油田采出液热能采集型真空相变换热系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了油田采出液热能采集型真空相变换热系统，包括采出液进流管、采出液出流管、第一采出液分流管、采出液分流阀、第二采出液分流管、第一测压表、第一测温表、真空相变换热器、排流管、排流阀、第二测压表、第二测温表、传热水进流管、补水管、膨胀水箱、膨胀管、第一第一供暖水进流主管、供暖水进流支管、供暖水输送泵、供暖水出流支管、第二第一供暖水进流主管、第一供暖水分流管、供暖水分流阀、第二供暖水分流管和供暖水出流管。本实用新型结构简单、节能程度更高，能节约油田热力资源，减轻养护工作量。
【专利说明】
油田采出液热能采集型真空相变换热系统
技术领域
[0001]本实用新型属于换热装置结构的改进，特别是油田采出液热能采集型真空相变换热系统。
【背景技术】
[0002]新疆油田的稠油产量日趋增加，开采规模逐年扩大，主力产油区块已由蒸汽吞吐的开采方式向蒸汽驱油开采方式转变，而在稠油生产过程中，非生产用汽的比重相对较高，尤其是冬季保温用汽相对较多，新疆地处北温带，远离海洋，冬季供暖期较长。但现有适用于油田的换热装置结构过于复杂，节能程度偏低，浪费油田采出液热力资源，加重养护工作量。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种油田采出液热能采集型真空相变换热系统，结构简单、节能程度更高，能节约油田热力资源，减轻养护工作量。
[0004]本实用新型的目的是这样实现的:一种油田采出液热能采集型真空相变换热系统，包括采出液进流管、采出液出流管、第一采出液分流管、采出液分流阀、第二采出液分流管、第一测压表、第一测温表、真空相变换热器、排流管、排流阀、第二测压表、第二测温表、传热水进流管、补水管、膨胀水箱、膨胀管、第一第一供暖水进流主管、供暖水进流支管、供暖水输送栗、供暖水出流支管、第二第一供暖水进流主管、第一供暖水分流管、供暖水分流阀、第二供暖水分流管和供暖水出流管;采出液进流管连接真空相变换热器的低温放热液进流口，真空相变换热器的高温放热液出流口连接采出液出流管，采出液进流管依次通过第一采出液分流管、采出液分流阀和第二采出液分流管连接采出液出流管，在采出液出流管位于高温放热液出流口和其自身管体与第二采出液分流管连接部位之间的接近高温放热液出流口的第一上游管段上安装着测量第一上游管段内部压力的第一测压表与测量上游管段内部温度的第一测温表，传热水进流管连接真空相变换热器的传热液进流口并通过补水管连接膨胀水箱的进水口，第一第一供暖水进流主管通过膨胀管连接膨胀水箱的膨胀流体进流口且依次通过供暖水进流支管、供暖水输送栗、供暖水出流支管和第二第一供暖水进流主管连接真空相变换热器的低温吸热液进流口，真空相变换热器的高温吸热液出流口连接供暖水出流管，第二第一供暖水进流主管依次第一供暖水分流管、供暖水分流阀、第二供暖水分流管连接供暖水出流管，真空相变换热器设置有的排流口通过排流管连接排流阀，在真空相变换热器上安装着测量真空相变换热器内部压力的第二测压表与测量真空相变换热器内部温度的第二测温表。
[0005]本实用新型结合新疆油田独特的气候条件，是一种基于采出液间接采暖闭式循环系统的真空相变换热器应用设备。它运行能耗很低且非常适合于新疆油田稠油作业区使用，是目前新疆油田稠油作业区油田站内保温的较佳节能采暖方式，是高效回收利用蒸汽以实现站内保温的优先选择。
[0006]通过应用结果表明，本实用新型能够防积沙带自清洗功能；补充和排出超导介质方便;承压力强;不存在真空相变换热器内部局部过热过冷现象，处理量大，流通阻力小，循环依靠自身重力，无需外加机械力量，能够满足站区采暖需求，能克服其它换热器的技术缺点，适合于利用采出液余热的闭式循环系统。从采出液中提取大量的能源，节约大量宝贵的一次性能源，节省站区采暖保温过程中蒸汽的使用量，将站区冬季采暖由蒸汽采暖改为热水采暖，大大提高采暖系统的安全性，减小原油生产过程中H2S外排。油田采出液作为间接换热采暖的热源，利用本实用新型进行换热的过程中没有燃料的燃烧过程，无任何污染和废弃物产生，无烟尘排放，对环境不产生任何污染;并且由于采出液温度的降低，减少温室气体和其它大气污染物的排放，减少对环境的污染，达到积极明显的环保效益。
