[实用新型]高温热泵型管道伴热系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种管道伴热技术，尤其涉及一种应用在石油、化工企 业等使用采油、输油、输液管道上的高温热泵型伴热系统。

背景技术

目前，在石油、化工企业，输水、输油、输气管道上均需要设置伴热设 备，尤其是在油田井下稠油和高含蜡油的开采中伴热设备应用更广泛，现有 的伴热设备多数采用电伴热设备，如电磁加热炉、伴热电缆、空心杆电缆等 电伴热设备。但发明人发现，现有的电伴热设备至少存在以下问题：应用在 油井内的电伴热设备的伴热电缆要送至一千至几千米的油井井下，应用在地 面的电伴热设备的伴热电缆要沿输油管线或输液管线铺设几千至几万米，这 样便导致电伴热设备要使用较高的电压，一般要求达到500v～2500V，其耗电 功率很高，可达几十千瓦至上百千瓦甚至上千千瓦，而由于伴热电缆的线 损、较长的长度等，其热效率很低，一般只有0.8(80％)，因此，现有的电 伴热设备耗电量大、热效率低，则使运行的费用很高，使应用的企业成本增 加；另外由于受井下压力、温度等影响，电伴热设备中使用的伴热电缆经常 发生击穿、短路、断路等故障，也增加了相应的安全隐患和维护成本；又由 于电伴热设备用电比较特殊，容易造成电网电压不平衡和电磁污染。

实用新型内容

本实用新型实施方式提供一种高温热泵型管道伴热系统，通过热泵与伴 热管路的配合，形成循环热泵伴热的方式，对所在的输热管路提供伴热，实 现低耗能、高热效率，安全和故障率低的目的。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型实施例提供一种高温热泵型管道伴热系统，该系统包括：

热能采集系统的输出口通过管路经压缩机与输热管路的输入口连接，输 热管路的输出口通过管路与热能采集系统的回流口连接形成循环回路。

所述热能采集系统包括：

热源设备、热交换器、蒸发器、储液器、膨胀阀和循环泵；其中，热源 设备通过管路经循环泵与热交换器连接形成热量循环供给回路；蒸发器设置 在热交换器内，蒸发器的输出口通过管路与储液器连接，储液器上设有用于 经压缩机连接输热管路输入口的输出口；储液器回水口通过管路、膨胀阀与 热交换器内的蒸发器回水口连接，储液器上设有用于连接输热管路输出口的 回流口。

所述热交换器为液壳式热交换器或套管式热交换器。

所述蒸发器、储液器和膨胀阀内装有用于热交换的二氧化碳工质。

所述循环泵为电动循环泵或机动循环泵。

所述输热管路为同心双层输送套管。

所述同心双层输送套管包括：内管、外管和支架；两端开口的内管通过 支架设置在一端封闭的外管内形成夹层环腔套管结构，内管外壁与外管之间 的夹层环腔与外管上作为输入口的开口连通；所述夹层环腔与外管内的内管 开口连通，设置在外管开口同一端且伸出外管外的内管开口作为输出口。

所述支架为间隔设置的多个。

所述供热设备包括：地热提取设备、水热提取设备、工业污水热提取设 备或工业余热提取设备中的至少一种。

所述压缩机包括：二氧化碳压缩机。

由上述本实用新型实施方式提供的技术方案可以看出，本实用新型实施 方式将地源、水源等环境中的热能经热能采集系统采集后再经压缩机升压、 升温输送至输热管路中，通过输热管路实现对输油、输液管路的伴热，该系 统远距离铺设的输热管路不带电，安全可靠、克服了现有电伴热设备存在的 运行成本高、故障率高、电缆易击穿危险性大等缺点。该系统由于不需要电 加热，利用了地源、水源等环境中的热能因此节能效果好，可节电70％，同 时经伴热后得到的低温冷能可提供给需要降温的设备或环境，同时也可节省 制冷设备的电能成本，该系统故障率低，运行安全维护简单，环保效果好， 无毒无味不助燃。

附图说明

图1为本实用新型实施例的系统各部件连接示意图；

图2为本实用新型实施例的系统同心双层输送套管的纵剖面示意图；

图3为图2的同心双层输送套管的截面图；

图中：1-热源设备、2-蒸发器、3-储液器、4-膨胀阀、5-压缩机、 6—工质、7-热交换器、8-被加热液体、9-被加热管道、10-循环泵、21 -内管、22-外管、23-支架、24-输入口、25-输出口、26—环腔。

具体实施方式