一種單井儲油罐太陽能加熱系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于石油【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種單井儲油罐太陽能加熱系統(tǒng)。其實用性強、安全、環(huán)保節(jié)能。本實用新型采用的技術(shù)方案包括平板太陽能集散器、儲能罐集成撬和儲油罐，所述的儲能罐集成撬內(nèi)設(shè)置有儲能罐和控制柜，儲能罐的頂端設(shè)置有冷凝器，所述的集散器與儲能罐集成撬通過管道連接，儲能罐集成撬和儲油罐通過管道連接。
【專利說明】一種單井儲油罐太陽能加熱系統(tǒng)
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本實用新型屬于石油【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種單井儲油罐太陽能加熱系統(tǒng)。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]目前各油田的單井儲油罐，由于保溫效果差，散熱快，原油進入油罐后很快降溫，氣溫較低時粘度開始增大，并逐漸凝結(jié)，運油時需要提前一天燒煤、氣、輕油或用電對油加熱至可以流動的液態(tài)，然后再通過放油口放進運油車進行運輸。每次加熱要耗掉廣2噸煤，全年大約耗掉200噸煤，這樣既浪費煤、氣、電，又造成環(huán)境污染，還增加了看井工人的勞動強度，工人們二十幾小時連續(xù)往爐膛添煤，勞動量很大。為解決儲油罐加熱時的能源浪費及污染排放問題，我們設(shè)計出一種即環(huán)保又節(jié)能可自控的單儲油罐太陽能加熱系統(tǒng)。使用自然能源中的太陽能持續(xù)為油罐加熱，并能將太陽輻射能儲存以備陽光不足時使用。
[0005]實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型為了解決上述【背景技術(shù)】中的不足之處，提供一種實用性強、安全、環(huán)保節(jié)能的單井儲油罐太陽能加熱系統(tǒng)。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為:一種單井儲油罐太陽能加熱系統(tǒng)，其特征在于:包括平板太陽能集散器、儲能罐集成撬和儲油罐，所述的儲能罐集成撬內(nèi)設(shè)置有儲能罐和控制柜，儲能罐的頂端設(shè)置有冷凝器、進口一、進口二、出口一和出口二，儲能罐的底端左側(cè)設(shè)置有I號電加熱器，底端右側(cè)設(shè)置有2號電加熱器，所述的儲油罐出口通過管道一與儲能罐的進口一連接，儲油罐進口通過管道二與儲能罐的出口一連接，所述的平板太陽能集散器的進口通過管道三與儲能罐的出口二連接，平板太陽能集散器的出口通過管道四儲能罐的進口二連接，所述的管道一連接有溫度傳感器一，管道二上連接有溫度傳感器二，管道三上連接有溫度傳感器三，管道四上連接有溫度傳感器四，所述的管道二上還設(shè)置有I號循環(huán)泵，所述的管道三上設(shè)置有2號循環(huán)泵；所述的控制柜包括12個接線端子，所述的1、2號接線端子連接2號循環(huán)泵，3、4號接線端子連接連接溫度傳感器一，5、6號接線端子連接溫度傳感器二，7、8號接線端子連接連接I號循環(huán)泵，9、10號接線端子連接溫度傳感器三，11、12號接線端子連接溫度傳感器四。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有的優(yōu)點和效果如下:本實用新型利用平板太陽能快速集熱，將熱能儲存在儲能罐中，當儲能罐中的熱能(按溫度控制)達到設(shè)定值時，循環(huán)泵啟動，通過熱交換器與儲油罐進行熱交換，從而達到加熱油罐中石油的目的。本換熱系統(tǒng)具有對太陽能的快速集熱、快速傳熱和快速熱交換的特點。同時減少污染排放；節(jié)約常規(guī)能源；減少熱量散失；原油受熱充分；系統(tǒng)控制操作簡單，降低看井工人的勞動強度。
[0009]