[0007]本实用新型采用的真空相变换热器通过在全封闭空间内工质的蒸发与凝结来传递热量。其工作过程是蒸发、上升、冷凝、下降这四个过程的动态循环，其原理为:蒸发:在蒸发段内，工质被热源(采出液)加热，蒸发;上升:工质蒸汽通过上升管进到冷凝段内；冷凝:在冷凝段内，工质蒸汽被冷源(供暖水)冷却，冷凝;下降:工质冷凝液通过下降管回流到蒸发段内。
[0008]本实用新型结构简单、节能程度更高，能节约油田热力资源，减轻养护工作量。
【附图说明】
[0009]下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0010]图1为本实用新型总体的结构连接示意图；
[0011]图2为本实用新型成品的主视外观结构示意图；
[0012]图3为本实用新型成品的侧视外观结构示意图；
[0013]图4为本实用新型成品的俯视外观结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]一种油田采出液热能采集型真空相变换热系统，如图1至图4所示，包括采出液进流管16、采出液出流管1、第一采出液分流管、采出液分流阀15、第二采出液分流管、第一测压表2、第一测温表3、真空相变换热器4、排流管、排流阀5、第二测压表6、第二测温表7、传热水进流管23、补水管14、膨胀水箱13、膨胀管22、第一第一供暖水进流主管21、供暖水进流支管、供暖水输送栗、供暖水出流支管、第二第一供暖水进流主管10、第一供暖水分流管、供暖水分流阀8、第二供暖水分流管和供暖水出流管12;采出液进流管16连接真空相变换热器4的低温放热液进流口，真空相变换热器4的高温放热液出流口连接采出液出流管I，采出液进流管16依次通过第一采出液分流管、采出液分流阀15和第二采出液分流管连接采出液出流管I，在采出液出流管I位于高温放热液出流口和其自身管体与第二采出液分流管连接部位之间的接近高温放热液出流口的第一上游管段上安装着测量第一上游管段内部压力的第一测压表2与测量上游管段内部温度的第一测温表3，传热水进流管23连接真空相变换热器4的传热液进流口并通过补水管14连接膨胀水箱13的进水口，第一第一供暖水进流主管21通过膨胀管22连接膨胀水箱13的膨胀流体进流口且依次通过供暖水进流支管、供暖水输送栗、供暖水出流支管和第二第一供暖水进流主管10连接真空相变换热器4的低温吸热液进流口，真空相变换热器4的高温吸热液出流口连接供暖水出流管12，第二第一供暖水进流主管10依次第一供暖水分流管、供暖水分流阀8、第二供暖水分流管连接供暖水出流管12，真空相变换热器4设置有的排流口通过排流管连接排流阀5，在真空相变换热器4上安装着测量真空相变换热器4内部压力的第二测压表6与测量真空相变换热器4内部温度的第二测温表7。
[0015]如图1至图4所示，供暖水进流支管包括第一供暖水进流支管20和第二供暖水进流支管18，供暖水输送栗包括第一供暖水输送栗19和第二供暖水输送栗17，供暖水出流支管包括第一供暖水出流支管11和第二供暖水出流支管9，第一第一供暖水进流主管21依次通过第一供暖水进流支管20、第一供暖水输送栗19、第一供暖水出流支管11连接第二第一供暖水进流主管10远离低温吸热液进流口的第二上游管段并同时依次通过第二供暖水进流支管18、第二供暖水输送栗17、第二供暖水出流支管9连接第二第一供暖水进流主管10接近低温吸热液进流口的第二下游总管段，第二下游总管段位于低温吸热液进流口和其自身管体与第二供暖水出流支管9连接部位之间的第二下游分管段依次通过第一供暖水分流管、供暖水分流阀8、第二供暖水分流管连接供暖水出流管12。
[0016]本实用新型结构上可分为整体式和分体式，整体式是将受热部分(蒸发段)和放热部分(冷凝段)放置于一个大腔体内，而分体式是将受热部分与放热部分用蒸汽上升管与冷凝液下降管相联接。本实用新型可应用于冷、热流体相距较远或冷、热流体绝对不允许混合的场合。
[0017]本实用新型运行稳定，负荷适用范围大，能适应频繁启停的工况:由于蒸发腔内充满饱和工质，热容量大，且停运后，也可起到保温作用，在冷热源流量剧烈变化的情况下，均能适应需求。
[0018]本实用新型不存在局部过冷或过热现象，防止冻堵:由于原油采出液的粘度大，一旦存在温度分布不均造成局部温度过低的情况，就会造成原油采出液的附着，从而形成死区，造成换热装置通道的堵塞以及换热性能的下降，从而最终影响生产;真空相变换热器超导腔内的超导介质蒸汽处于饱和状态，饱和蒸汽的压力决定饱和温度，因而与冷热源换热的超导介质处处等温，不存在局部过冷或过热现象。
[0019]本实用新型采用闭式循环系统:可防止供暖系统的氧腐蚀。
