專利名稱：一種原油集輸管線加熱系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及原油管道集輸技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種原油集輸管線加熱系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
原油地面集輸過(guò)程是油田生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)，原油一般為稠油，由于自身存在粘 度大、凝點(diǎn)高的特點(diǎn)，因此需要加熱集輸(部分地區(qū)介質(zhì)的集輸溫度高達(dá)100°c )，每年用于 地面集輸?shù)哪茉凑奸_采能源的1/10。常規(guī)采用的加熱方式為井口燃?xì)饧訜釥t或電加熱等方 式，這幾種常規(guī)的加熱方式對(duì)原油是由外到內(nèi)的傳熱過(guò)程，而原油由于導(dǎo)熱性較差，常規(guī)方 法加熱原油存在加熱速度慢、加熱效率低，原油的降粘效果差等缺點(diǎn)，大大浪費(fèi)了能源。針對(duì)上面情況，中國(guó)專利ZL 01220393. 9公開了一種輸油管道用磁降粘器，該技 術(shù)方案是利用磁降粘技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)管道內(nèi)原油降粘減阻集輸?shù)模摷夹g(shù)方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)施 方便，可以減少添加的化學(xué)藥劑量或加熱燃?xì)饬?，但該技術(shù)方案的磁部件在高溫集輸條件 下容易發(fā)生退磁現(xiàn)象，失去了降粘效果。中國(guó)專利CN 1654879公開了一種太陽(yáng)能間接加熱 輸送原油系統(tǒng)，該技術(shù)方案利用太陽(yáng)能替代常規(guī)能源加熱輸送原油節(jié)省大量的能源消耗， 減少環(huán)境污染，凈化環(huán)境，但受北方氣候條件的影響，獨(dú)立的太陽(yáng)能加熱系統(tǒng)難以滿足一些 地區(qū)原油介質(zhì)的加熱溫度或熱負(fù)荷。中國(guó)專利公告號(hào)ZL 2846985公開了一種微波加熱原 油裝置，該技術(shù)方案是將微波能轉(zhuǎn)換為熱能的過(guò)程，是一種可以自動(dòng)控溫的加熱裝置。微波 加熱介質(zhì)是一種體加熱的方式，可快速的將熱量傳遞給原油介質(zhì)，微波加熱原油具有加熱 速度快、加熱效率高的優(yōu)點(diǎn)，但單獨(dú)用微波加熱裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)原油的加熱集輸，節(jié)能降耗的 空間十分有限。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種原油集輸管線加熱系統(tǒng)，通過(guò)太陽(yáng)能和微波兩種加熱 方式，自動(dòng)控溫，來(lái)實(shí)現(xiàn)降低原油生產(chǎn)運(yùn)行成本，安全集輸?shù)哪康?。一方面，本?shí)用新型實(shí)施例提供了一種原油集輸管線加熱系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括溫 度傳感器組，流量傳感器，循環(huán)泵組，蓄熱水箱，閥門組，太陽(yáng)能集熱器陣列，換熱器，微波換 熱系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)操作柜，其中所述太陽(yáng)能集熱器陣列在循環(huán)泵組和閥門組的控制下將蓄熱水箱內(nèi)的水加熱后 送入到換熱器后與管道內(nèi)原油進(jìn)行換熱，進(jìn)行預(yù)熱；預(yù)熱后的原油進(jìn)入微波換熱系統(tǒng)，所述 微波換熱系統(tǒng)將電能轉(zhuǎn)換為微波能后對(duì)管道內(nèi)原油進(jìn)行二次換熱，所述監(jiān)測(cè)操作柜用于采 集溫度傳感器組和流量傳感器的信號(hào)，以調(diào)整太陽(yáng)能、微波的加熱方式和加熱功率，以自動(dòng) 控溫。可選的，在本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中，所述微波換熱系統(tǒng)包括微波加熱腔， 微波波導(dǎo)管，微波發(fā)生器?？蛇x的，在本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中，所述溫度傳感器組為鉬電阻傳感器?？蛇x的，在本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中，所述循環(huán)泵組為離心泵。