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2為控制柜的連接圖；
[0012]圖3為控制柜的控制流程圖1 ;
[0013]圖4為控制柜的控制流程圖2 ;
[0014]圖5為控制柜的電器圖。
[0015]附圖標記:1 一超導(dǎo)平板太陽能集散器，2—儲能罐集成撬，3—儲能罐，4一儲油罐，5一控制柜，6 — I號電加熱器，7 —2號電加熱器，8一I號循環(huán)泵，9一2號循環(huán)泵，10一冷凝器，11—管道三，12—管道四，13—管道一，14一管道二，15—進口一，16—進口二，17—出口一，18—出口二，19一溫度傳感器一，20—溫度傳感器二，21—溫度傳感器三，22—溫度傳感器四。
[0016]
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進行詳細說明:
[0018]參見圖1和圖2:—種單井儲油罐太陽能加熱系統(tǒng)，包括平板太陽能集散器1、儲能te集成攝2和儲油iil 4,所述的儲能iil集成攝2內(nèi)設(shè)直有儲能iil 3和控制柜5,儲能3的頂端設(shè)置有冷凝器10、進口一 15、進口二 16、出口一 17和出口二 18，儲能罐3的底端左側(cè)設(shè)置有I號電加熱器6，底端右側(cè)設(shè)置有2號電加熱器7，所述的儲油罐4出口通過管道一 13與儲能罐3的進口一 15連接，儲油罐4進口通過管道二 14與儲能罐3的出口一 17連接，所述的平板太陽能集散器I的進口通過管道三11與儲能罐3的出口二 18連接，平板太陽能集散器I的出口通過管道四12儲能罐3的進口二 16連接，所述的管道一 13連接有溫度傳感器一 19，管道二 14上連接有溫度傳感器二 20，管道三11上連接有溫度傳感器三21，管道四12上連接有溫度傳感器四22，所述的管道二 14上還設(shè)置有I號循環(huán)泵8，所述的管道三11上設(shè)置有2號循環(huán)泵9 ;所述的控制柜5包括12個接線端子，所述的1、2號接線端子連接2號循環(huán)泵9，3、4號接線端子連接連接溫度傳感器一 19，5、6號接線端子連接溫度傳感器二 20，7、8號接線端子連接連接I號循環(huán)泵8，9、10號接線端子連接溫度傳感器三21，11、12號接線端子連接溫度傳感器四22。
[0019]控制柜一端與平板太陽能集散器2號循環(huán)泵連接，并通過溫度差控制達到儲能罐內(nèi)防凍超導(dǎo)液熱能收集和存儲的目的，控制柜的另一端與I號循環(huán)泵連接，并通過溫度設(shè)定值工作方式達到防凍超導(dǎo)液在儲油罐中循環(huán)，達到儲油罐內(nèi)原油加熱的目的。
[0020]參見圖3:當高端溫度傳感器I的溫度測量值大于低溫溫度傳感器2的溫度測量值15°C (溫度可設(shè)定)，且低端溫度傳感器溫度大于儲能罐出口溫度測定值時，2號循環(huán)泵開始工作，將平板太陽能集散器內(nèi)的高溫防凍超導(dǎo)液收集到儲能罐中，將儲能罐中的低溫防凍超導(dǎo)液輸送至平板太陽能集散器內(nèi)進行加熱，當溫度傳感器1、2、3的溫度相同時，停止循環(huán)。
[0021]參見圖4:當儲能罐中的防凍超導(dǎo)液出口溫度傳感器3測量的溫度高于設(shè)定啟動值(I號循環(huán)泵啟動溫度65°C，溫度可設(shè)定)時，I號循環(huán)泵開始工作，使儲能罐中的防凍超導(dǎo)液強行在儲油罐中盤管內(nèi)循環(huán)加熱，當儲能罐中的防凍超導(dǎo)液回流口溫度傳感器4測量溫度低于設(shè)定停止值(I號循環(huán)泵停止溫度40°C，溫度可設(shè)定)時，循環(huán)泵停止運行工作，如此大循環(huán)運行，達到儲油罐內(nèi)原油加熱的目的。
[0022]單井儲油罐太陽能加熱系統(tǒng)的控制柜可加裝原油液位檢測儀和無線通信設(shè)備，使管理人員監(jiān)測到原油的存量和系統(tǒng)的運行狀況。
