装置，6、进水管，7、电磁加热器，8、一级过滤器，9、二级过滤器，10、一级用水管路，11、二级进水管，12、二级用水管路，13、一级用水阀门，14、二级用水阀门，

50、排污管，51、外壳，52、法兰，53、进水管件，54、电机，55、顶盖，56、通孔，57、环形密封带，58、转轴，59、钢丝刷，60、电机轴，61、过滤件。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本申请作进一步说明。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在本公开中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本公开各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本公开中任一部件或元件，不能理解为对本公开的限制。

图1为本申请的一种油田清洁用水光热循环加热装置优选实施例的整体连接结构示意图，本申请的一种油田清洁用水光热循环加热装置包括前过滤装置5、太阳能集热器1和后过滤器组；所述太阳能集热器1为CPC太阳能集热器，所述太阳能集热器1的一端与太阳能进水管2相连通，另一端接有太阳能出水管3，所述太阳能出水管3管线上安装有电磁加热器7；

所述前过滤装置5一端与太阳能进水管2相连通，且两者之间设有循环泵4，所述前过滤装置5的另一端与进水管6相连通；所述前过滤装置5用于对进水管6的进水进行过滤；

所述后过滤器组设于太阳能出水管3与用水管路之间，用于对太阳能出水管3的出水进行过滤，并将过滤后的水按过滤精度分别接入不同的用水管路；在本实施例中所述用水管路包括一级用水管路10和二级用水管路12；所述电磁加热器7和循环泵4与控制装置电连接。

所述后过滤器组包括一级过滤器8和二级过滤器9；所述一级过滤器8和二级过滤器9均包括：设有进水口、出水口的过滤器壳体以及设置在所述过滤器壳体内的滤芯；其中，所述二级过滤器9的滤芯的过滤精度大于所述一级过滤器8的滤芯的过滤精度；所述一级过滤器8的进水口与太阳能出水管3相连通，所述二级过滤器9的进水口通过二级进水管11与一级过滤器8的出水口相连通，且二级进水管11设有与之相连通的一级用水管路10；所述二级过滤器9的出水口与二级用水管路12相连通；所述一级用水管路10上设有一级用水阀门13；所述二级用水管路12上设有二级用水阀门14。

图2至图4示示出了本申请的一种油田清洁用水光热循环加热装置的前过滤装置，所述前过滤装置5包括内部中空的外壳51，所述外壳51外侧设有出口，所述出口通过法兰52与太阳能进水管2相连通；所述外壳51底部固定设有进水管件53，所述进水管件53与进水管6相连通；所述进水管件53管径小于外壳51管径，所述外壳51底部通过固定设于外壳51上的环状金属边与进水管件53螺纹连接，所述过滤件61底部与进水管件53底部四周固定连接；所述外壳51内设有筒状过滤件61，所述过滤件61为金属网状结构；所述过滤件61底部与外壳51底部四周固定连接；所述外壳51顶部固定安装有顶盖55，所述电机54与顶盖55之间、顶盖55与外壳51之间均设有密封垫；所述顶盖55下方固定设有环形密封带57，所述环形密封带57设于过滤件61与外壳51之间的缝隙内；所述顶盖55上方固定安装有电机54，所述电机54的电机轴60可转动穿过设于顶盖55中间的通孔56后与四周设有钢丝刷59的转轴58轴向固定连接；所述钢丝刷59末端与过滤件61内壁贴合，所述钢丝刷59的布局为叶片式离心结构设计，当转轴58被电机54带动转动时，钢丝刷59的设计会形成一个向上的离心力，使得过滤件61内部的水和杂质由下往上运动；所述顶盖55上还固定设有贯穿顶盖55并与过滤件61内部空间相连通的排污管50，所述排污管50上固定安装有排污阀门500；所述电机54与控制装置电连接，所述控制装置固定设于现场的电控箱内。

在本实施例中，太阳能出水管3上固定安装有温度传感器，用以检测太阳能出水管3内的水温；排污管50位于排污阀门500与顶盖55之间固定安装有压力传感器，用以检测排污管50内的压力；所述排污阀门500为电动阀门且与控制装置电连接；所述温度传感器、压力传感器与控制装置电连接。