3[0010]可選的，在本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中，所述太陽(yáng)能集熱器陣列安裝在可活動(dòng) 的腳架上，通過(guò)監(jiān)測(cè)操作柜來(lái)控制所述可活動(dòng)的腳架的角度來(lái)調(diào)整太陽(yáng)能加熱器陣列的角 度，以控制集熱面積?？蛇x的，在本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中，所述換熱器與所述微波換熱系統(tǒng)根據(jù) 原油的流動(dòng)方向順次安裝在原油集輸管線上?？蛇x的，在本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中，所述溫度傳感器安裝在所述微波換熱 系統(tǒng)的兩端，用于監(jiān)測(cè)所述微波換熱系統(tǒng)的加熱效果?？蛇x的，在本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中，所述溫度傳感器和所述流量傳感器安 裝在所述蓄熱水箱和所述換熱器之間，用于監(jiān)測(cè)太陽(yáng)能加熱方式中熱水的加熱溫度和流量。上述技術(shù)方案具有如下有益效果因?yàn)椴捎猛ㄟ^(guò)太陽(yáng)能和微波兩種加熱方式，自 動(dòng)控溫，來(lái)實(shí)現(xiàn)降低原油生產(chǎn)運(yùn)行成本，安全集輸?shù)哪康摹?br>
為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例 或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅 是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前 提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一種原油集輸管線加熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的 實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下 所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。本實(shí)用新型的目的是提供一種原油集輸管線用的太陽(yáng)能-微波加熱系統(tǒng)，通過(guò) 在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管線內(nèi)介質(zhì)的加熱效果并轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的加熱方式，自動(dòng)控溫，來(lái)實(shí)現(xiàn)降低原油 生產(chǎn)運(yùn)行成本，安全集輸?shù)哪康?。如圖1所示，為本實(shí)用新型實(shí)施例一種原油集輸管線加熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，所述 系統(tǒng)包括溫度傳感器組1、9、12，流量傳感器2，循環(huán)泵組3、6，蓄熱水箱4，閥門組5，太陽(yáng) 能集熱器陣列7，換熱器8，微波換熱系統(tǒng)15，監(jiān)測(cè)操作柜14，其中所述太陽(yáng)能集熱器陣列7在循環(huán)泵組3、6和閥門組5的控制下將蓄熱水箱4內(nèi)的 水加熱后送入到換熱器8后與管道內(nèi)原油進(jìn)行換熱，進(jìn)行預(yù)熱；預(yù)熱后的原油進(jìn)入微波換 熱系統(tǒng)15，所述微波換熱系統(tǒng)15將電能轉(zhuǎn)換為微波能后對(duì)管道內(nèi)原油進(jìn)行二次換熱，所述 監(jiān)測(cè)操作柜14用于采集溫度傳感器組1、9、12和流量傳感器2的信號(hào)，以調(diào)整太陽(yáng)能、微波 的加熱方式和加熱功率，以自動(dòng)控溫?？蛇x的，所述微波換熱系統(tǒng)15包括微波加熱腔10，微波波導(dǎo)管11，微波發(fā)生器 13?？蛇x的，所述溫度傳感器組1、9、12為鉬電阻傳感器。[0023]可選的，所述循環(huán)泵組3、6為離心泵?？蛇x的，所述太陽(yáng)能集熱器陣列7安裝在可活動(dòng)的腳架上，通過(guò)監(jiān)測(cè)操作柜14來(lái) 控制所述可活動(dòng)的腳架的角度來(lái)調(diào)整太陽(yáng)能加熱器陣列7的角度，以控制集熱面積?？蛇x的，所述換熱器8與所述微波換熱系統(tǒng)15根據(jù)原油的流動(dòng)方向順次安裝在原 油集輸管線上?？蛇x的，所述溫度傳感器9、12安裝在所述微波換熱系統(tǒng)15的兩端，用于監(jiān)測(cè)所述 微波換熱系統(tǒng)15的加熱效果。