[0023]單井儲油罐太陽能加熱系統(tǒng)的控制柜是太陽能集熱系統(tǒng)的控制儀器，采用ARM處理器作為核心運算，并移植了 WINCE操作系統(tǒng)，實現(xiàn)了良好的人機交互式界面，它不僅具備防凍熱交換液溫度顯示、溫度設(shè)置、即時加熱、手動加熱(陰雨天氣時使用)、熱泵加溫控制、管道循環(huán)、溫差循環(huán)等功能，而且具備防干燒、漏電保護、自動報警、傳感器故障自動閉鎖等多重保護功能，可對超導(dǎo)太陽集熱系統(tǒng)進行自動監(jiān)測和控制，實現(xiàn)無人職守。
[0024]參見圖5:本實用新型的工作原理說明:
[0025]一、自動控制情況下:
[0026]IZH打為自動:當XMT的溫度傳感器探測到溫度值達到大循環(huán)啟動值時，XMT給IZJ發(fā)出閉合信號，大循環(huán)控制開始工作，同時IGN工作指示燈亮；當XMT的溫度傳感器探測到溫度值達到大循環(huán)停止值時，XMT給IZJ發(fā)出斷開信號，大循環(huán)控制停止工作，同時IGN工作指示燈滅。(大循環(huán)的溫度啟動值和停止值可根據(jù)現(xiàn)場情況進行設(shè)置)
[0027]3ZH打為自動:當XMT的溫度傳感器探測到溫度值達到加熱器啟動值時，XMT給IKM發(fā)出閉合信號，加熱器開始工作，同時3GN工作指示燈亮；當XMT的溫度傳感器探測到溫度值達到加熱器停止值時，XMT給IKM發(fā)出斷開信號，加熱器停止工作，同時3GN工作指示燈滅。(加熱器的溫度啟動值和停止值可根據(jù)現(xiàn)場情況進行設(shè)置)
[0028]2ZH打為自動:當XMC的溫度傳感器探測到溫度值達到小循環(huán)啟動值時，XMC給2ZJ發(fā)出閉合信號，小循環(huán)控制開始工作，同時2GN工作指示燈亮；當XMC的溫度傳感器探測到溫度值達到小循環(huán)停止值時，XMC給2ZJ發(fā)出斷開信號，小循環(huán)控制停止工作，同時2GN工作指示燈滅。(小循環(huán)的溫度啟動值和停止值可根據(jù)現(xiàn)場情況進行設(shè)置)
[0029]一、手動控制情況下:
[0030]IZH打為手動:按ISF啟動按鈕，大循環(huán)控制開始工作，同時IGN工作指示燈亮；按ISS停止按鈕，大循環(huán)控制停止工作，同時IGN工作指示燈滅。
[0031]2ZH打為手動:按2SF啟動按鈕，小循環(huán)控制開始工作，同時2GN工作指示燈亮；按2SS停止按鈕，小循環(huán)控制停止工作，同時2GN工作指示燈滅。
[0032]3ZH打為手動:按3SF啟動按鈕，加熱器開始工作，同時3GN工作指示燈亮；按3SS停止按鈕，加熱器停止工作，同時3GN工作指示燈滅。
[0033]二、自動控制和手動控制轉(zhuǎn)換:
[0034]大循環(huán)自動控制和手動控制轉(zhuǎn)換通過IZH轉(zhuǎn)換開關(guān)的手動、自動位置來實現(xiàn)，小循環(huán)自動控制和手動控制轉(zhuǎn)換通過2ZH轉(zhuǎn)換開關(guān)的手動、自動位直來實現(xiàn)，加熱器自動控制和手動控制轉(zhuǎn)換通過3ZH轉(zhuǎn)換開關(guān)的手動、自動位直來實現(xiàn)。
[0035]本實用新型系統(tǒng)特點:
[0036]1、高科技全新技術(shù)徹底改變原始石油加熱概念
[0037]單井儲油罐太陽能加熱系統(tǒng)利用國際最先進的集熱新材料制造成快速集熱器并配以回路式傳熱管，連接至原油儲油罐，達到集熱器快速集熱、傳熱管快速傳熱和熱交換器快速熱交換加熱石油要求。其結(jié)構(gòu)簡單、制造簡單、安裝簡單，可靠度高，它省去了普通太陽能的工作站、循環(huán)泵、膨脹罐、壓力表、熱電偶、控制電路板、控制電路板、運行電源等各種控制部件和程序，省去了初裝和日常調(diào)試，不需要任何外加動力和控制即可智能化的完成太陽能熱能的快速集熱、傳遞和轉(zhuǎn)換，換熱效率比普通平板太陽能有顯著提高，而且故障少、壽命長、安裝方便，適于不同條件和環(huán)境下的石油加熱。
[0038]2、國內(nèi)首創(chuàng)國際領(lǐng)先的熱泵概念
[0039]單井儲油罐太陽能加熱系統(tǒng)即是太陽能集熱系統(tǒng)，也是無源熱泵與有源熱泵結(jié)合的集熱系統(tǒng)，無太陽時可以自動啟動熱泵是目前太陽能高端產(chǎn)品的代表.
