一种用于油田的封闭式采暖系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于油田新型封闭式采暖系统，包括换热系统、散热系统和热媒循 环系统，所述换热系统采用热源蒸气与导热媒进行冷热交换，所述换热系统和散热系统彼 此相连，所述热媒循环系统将经过冷热交换后的高温热媒由换热系统输入散热系统，散热 降温后再回到换热系统，从而形成一个封闭式采暖系统。本发明专利技术还包括热源供给系统。所 述换热系统为容积蒸气冷热交换系统、管翅式换热系统或蒸气气动式换热系统。所述散热 系统包括负压超导散热器。封闭系统使得设备运行更加安全和环保，负压超导散热器散热 效果好，还实现了节能的要求，几种类型的换热器均能进行快速高效的冷热交换，提高了 热交换的效率，有效减小了热交换过程中的热能损失。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及采暖设备
，具体涉及一种用于油田新型封闭式采暖系统。
技术介绍
近几年，我国大部分油田的稠油产量日趋增加，而稠油开采最有效的手段是注蒸气热 采，高温、高压蒸气的产生必然伴随着大量的能量消耗，其成本约占稠油开采总成本60%。 在稠油生产过程中，非井耗气量的比重相对较高。尤其是在北方地区冬季保温用气较多， 比如新疆地处北温带，冬季气候寒冷，采暖期较长，稠油热采供热站、污水处理站及集输 联合站站内冬季采暖保温，需要大量的热能。而目前，油田冬季取暖大都采用高温、高压蒸气(降至0.3-0.6Mpa)或单井油、气、 水混合产出液、油田污水，直接进入站内采暖保温系统循环后其缺点是第一、潜在的不安全因素多，首先，冬季蒸气采暖方式是将高温、高压蒸气直接降压 后进入保温系统，若降压控制不稳、安全阀失灵或保温管线堵塞，将会导致采暖系统压力 升高，以至造成采暖管线或散热片爆裂；其次，高温蒸气在各散热器中换热冷凝，释放其 气化潜热，这是一个等温过程，散热器温度较高，在14(TC左右，易造成工作人员烫伤等； 这有，油中含硫化氢等有毒气体，安全系数低，而且造成环境污染。第二、回水温度较高，热能利用率低，无效热损失大，蒸气冷凝后的凝结水，其温度 相对较高，经过疏水阀进入回水系统，未通过换热装置直接排入排空池，造成热量的浪费， 蒸气采暖的无效热损失较大；如果疏水阀质量不好，维修不善，导致其工作不正常，使得 大量蒸气进入回水系统，排至排空池，造成蒸气的浪费。例如， 一个60平方米的计量联 合站，年耗蒸气费用为1天X14方蒸气X180天X80元/方20.16万元/年。第三、日常运行管理工作量比较大，运行成本高，由于蒸气采暖温度高，压力波动大， 对蒸气输送管网、阀件及散热器产生的热应力大，使得蒸气输送管网、阀件及散热器的跑、 冒、滴、漏现象严重，造成日常维护工作量大。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供一种成本低廉，安全性高产，节能环保的用于油田的封闭式采暖系统。为了实现上述目的本专利技术采取的技术方案是 一种用于油田的封闭式采暖系统，包括 换热系统、散热系统和热媒循环系统，所述换热系统采用热源与导热媒进行冷热交换，所 述换热系统和散热系统彼此相连，所述热媒循环系统将经过冷热交换后的高温热媒由换热 系统输入散热系统，散热降温后再回到换热系统，从而形成一个封闭式采暖系统。所述换热系统为容积蒸气冷热交换系统、管翅式换热系统或蒸气气动式换热系统。所述容积式蒸气冷热交换系统包括容积式冷热交换设备，所述容积式冷热交换设备包 括容积罐，所述容积罐内设有蒸气管，所述蒸气管在容积罐内采用双层环形式布设，蒸气 管的管壁上设有喷气口，所述双层螺旋盘管的两层螺旋盘管之间设有输热管，所述输热管 上设有热液出口，所述容积罐的下部设有回液管，所述输热管与回液管分别与所述热媒循 环设备相连，所述热媒循环系统包括至少一个热媒循环泵。所述管翅式换热系统包括热源总干线，管翅式换热器和散热器，所述热源总干线上设 有旁通，管翅式换热器内设有热源管，所述热源管的外表面设置了多个散热翅片，热源管 的一端接在总干线的旁通上，另一端从管翅式换热器伸出后与热源总干线上的另一个旁通 相连接，真空超导液从管翅式换热器的一端注入，再从管翅式换热器的另一端进入散热器。