可選的，所述溫度傳感器1和所述流量傳感器2安裝在所述蓄熱水箱4和所述換 熱器8之間，用于監(jiān)測(cè)太陽(yáng)能加熱方式中熱水的加熱溫度和流量。工作時(shí)，利用監(jiān)測(cè)操作柜14監(jiān)測(cè)各系統(tǒng)的工作狀態(tài)，確保各系統(tǒng)在安全運(yùn)行狀態(tài) 下，蓄熱水箱4上水，利用監(jiān)測(cè)操作柜14調(diào)整太陽(yáng)能集熱器陣列7下的活動(dòng)支架來(lái)調(diào)整太 陽(yáng)能集熱器陣列7的角度，使其達(dá)到最大的加熱面積，通過(guò)循環(huán)泵3，6實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能加熱系統(tǒng) 的熱水循環(huán)，利用溫度傳感器1監(jiān)測(cè)換熱器8內(nèi)熱水溫度，原油由進(jìn)口首先經(jīng)換熱器8進(jìn)行 換熱，然后進(jìn)入微波換熱系統(tǒng)15。微波發(fā)生器13將電能轉(zhuǎn)換為微波能并經(jīng)微波波導(dǎo)管11 傳送至微波加熱腔10內(nèi)，原油在微波加熱腔10內(nèi)完成換熱后進(jìn)行輸送。利用溫度傳感器 9、12監(jiān)測(cè)微波換熱系統(tǒng)15的加熱效果，并通過(guò)監(jiān)測(cè)操作柜14調(diào)整換熱方式或微波功率的 方式，自動(dòng)控溫來(lái)達(dá)到原油安全、經(jīng)濟(jì)的輸送要求。本實(shí)用新型上述實(shí)施例中的溫度傳感器組均為鉬電阻傳感器，用來(lái)監(jiān)測(cè)加熱過(guò)程 中熱水及原油介質(zhì)的溫度。循環(huán)泵組均為離心泵，用來(lái)實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能熱水循環(huán)功能。太陽(yáng)能 集熱器陣列安裝在活動(dòng)的腳架上，利用監(jiān)測(cè)操作柜來(lái)控制腳架的角度來(lái)調(diào)整太陽(yáng)能加熱器 陣列的角度，使其達(dá)到最大的集熱面積。太陽(yáng)能加熱的熱水進(jìn)入到換熱器后與管道內(nèi)介質(zhì) 進(jìn)行換熱，完成預(yù)熱的目的。預(yù)熱后的原油進(jìn)入微波換熱系統(tǒng)，整個(gè)微波換熱系統(tǒng)可以由微 波發(fā)生器、定向耦合器、濾波器、阻抗調(diào)配器、微波波導(dǎo)管和微波加熱腔幾個(gè)部分組成，微波 發(fā)生器將電能轉(zhuǎn)換為微波能后傳送至微波加熱腔內(nèi)對(duì)管道內(nèi)介質(zhì)進(jìn)行二次換熱。監(jiān)測(cè)操作 柜內(nèi)安裝編制好的控制程序，并將溫度、流量、等信號(hào)進(jìn)行采集處理，利用溫度反饋信號(hào)來(lái) 調(diào)整太陽(yáng)能、微波的加熱方式和加熱功率，自動(dòng)控溫，從而達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)集輸?shù)哪康摹１緦?shí)用新型將太陽(yáng)能技術(shù)和微波技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，針對(duì)油田原油集輸?shù)奶攸c(diǎn)， 利用可再生資源(太陽(yáng)能)實(shí)現(xiàn)原油集輸生產(chǎn)、同時(shí)利用微波加熱原油效率高、速度快的特 性，通過(guò)在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管線內(nèi)介質(zhì)的加熱溫度并轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的加熱方式，較好的解決了燃?xì)?加熱爐效率低、耗能大的問(wèn)題，大大降低了原油的生產(chǎn)運(yùn)行成本，該系統(tǒng)有可取代燃?xì)饧訜?爐的加熱方式，具有廣闊的應(yīng)用前景。以上所述的具體實(shí)施方式
，對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn) 一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