[0040]3、抗寒凍冬天不結(jié)冰不裂管
[0041]單井儲油罐太陽能加熱系統(tǒng)具有超強抗凍能力，可以在零下60°C的環(huán)境下加熱石油，具有超強的耐寒抗凍性能。其卓越的導(dǎo)熱性能，使用戶在冬天有太陽的嚴寒環(huán)境下照樣可以工作。
[0042]4、抗暴曬夏天不炸管
[0043]單井儲油罐太陽能加熱系統(tǒng)具有承壓耐曬特點，可承受260°C的高溫暴曬，即使在如此高的溫度下不會出現(xiàn)炸管現(xiàn)象，用戶可以放心使用，若長期不使用也不會出現(xiàn)炸管風(fēng)險。
[0044]5、衛(wèi)生不結(jié)垢
[0045]單井儲油罐太陽能加熱系統(tǒng)用高能超導(dǎo)平板太陽能集熱器快速集熱、快速傳熱和快速熱交換將太陽輻射產(chǎn)生的熱量送入由各油罐中，在整個集熱、傳熱交換系統(tǒng)過程中不走水；一年四季使用都不會結(jié)垢，也不會沉積有害的沉淀、污垢和病菌，長期使用無需清洗，清潔衛(wèi)生有保障，工作效率不受影響。
[0046]6、高能熱效率高
[0047]單井儲油罐太陽能加熱系統(tǒng)吸熱面積大，吸熱板吸收率98%，集熱器采用電腦控制高密度聚氨酯發(fā)泡保溫技術(shù)，吸熱好，超強導(dǎo)熱、傳熱、速度極快。
[0048]7、產(chǎn)熱量大
[0049]單井儲油罐太陽能加熱系統(tǒng)熱轉(zhuǎn)換效率高，集熱平板采用專利產(chǎn)品——高科技儲熱隔熱材料和高效吸收涂層，一臺太陽能可以頂2臺普通太陽能集熱量。
[0050]8、熱電互補安全可靠全天候供熱
[0051]單井儲油罐太陽能加熱系統(tǒng)加裝有電補熱系統(tǒng)，當長時間無太陽，或油罐中的油溫低于設(shè)定值時，補熱系統(tǒng)會自動加熱。
[0052]9、超長壽命
[0053]單井儲油罐太陽能加熱系統(tǒng)采用先進的制造設(shè)備，將超聲波、激光等技術(shù)應(yīng)用在太陽能平板集熱芯片制造中，選用低鐵布紋光學(xué)理化玻璃做透光板，應(yīng)用軍工技術(shù)一次性整體成型生產(chǎn)工藝的高分子恒溫保溫技術(shù)，先進的高密度聚氨酯發(fā)泡線及高效太陽能吸熱涂層的連續(xù)化生產(chǎn)和高透光率的整板太陽能集熱器的連續(xù)化生產(chǎn)，完整的質(zhì)保體系，確保產(chǎn)品15年超長使用壽命。
[0054]10、產(chǎn)品適用性強
[0055]單井儲油罐太陽能加熱系統(tǒng)適于不同條件和環(huán)境下使用，適于全國各地油田，尤其在我國北方地區(qū)具有很強的適應(yīng)性和優(yōu)越性。
[0056]該單井儲油罐太陽能加熱系統(tǒng)有很強適用性，安全、環(huán)保、節(jié)能，使用效果好，因此本發(fā)明是一種非常實用的產(chǎn)品，值得推廣應(yīng)用?，F(xiàn)本發(fā)明項目與傳統(tǒng)的單井儲油罐對照如下:
[0057]項目對照表:
對照項目名稱I現(xiàn)用單井儲油罐I本發(fā)明
加熱方式燒煤、氣、輕油、電__太陽倉巨_
自動恒溫功能無(持續(xù)加熱)_有(自動調(diào)節(jié)控制溫度)
安全隱患_W__^_
環(huán)境污染I有I無—
[0058]二、本實用新型的有益效果是:
