基于相变储热的油田井场高效智能加热系统

本申请涉及相变储热，具体地涉及一种基于相变储热的油田井场高效智能加热系统、油田井场高效智能加热系统的控制方法、控制装置以及存储介质。

背景技术：

1、原油开采加工过程中存在大量的热力需求，特别是油田产出液的加工处理过程。常温状态下，井口原油的粘度大、流动性差，在原油管道运输中会产生显著的流动损失，造成生产效率的严重下降。因此，对在输运之前需原油进行加热，降低原油的粘度，提高其流动性。现有的针对原油的加热系统的温度分布不均匀，导致储热放热的速率低、耗时长，且热量交换缓慢、不充分，使得热量损失大、储热效果不佳。

技术实现思路

1、本申请实施例的目的是提供一种基于相变储热的油田井场高效智能加热系统、油田井场高效智能加热系统的控制方法、控制装置以及存储介质，用以解决现有技术中热量交换不充分、储热效率低的问题。

2、为了实现上述目的，本申请第一方面提供一种基于相变储热的油田井场高效智能加热系统，系统包括：

3、相变储热子系统，用于与流入相变储热子系统的介质进行热量交换，相变储热子系统包括相变储热罐、入口管线以及出口管线，相变储热罐内存储有多个相变封装单元，每两个相变封装单元之间通过孔板隔开，每个相变封装单元内嵌入有磁子，介质从入口管线流入至相变储热罐中，在流经多个相变封装单元后，从出口管线流出相变储热罐；

4、磁体摇床子系统，包括前摇臂、后曲柄、摇床、传送带、永磁体、电机，前摇臂和后曲柄均固定在摇床上，电机和后曲柄通过传送带连接，用于带动摇床转动，以使位于摇床内的永磁体产生变化磁场，以带动相变储热子系统中每个相变封装单元内的磁子转动，以搅拌每个相变封装单元中的相变材料。

5、在本申请实施例中，每个相变封装单元内存在有流道，介质在每个流道中与每个相变封装单元进行热量交换。

6、在本申请实施例中，相变储热子系统还包括温度传感器，用于采集相变储热罐的温度。

7、在本申请实施例中，每个磁子外包裹有柔性材料，以减小每个磁子与对应的相变封装单元之间的撞击力。

8、在本申请实施例中，磁体摇床子系统还包括安装在摇床上的位移传感器和压力传感器，其中，位移传感器用于采集摇床转动的位移，压力传感器用于采集摇床受到的压力。

9、在本申请实施例中，相变储热罐外部包裹有保温材料，以减少相变储热罐的热量损失。

10、在本申请实施例中，每个相变封装单元的形状为圆柱形。

11、本申请第二方面提供一种油田井场高效智能加热系统的控制方法，应用于上述的基于相变储热的油田井场高效智能加热系统，控制方法包括：

12、控制介质从相变储热子系统的入口管线流入至相变储热罐中，以与相变储热罐中的每个相变封装单元进行热量交换；

13、通过相变储热子系统的温度传感器实时采集相变储热罐的温度；

14、在温度达到预设温度值的情况下，控制磁体摇床子系统的电机启动，以带动磁体摇床子系统中的摇床转动，以使位于摇床内的永磁体产生变化磁场，以带动相变储热子系统中每个相变封装单元内的磁子转动，以搅拌每个相变封装单元中的相变材料；

15、分别通过磁体摇床子系统中的位移传感器和压力传感器实时采集摇床转动的位移和摇床受到的压力；

16、根据位移、压力以及温度调整介质与每个相变封装单元的热量交换的速度；

17、控制热量交换后的介质从相变储热子系统的出口管线流出相变储热罐。

18、本申请第三方面提供一种油田井场高效智能加热系统的控制装置，其特征在于，包括：

19、存储器，被配置成存储指令；以及

20、处理器，被配置成从存储器调用指令以及在执行指令时能够实现上述的油田井场高效智能加热系统的控制方法。

21、本申请第四方面提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行上述的油田井场高效智能加热系统的控制方法。

22、通过上述技术方案，能够通过相变储热子系统中的多个相变封装单元与介质进行热量交换，以提高换热效率，提高换热效果。且通过磁体摇床子系统产生变化磁场来带动相变储热子系统中的每个相变封装单元内的磁子转动，以搅拌每个相变封装单元中的相变材料，使得相变封装单元与介质的热量交换更为充分、全面，以使得相变储热子系统的储热效率更快、效果更好。

23、本申请实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种基于相变储热的油田井场高效智能加热系统，其特征在于，所述系统包括：

2.根据权利要求1所述的基于相变储热的油田井场高效智能加热系统，其特征在于，每个相变封装单元内存在有流道，所述介质在每个流道中与每个相变封装单元进行热量交换。

3.根据权利要求2所述的基于相变储热的油田井场高效智能加热系统，其特征在于，所述相变储热子系统还包括温度传感器，用于采集所述相变储热罐的温度。

4.根据权利要求1所述的基于相变储热的油田井场高效智能加热系统，其特征在于，每个磁子外包裹有柔性材料，以减小每个磁子与对应的相变封装单元之间的撞击力。

5.根据权利要求1所述的基于相变储热的油田井场高效智能加热系统，其特征在于，所述磁体摇床子系统还包括安装在所述摇床上的位移传感器和压力传感器，其中，所述位移传感器用于采集所述摇床转动的位移，所述压力传感器用于采集所述摇床受到的压力。

6.根据权利要求1所述的基于相变储热的油田井场高效智能加热系统，其特征在于，所述相变储热罐外部包裹有保温材料，以减少相变储热罐的热量损失。

7.根据权利要求1所述的基于相变储热的油田井场高效智能加热系统，其特征在于，每个相变封装单元的形状为圆柱形。

8.一种油田井场高效智能加热系统的控制方法，其特征在于，应用于权利要求1至7中任一项所述的基于相变储热的油田井场高效智能加热系统，所述控制方法包括：

9.一种油田井场高效智能加热系统的控制装置，其特征在于，包括：

10.一种机器可读存储介质，其特征在于，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行根据权利要求8所述的油田井场高效智能加热系统的控制方法。

技术总结
本申请公开了一种基于相变储热的油田井场高效智能加热系统。包括：相变储热子系统，用于与流入的介质进行热量交换，相变储热子系统包括相变储热罐、入口管线以及出口管线，相变储热罐内存储有多个相变封装单元，每两个相变封装单元之间通过孔板隔开，每个相变封装单元内嵌入有磁子；磁体摇床子系统，包括前摇臂、后曲柄、摇床、传送带、永磁体、电机，前摇臂和后曲柄均固定在摇床上，电机和后曲柄通过传送带连接，用于带动摇床转动，以使位于摇床内的永磁体产生变化磁场，以带动相变储热子系统中每个相变封装单元内的磁子转动，以搅拌每个相变封装单元中的相变材料，使得热量交换更为充分、全面，提高了换热效率，使得储热效率更快、效果更好。

技术研发人员：张金亚,权静茹,张永学,牛尧雨,罗孟熙
受保护的技术使用者：中国石油大学（北京）
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31