而已，并不用于 限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替 換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種原油集輸管線加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括溫度傳感器組(1)、(9)、 (12)，流量傳感器(2)，循環(huán)泵組(3)、(6)，蓄熱水箱(4)，閥門組(5)，太陽(yáng)能集熱器陣列 (7)，換熱器(8)，微波換熱系統(tǒng)(15)，監(jiān)測(cè)操作柜(14)，其中所述太陽(yáng)能集熱器陣列(7)在循環(huán)泵組(3)、(6)和閥門組(5)的控制下將蓄熱水箱 (4)內(nèi)的水加熱后送入到換熱器(8)后與管道內(nèi)原油進(jìn)行換熱，進(jìn)行預(yù)熱；預(yù)熱后的原油進(jìn) 入微波換熱系統(tǒng)(15)，所述微波換熱系統(tǒng)(1 將電能轉(zhuǎn)換為微波能后對(duì)管道內(nèi)原油進(jìn)行 二次換熱，所述監(jiān)測(cè)操作柜(14)用于采集溫度傳感器組(1)、(9)、(12)和流量傳感器(2) 的信號(hào)，以調(diào)整太陽(yáng)能、微波的加熱方式和加熱功率，以自動(dòng)控溫。
2.如權(quán)利要求1所述原油集輸加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述微波換熱系統(tǒng)(15)包括: 微波加熱腔(10)，微波波導(dǎo)管(11)，微波發(fā)生器(13)。
3.如權(quán)利要求1所述原油集輸加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度傳感器組(1)、(9)、 (12)為鉬電阻傳感器。
4.如權(quán)利要求1所述原油集輸加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述循環(huán)泵組(3)、(6)為離心泵。
5.如權(quán)利要求1所述原油集輸加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述太陽(yáng)能集熱器陣列(7)安裝 在可活動(dòng)的腳架上，通過(guò)監(jiān)測(cè)操作柜(14)來(lái)控制所述可活動(dòng)的腳架的角度來(lái)調(diào)整太陽(yáng)能 加熱器陣列(7)的角度，以控制集熱面積。
6.如權(quán)利要求1所述原油集輸加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述換熱器(8)與所述微波換熱 系統(tǒng)(15)根據(jù)原油的流動(dòng)方向順次安裝在原油集輸管線上。
7.如權(quán)利要求1所述原油集輸加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度傳感器(9)、(12)安裝 在所述微波換熱系統(tǒng)(1 的兩端，用于監(jiān)測(cè)所述微波換熱系統(tǒng)(1 的加熱效果。
8.如權(quán)利要求1所述原油集輸加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度傳感器(1)和所述流量 傳感器( 安裝在所述蓄熱水箱(4)和所述換熱器(8)之間，用于監(jiān)測(cè)太陽(yáng)能加熱方式中 熱水的加熱溫度和流量。
專利摘要本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種原油集輸管線加熱系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括溫度傳感器組，流量傳感器，循環(huán)泵組，蓄熱水箱，閥門組，太陽(yáng)能集熱器陣列，換熱器，微波換熱系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)操作柜，其中所述太陽(yáng)能集熱器陣列在循環(huán)泵組和閥門組的控制下將蓄熱水箱內(nèi)的水加熱后送入到換熱器后與管道內(nèi)原油進(jìn)行換熱，進(jìn)行預(yù)熱；預(yù)熱后的原油進(jìn)入微波換熱系統(tǒng)，所述微波換熱系統(tǒng)將電能轉(zhuǎn)換為微波能后對(duì)管道內(nèi)原油進(jìn)行二次換熱，所述監(jiān)測(cè)操作柜用于采集溫度傳感器組和流量傳感器的信號(hào)，以調(diào)整太陽(yáng)能、微波的加熱方式和加熱功率，以自動(dòng)控溫。本實(shí)用新型通過(guò)太陽(yáng)能和微波兩種加熱方式，自動(dòng)控溫，來(lái)實(shí)現(xiàn)降低原油生產(chǎn)運(yùn)行成本，安全集輸?shù)哪康摹?br> 文檔編號(hào)F17D1/18GK201844201SQ20102058532
公開日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者宋志軍, 李廣富, 楊建平, 楊志祥, 楊文軍, 楊顯志, 王曉華, 穆磊, 鄭南方 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司