[0059]隨著石油和煤炭的大量開發(fā)，不可再生能源保有儲量越來越少，終有枯竭的一天，因而新能源的開發(fā)已經(jīng)提到了戰(zhàn)略高度?！吨腥A人民共和國可再生能源法》已明確提出“國家鼓勵和支持風(fēng)能、太陽能、水能、生物質(zhì)能和海洋能等非化石能源發(fā)電”。太陽能是清潔的、可再生的能源，開發(fā)太陽能符合國家環(huán)保、節(jié)能政策，太陽能的開發(fā)建設(shè)可有效減少常規(guī)能源尤其是煤炭資源的消耗，保護生態(tài)環(huán)境。
[0060]I臺50m3的單井罐加熱保溫需要10m2的超導(dǎo)太陽能集熱器，集熱器日總得熱量約為100MJ，全年約36萬MJ，每年可節(jié)約常規(guī)能源36萬MJ，相當于電I萬kWh，天然氣約I千m3,每年可減排C02約2.2千t，S02約0.31t (煤全硫分取0.7%，未脫硫)，N02約0.14t，煙塵約0.24t(除塵器效率取99% )。有害物質(zhì)排放量的減少，可減輕環(huán)境污染。
[0061]石油開采企業(yè)既是產(chǎn)油大戶，又是用油大戶，開發(fā)和利用太陽能資源可有效節(jié)約企業(yè)投入，提高企業(yè)經(jīng)濟效益，促進企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
【權(quán)利要求】
1.一種單井儲油罐太陽能加熱系統(tǒng)，其特征在于:包括平板太陽能集散器(I)、儲能罐集成撬(2)和儲油罐(4)，所述的儲能罐集成撬(2)內(nèi)設(shè)置有儲能罐(3)和控制柜(5)，儲能罐(3)的頂端設(shè)置有冷凝器(10)、進口一(15)、進口二(16)、出口一(17)和出口二(18)，儲能罐(3 )的底端左側(cè)設(shè)置有I號電加熱器(6 )，底端右側(cè)設(shè)置有2號電加熱器(7 )，所述的儲油罐(4)出口通過管道一(13)與儲能罐(3)的進口一(15)連接，儲油罐(4)進口通過管道二( 14)與儲能罐(3 )的出口一( 17 )連接，所述的平板太陽能集散器(I)的進口通過管道三(11)與儲能罐(3)的出口二(18)連接，平板太陽能集散器(I)的出口通過管道四(12)儲能罐(3)的進口二(16)連接，所述的管道一(13)連接有溫度傳感器一(19)，管道二(14)上連接有溫度傳感器二( 20 )，管道三(11)上連接有溫度傳感器三(21)，管道四(12 )上連接有溫度傳感器四(22)，所述的管道二(14)上還設(shè)置有I號循環(huán)泵(8)，所述的管道三(11)上設(shè)置有2號循環(huán)泵(9);所述的控制柜(5)包括12個接線端子，所述的1、2號接線端子連接2號循環(huán)泵(9)，3、4號接線端子連接連接溫度傳感器一(19)，5、6號接線端子連接溫度傳感器二(20)，7、8號接線端子連接連接I號循環(huán)泵(8)，9、10號接線端子連接溫度傳感器三(21)，11、12號接線端子連接溫度傳感器四(22)。
【文檔編號】B65D88/74GK203959039SQ201420310317
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年6月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月12日
【發(fā)明者】汪雷 申請人:汪雷