[发明专利]一种带储热的原油加热系统及方法

权利要求书

1.一种带储热的原油加热系统，所述系统包括太阳能集热器、热媒储罐和原油换热器，所述原油换热器包括换热单元和储热单元，所述储热单元设置于换热单元上方，所述换热单元与储热单元之间通过膨胀管连接，所述换热单元包括壳体和热媒管道，所述热媒管道盘设于壳体的内壁上，且所述热媒管道与所述换热单元的壳体同轴，所述壳体与所述热媒管道内部空间形成原油换热区，所述热媒管道一端为热媒入口，另一端为热媒出口，所述热媒入口和热媒出口分别伸出所述壳体；所述换热单元的壳体上设有原油进口、原油出口和紧急放空口，所述储热单元包括壳体，所述壳体内设置储热材料，且所述壳体上设置有热媒进入口和热媒排出口；所述热媒储罐出口分两路，其中一路经管线与太阳能集热器入口连接，太阳能集热器出口经管线与原油换热器的热媒入口连接，原油换热器的热媒出口与热媒储罐入口连接，所述热媒储罐出口另一路经管线与储热单元的热媒进入口连接，所述储热单元的热媒排出口经管线与原油换热器的热媒入口连接。

2.按照权利要求1所述的系统，其特征在于：所述热媒储罐与太阳能集热器连接管线上设置有阀门，所述热媒储罐与原油换热器的储热单元连接管线上设置有阀门，所述太阳能集热器与原油换热器的换热单元热媒入口连接管线上设置有阀门，所述原油换热器的储热单元的热媒排放口与原油换热器的换热单元的热媒入口连接管线上设置有阀门。

3.按照权利要求1所述的系统，其特征在于：所述原油进口和原油出口分别设置于所述换热单元壳体两端的侧壁上，所述紧急放空口设置于所述换热单元的壳体的底部，所述紧急放空口连通所述热媒管道。

4.按照权利要求1所述的系统，其特征在于：所述原油进口与热媒出口位于一侧，原油出口与热媒入口位于一侧。

5.按照权利要求1所述的系统，其特征在于：所述热媒管道内还间隔的设置有若干扰流元件，所述扰流元件为扭曲带或者弹簧。

6.按照权利要求1所述的系统，其特征在于：所述热媒管道的横截面为圆拱形。

7.按照权利要求1所述的系统，其特征在于：所述紧急放空口的数量为至少2个，且所述紧急放空口沿所述换热单元的轴向均匀分布。

8.按照权利要求1所述的系统，其特征在于：所述膨胀管的数量为至少2个。

9.按照权利要求1所述的系统，其特征在于：所述太阳能集热器是槽式、线性菲涅尔式、塔式及碟式的单独或组合型式的聚光型太阳能集热器。

10.按照权利要求1所述的系统，其特征在于：所述储热材料为相变储热材料是高级脂肪酸、芳香烃、醇和羧酸、硝酸盐水合物、硫酸盐水合物、磷酸盐水合物、 NaOH/KOH的混合物中的任一种或几种。

11.按照权利要求1所述的系统，其特征在于：所述热媒为导热油。

12.按照权利要求11所述的系统，其特征在于：所述导热油是烷基苯类、烷基萘类、烷基联苯类有机物，或来自石油馏分的矿物型导热油。

13.一种带储热的原油加热方法，所述方法包括如下内容：

（1）当太阳能集热器提供的热量与原油加热需求正好匹配时，热媒经过太阳能集热器加热后进入原油换热器的换热单元与原油进行换热，经过冷却后的热媒进入热媒储罐循环使用；

（2）当所述太阳能集热器提供的热量大于原油加热需求时，热媒经太阳能集热器加热后温度持续上升，体积不断膨胀，一部分热媒受热膨胀会经膨胀管进入原油换热器的储热单元，然后与其中的储热材料换热降温后再回到热媒管道，与原油换热后进入热媒储罐循环使用；

（3）当所述太阳能集热器提供的热量小于原油加热需求时，部分或全部热媒进入原油加热器的储热单元与其中的储热材料换热，经过加热后的热媒再进入原油换热器的换热单元，与原油换热，换热后的热媒进入热媒储罐循环使用。