本申请的一种油田清洁用水光热循环加热装置工作和使用过程如下：

在正常使用时，前过滤装置5上方的排污阀门500关闭，控制装置控制与之电连接的循环泵4电机转动，循环泵4产生吸力，使水源从进水管6进入前过滤装置5，然后在前过滤装置内部，参考图4，水源由进水管件53内部进入筒状过滤件61内部，由于过滤件61为金属网状结构，再加上排污阀门500关闭，因此水源经过过滤件61表面的过滤孔由过滤件61内部进入到过滤件61与外壳51之间的空间内，在这个过程中水源中的杂质、大颗粒都被过滤件61留在了筒状过滤件61内部，进入到过滤件61与外壳51之间的水源是经过过滤后的水，然后经过滤后的水由外壳51上的出口经过太阳能进水管2进入到太阳能集热器1，通过太阳光照进行加热；

在循环泵4电机持续转动产生的压力作用下，位于太阳能集热器1中的水源经过太阳光照进行升温，经过太阳能出水管3首先进入到第一过滤器8，经过一级过滤器8过滤后的水经过二级进水管11进入二级过滤器9内，然后经二级过滤器9的出水口与二级用水管路12相连通，位于二级进水管11上旁通开设有一级用水管路10；在一级用水管路10和二级用水管路12上分别设有一级用水阀门13和二级用水阀门14，现场清洁作业用水人员可以通过打开一级用阀门13或二级用水阀门14来使用不同过滤精度的清洁用水。

在太阳能出水管3上固定安装有温度传感器，用于检测太阳能出水管3的温度，当温度低于阈值时，说明太阳能集热器1对水的升温效果不佳或者太阳光照度不够，此时控制装置控制电磁加热器7对太阳能出水管3内的水进行加热，直到温度传感器检测到的水温达到设定要求后，控制装置控制电磁加热器7停止加热。

在排污管50位于排污阀门500与顶盖55之间固定安装有压力传感器，用以检测排污管50内部的压力，在正常使用时，如果前过滤件61对水进行过滤且没有发生堵塞，位于排污管50内部的压力应该为负压，压力由循环泵4电机的离心力提供，位于过滤件61内的水会经过前过滤件61进入到太阳能进水管2中；当前过滤件61内部因为使用时间久导致被过滤的杂质颗粒较多而使得前过滤件61表面发生堵塞现象时，由于循环泵4电机的离心力无法或者很少作用到前过滤件61内部，即前过滤件61表面被堵塞时，此时压力传感器测得的压力值的绝对值会变小，当压力值等于零时前过滤件61表面则完全堵塞；在本实施例中通过在控制装置中设定压力传感器压力值的阈值，当压力传感器测得的压力值的绝对值小于该阈值时，控制装置控制排污阀门500打开，并且控制电机54转动，参考图3和图4，当电机54转动时带动转轴58和钢丝刷59转动，钢丝刷59便开始对前过滤件61的内表面进行清理，在这个过程中控制装置同时控制循环泵4电机停止转动，电机54转动产生的离心力对使得前过滤件61被清理的内表面的杂质和水由排污管50排出；

当压力传感器检测的压力值恢复正常，处于阈值范围之内时，控制装置控制循环泵4电机重新转动，同时控制电机54停止转动，以及关闭排污阀门500，重新按上述过程运行。

本申请的一种油田清洁用水光热循环加热装置，通过前过滤器5保证了太阳能集热器1不会因为水质问题堵塞；通过将循环泵4、温度传感器、和电磁加热器7与控制装置电连接，通过控制装置的控制作用，可以实现自动化水质控制、水温控制，并且通过排污管50上的压力传感器和控制装置，可以自动判断前过滤器5该进行清理的时机，然后由控制装置控制电机54以及排污阀门500进行自动清理。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本申请的具体实施方式进行了描述，但并非对本申请保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本申请的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本申请的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种油田清洁用水光热循环加热装置，其特征在于：