所述蒸气气动式换热系统包括进气设备，气动加热器，进导热媒设备，循环增压泵， 所述进气设备与气动加热器的一个通孔相连接，并在进气设备与气动加热器之间设置了自 动控温阀，所述进导热媒设备与气动加热器的另一个通孔相连，循环增压泵设在采暖设备 与气动加热器之间，并在气动加热器与散热系统的循环之间设有单向止回阀。所述循环增压泵与仪表控制柜相连，仪表控制柜同时通过自动温控仪与自动温控阀相连。所述的封闭式采暖系统还包括热源供给系统，所述热源供给系统包括油田污水循环系 统，油田污水热交换系统和冷媒循环系统，所述油田污水循环系统包括循环泵、污水散热 器和污水循环管，所述循环泵和污水散热器通过污水循环管连通，所述油田污水热交换系 统包括，风机和冷媒蒸发器，分别设置在所述污水散热器的两侧；所述冷媒循环系统包括 压縮机、储液罐、过滤器、膨胀阀和冷媒循环管，所述压縮机、储液罐、过滤器、膨胀阀、 冷媒蒸发器通过冷媒循环管依次循环连通，所述换热系统设置在压縮机和储液罐之间，所 述换热系统为冷凝机，所述风机向污水散热器鼓风，通过对污水散热器进行强制散热，对 蒸发器内的冷媒进行加热，经过压縮机压縮的冷媒在冷凝器对导热媒换热。所述散热系统包括负压超导散热器，所述负压超导散热器的散热介质为真空超导液。所述源热为热源蒸气或热源液，所述热源蒸气为水蒸汽或油井产出的高温气体，所述 热源液为油田污水、油井产出液。所述导热媒为水、超导液、导热油或油井产出液、油田污水。 本专利技术的有益效果是封闭系统使得设备运行更加安全和环保，负压超导散热器或强制对流散热器，散热效 果好，同时还实现了节能的要求，几种类型的换热器均能进行快速高效的冷热交换，提高 了热交换的效率，有效减小了热交换过程中的热能损失。 附图说明图1是本专利技术的容积蒸气冷热交换系统示意图； 图2是本专利技术的管翅式换热系统示意图； 图3是本专利技术的蒸气气动式换热系统意图； 图4是本专利技术的负压超导散热器示意图； 图5是本专利技术热源供给系统示意图。具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，但不作为对本专利技术的限定。 本专利技术公开的这种用于油田的封闭式采暖系统，包括换热系统、散热系统和热媒循环 系统，所述换热系统采用热源蒸气与导热媒进行冷热交换，所述换热系统和散热系统彼此 相连，所述热媒循环系统将经过冷热交换后的高温热媒由换热系统输入散热系统，散热降 温后再回到换热系统，从而形成一个封闭式采暖系统。参见图1，是本专利技术的容积蒸气冷热交换系统示意图。容积罐1-1内设有蒸气管1-2， 所述蒸气管在容积罐内采用双层环形式布设，蒸气管的管壁上设有喷气口 1-3，喷气口为 伞状喷气口，所述双层螺旋盘管的两层螺旋盘管之间设有输热管，所述输热管上设有热液 出口 1-4，所述容积罐的下部设有回液管，所述输热管与所述回液管分别与热媒循环设备 相连，热液出口为多个星状分布的热液出口。容积罐的下部设有回液口 1-12。容积式冷热 交换设备与热媒循环设备1-10相连，热媒循环设备的另一端与散热设备1-11相连，容积 式冷热交换器内的热媒通过热媒循环设备泵入散热设备，在容积罐的顶部设有人孔1-5。 在容积罐的上部设有压力探头1-6，压力探头的另一端与仪表控制柜l-8相连接，仪表控制 柜同时与盐房自动排放阀1-9相连。在容积罐的上部还设有液位探测装置1-7，所述液位探 测装置的另一端与仪表控制柜连接。散热设备为真空超导散热器。热媒可以是为水，超导液，导热油或油井产出液等热导媒。蒸气为水蒸汽或油井产出气等气体。本实施例中的冷热交换系统的工作原理，是利用减压后的压力为0.25Mpa-0.4Mpa，温 度145'C，干度84%的蒸气，直接进入容积式蒸气冷热交换器，对容积罐内的水或其他导 热液加热，使其温度由7(TC升至卯'C后，泵入真空超导散热器或其他类型散热器，对室 内放热。热交换器内进入的蒸气为双层环形伞状喷头，换本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于油田的封闭式采暖系统，包括换热系统、散热系统和热媒循环系统，其特征在于：所述换热系统采用热源与导热媒进行冷热交换，所述换热系统和散热系统彼此相连，所述热媒循环系统将经过冷热交换后的高温热媒由换热系统输入散热系统，散热降温后再回到换热系统，从而形成一个封闭式采暖系统。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杜宝华，
申请(专利权)人：北京敦华石油技术有限公司，
类型：发明
国别省市：65