[0020]与现有技术相比，本实用新型的技术优点为:1、间接采暖:可防止散热器堵塞、磨损和腐蚀等问题;2、可有效避免其他类型换热器的堵塞、积沙、磨损、耐压不足等问题;3、供暖水采用防冻液:可在冬季临时停电的情况下保证本实用新型、供暖管路和供暖部件的安全，提高系统适用性;4、冷热源间互渗可能性极小:由于结构上的特点，蒸发段和冷凝段相互独立，蒸发段和冷凝段管束同时泄漏的可能性极小。
[0021]本实用新型安装在油田中心站区利用采出液采暖，同时也可用于粘度大、密度高、凝点高、胶质沥青质含量高的介质换热和冷热源不允许互串的场合。
[0022]本实用新型采用利用采出液间接采暖闭式循环系统的真空相变换热器，真空相变换热器可有效避免堵塞、积沙、磨损、耐压、腐蚀等问题。
[0023]本实用新型出于防冻的考虑，相变换热保温系统采用饱和工质，可有效起到保温作用。站内换热装置属于特种设备，安全方面要求严格，必须留出足够的安全通道，不得影响站内其它设备的正常运行，但同时又需要提供足够的热量;经过严格的结构设计，本实用新型不但满足热量的需求，在整体尺寸方面也满足现场安装的要求。
[0024]真空相变换热器设计有的排气管可方便排出真空相变换热器在保温时所产生的过多不凝气体。
【主权项】
1.一种油田采出液热能采集型真空相变换热系统，其特征在于:包括采出液进流管(16 )、采出液出流管(I )、第一采出液分流管、采出液分流阀(15 )、第二采出液分流管、第一测压表(2)、第一测温表(3)、真空相变换热器(4)、排流管、排流阀(5)、第二测压表(6)、第二测温表(7)、传热水进流管(23)、补水管(14)、膨胀水箱(13)、膨胀管(22)、第一第一供暖水进流主管(21)、供暖水进流支管、供暖水输送栗、供暖水出流支管、第二第一供暖水进流主管(1 )、第一供暖水分流管、供暖水分流阀(8 )、第二供暖水分流管和供暖水出流管(12 );采出液进流管(16)连接真空相变换热器(4)的低温放热液进流口，真空相变换热器(4)的高温放热液出流口连接采出液出流管(I)，采出液进流管(16 )依次通过第一采出液分流管、采出液分流阀(15)和第二采出液分流管连接采出液出流管(1)，在采出液出流管(I)位于高温放热液出流口和其自身管体与第二采出液分流管连接部位之间的接近高温放热液出流口的第一上游管段上安装着测量第一上游管段内部压力的第一测压表(2)与测量上游管段内部温度的第一测温表(3)，传热水进流管(23)连接真空相变换热器(4)的传热液进流口并通过补水管(14)连接膨胀水箱(13)的进水口，第一第一供暖水进流主管(21)通过膨胀管(22)连接膨胀水箱(13)的膨胀流体进流口且依次通过供暖水进流支管、供暖水输送栗、供暖水出流支管和第二第一供暖水进流主管(10)连接真空相变换热器(4)的低温吸热液进流口，真空相变换热器(4)的高温吸热液出流口连接供暖水出流管(12)，第二第一供暖水进流主管(10)依次第一供暖水分流管、供暖水分流阀(8)、第二供暖水分流管连接供暖水出流管(12)，真空相变换热器(4)设置有的排流口通过排流管连接排流阀(5)，在真空相变换热器(4)上安装着测量真空相变换热器(4)内部压力的第二测压表(6)与测量真空相变换热器(4)内部温度的第二测温表(7)。2.根据权利要求1所述的油田采出液热能采集型真空相变换热系统，其特征是:供暖水进流支管包括第一供暖水进流支管(20)和第二供暖水进流支管(18)，供暖水输送栗包括第一供暖水输送栗(19)和第二供暖水输送栗(17)，供暖水出流支管包括第一供暖水出流支管(11)和第二供暖水出流支管(9)，第一第一供暖水进流主管(21)依次通过第一供暖水进流支管(20)、第一供暖水输送栗(19)、第一供暖水出流支管(11)连接第二第一供暖水进流主管(10)远离低温吸热液进流口的第二上游管段并同时依次通过第二供暖水进流支管(18)、第二供暖水输送栗(17)、第二供暖水出流支管(9)连接第二第一供暖水进流主管(10)接近低温吸热液进流口的第二下游总管段，第二下游总管段位于低温吸热液进流口和其自身管体与第二供暖水出流支管(9)连接部位之间的第二下游分管段依次通过第一供暖水分流管、供暖水分流阀(8 )、第二供暖水分流管连接供暖水出流管(12 )。
【文档编号】F28D15/02GK205718606SQ201620573269
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年6月12日
【发明人】王 华, 马树杰, 张伟
【申请人】克拉玛依市科力节能环保技术有限公司