包括前过滤装置（5）、太阳能集热器（1）和后过滤器组；

所述太阳能集热器（1）的一端与太阳能进水管（2）相连通，另一端接有太阳能出水管（3），所述太阳能出水管（3）管线上安装有电磁加热器（7）；

所述前过滤装置（5）一端与太阳能进水管（2）相连通，且两者之间设有循环泵（4），所述前过滤装置（5）的另一端与进水管（6）相连通；所述前过滤装置（5）用于对进水管（6）的进水进行过滤；

所述后过滤器组设于太阳能出水管（3）与用水管路之间，用于对太阳能出水管（3）的出水进行过滤，并将过滤后的水按过滤精度分别接入不同的用水管路；

所述电磁加热器（7）和循环泵（4）与控制装置电连接。

2.根据权利要求1所述的一种油田清洁用水光热循环加热装置，其特征在于：

所述后过滤器组包括一级过滤器（8）和二级过滤器（9）；

所述一级过滤器（8）和二级过滤器（9）均包括：设有进水口、出水口的过滤器壳体以及设置在所述过滤器壳体内的滤芯；其中，所述二级过滤器（9）的滤芯的过滤精度大于所述一级过滤器（8）的滤芯的过滤精度；

所述一级过滤器（8）的进水口与太阳能出水管（3）相连通，所述二级过滤器（9）的进水口通过二级进水管（11）与一级过滤器（8）的出水口相连通，且二级进水管（11）设有与之相连通的一级用水管路（10）；

所述二级过滤器（9）的出水口与二级用水管路（12）相连通。

3.根据权利要求2所述的一种油田清洁用水光热循环加热装置，其特征在于：

所述一级用水管路（10）上设有一级用水阀门（13）；所述二级用水管路（12）上设有二级用水阀门（14）。

4.根据权利要求1所述的一种油田清洁用水光热循环加热装置，其特征在于：

所述前过滤装置（5）包括内部中空的外壳（51），所述外壳（51）外侧设有出口，所述出口通过法兰（52）与太阳能进水管（2）相连通；

所述外壳（51）底部固定设有进水管件（53），所述进水管件（53）与进水管（6）相连通；

所述外壳（51）内设有筒状过滤件（61），所述过滤件（61）底部与外壳（51）底部四周固定连接；

所述外壳（51）顶部固定安装有顶盖（55），所述顶盖（55）下方固定设有环形密封带（57），所述环形密封带（57）设于过滤件（61）与外壳（51）之间的缝隙内；所述顶盖（55）上方固定安装有电机（54），所述电机（54）的电机轴（60）可转动穿过设于顶盖（55）中间的通孔（56）后与四周设有钢丝刷（59）的转轴（58）轴向固定连接；所述钢丝刷（59）末端与过滤件（61）内壁贴合；

所述顶盖（55）上还固定设有贯穿顶盖（55）并与过滤件（61）内部空间相连通排污管（50），所述排污管（50）上固定安装有排污阀门（500）；

所述电机（54）与控制装置电连接，所述控制装置固定设于现场的电控箱内。

5.根据权利要求4所述的一种油田清洁用水光热循环加热装置，其特征在于：

所述过滤件（61）为金属网状结构。

6.根据权利要求4所述的一种油田清洁用水光热循环加热装置，其特征在于：

所述进水管件（53）管径小于外壳（51）管径，所述外壳（51）底部通过固定设于外壳（51）上的环状金属边与进水管件（53）螺纹连接，所述过滤件（61）底部与进水管件（53）底部四周固定连接。

7.根据权利要求4所述的一种油田清洁用水光热循环加热装置，其特征在于：

所述电机（54）与顶盖（55）之间设有密封垫。

8.根据权利要求4所述的一种油田清洁用水光热循环加热装置，其特征在于：

太阳能出水管（3）上固定安装有温度传感器；所述排污管（50）位于排污阀门（500）与顶盖（55）之间固定安装有压力传感器；

所述排污阀门（500）为电动阀门且与控制装置电连接；所述温度传感器、压力传感器与控制装置电连接。

9.根据权利要求4所述的一种油田清洁用水光热循环加热装置，其特征在于：

所述顶盖（55）与外壳（51）之间设有密封垫。

10.根据权利要求1所述的一种油田清洁用水光热循环加热装置，其特征在于：

所述太阳能集热器（1）为CPC太阳能集热器。

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