专利名称：油田储油罐加热及油水沙分离装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种油田储油罐加热装置，特别是涉及一种冬季野外储油罐加热及油水沙分离加热装置。
背景技术：
目前在野外寒冷条件下的油井，由于环境温度很低，原油在采出后在储油罐内储存会出现凝固现象，而无法运输，造成冬季停产出现。现有的加热装置有用电直接加热的，也有用导热液为载体加热的。由于用电直接加热会出现短时间高温和电火花，对油田有很大的危险。而使用导热液为载体加热，由于这类加热器往往只是在冬季使用，在其它季节不会使用，可导热液在高温下会出现凝结现象，往往只能使用一季，来年则不能够继续使用，且导热液成本较大，在油罐内泻露会污染原油，造成不必要的损失。同时随着现在越来越多的压水井压水，原油内含水量增大，同时伴有少量沙子。在原有开采出后有一段时间是处在 井口的储油罐内，在储存时期利用加热可尽可能多的将原油内的水和沙排出，方便后续加工。因此，如何创设一种冬季可以不连续对野外储油罐加热，在其它季节利用加热加速油水沙的分离自动将水和沙排到罐外，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种油田储油罐加热及油水沙分离装置，解决了现有储油罐在冬季极低气温下罐内原油的凝结，造成原油无法运输的问题，同时又可以利用低温加热将原油内所含的水和沙子排出，本发明以最简单的水为导热载体，还大大降低了成本。本发明的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本发明提出的一种油田储油罐加热及油水沙分离装置，其包括总控制器、加热装置、储油罐以及缓冲罐，其中所述加热装置包括加热罐；风机，设置于所述加热罐的上部，并且通过电线连接于所述总控制器；燃烧器，设置于所述加热罐的下部，经毛细管连接于储气罐；总控制阀，设置于所述毛细管上，接收所述总控制器的控制命令；点火控制器，设置于所述燃烧器的上部且位于所述毛细管的出气口处，所述点火控制器通过电线连接于所述总控制器；火检传感器，设置于所述点火控制器的一旁，用于检测燃烧温度信号，所述火检传感器通过电线连接于所述总控制器；第一电磁阀，设置于所述总控制阀的后部，接收所述总控制器的控制命令；储液罐，设置于所述加热罐的下部，并安装于地下不冻层内，所述储液罐存储有液体载体；第一交换泵，设置于所述储液罐内或所述储液罐外，经管路连接于所述加热罐;第二交换泵，设置于所述储液罐内或所述储液罐外，经管路和快速接头与设置于所述储油罐内的热交换器连接；溢流孔，设置于所述加热罐的壁上；溢流管，与所述溢流孔对应连接；及泄流孔，设置于所述加热罐的底部壁上，并且与所述溢流管相通；所述储油罐包括第一传感器，垂直安装在所述储油罐的内壁上，通过电线连接于所述总控制器，所述第一传感器将液位电容变化信号转化为水位高低信号并传送给所述总控制器；及第二电磁阀，设置于所述储油罐的底部管路上，通过电线连接于所述总控制器，所述第二电磁阀接收所述总控制器的控制命令；所述缓冲罐包括第二传感器，垂直安装在所述缓冲罐的内壁上，用于检测水沙高度，并且通过电线连接于所述总控制器；第三电磁阀，设置于所述缓冲罐的底部管路上，通过电线连接于所述总控制器，所述第三电磁阀接收所述总控制器的控制命令；及第三交换泵，设置于所述缓冲罐内。本发明的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。前述的油田储油罐加热及油水沙分离装置，其中所述液体载体为水。前述的油田储油罐加热及油水沙分离装置，其中所述溢流孔的半径大于所述泄流孔的半径。 前述的油田储油罐加热及油水沙分离装置，其中所述热交换器为单片双层热交换器。前述的油田储油罐加热及油水沙分离装置，其中所述快速接头为外丝螺旋式快速接头。本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明油田储油罐加热及油水沙分离装置至少具有下列优点及有益效果I、导热安全。本发明的加热采用油口伴生气，且通过管路将气体通到远离油罐的安全距离外，加热采用载体交换，没有明火引爆危险。而现有的是直接采用气体直接加热或通过烟道将热量传递到储油罐中，由于有明火出现极易发生爆炸危险。2、可靠。现有的通过热载体为导热手段的加热装置，由于考虑到温度较低大都采用导热油为加热载体。可导热油价格较高且在不使用时会极易在管道内壁形成凝结而使来年无法使用。而导热油泄漏后容易对原油造成污染。而在本发明中，采用水为导热载体，长期使用无污染无管道凝结。3、成本低。由于采用可随时获取的天然水为介质，在冬季可以随时获取(融化雪即可添加)。成本极低。4、无管道凝结。虽然水在高温下会产生管路结垢现象。可此装置采用双燃烧储存分离设计，结垢只会出现在燃烧器或储液罐内，对管道的结垢极少。在燃烧器内极易清除。5、系统安全。本发明采用单片机为总控制器，可以检测电压，电流，燃烧情况，循环系统，加热系统等所有运行状态。在发生问题时可以立即停机，且在一定时间后又可以尝试重新启动工作。并可以断电后再次来电自动工作。6、自动排水沙,后期无需人为干预。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图I为本发明油田储油罐加热及油水沙分离装置的结构示意图。图2为本发明热交换器的剖面示意图。
具体实施例方式为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的油田储油罐加热及油水沙分离装置其具体实施方式
、结构、特征及其功效，详细说明如后。请参阅图I所示，为本发明油田储油罐加热及油水沙分离装置的结构示意图，该装置包括总控制器I、加热装置2、、储油罐3以及缓冲罐4，在本发明中，总控制器I可为单片机。上述的加热装置2包括、加热罐21、风机22、燃烧器23、毛细管24、总控制阀25、点火控制器26、火检传感器27、第一电磁阀28、储液罐29、第一交换泵30，第二交换泵31、溢流孔32、溢流管33、泄流孔34、热交换器35以及快速接头36，此外，加热装置2还包括储气罐37，用于存储可燃气体，此储气罐37远离储油罐，在本发明中，不对可燃气体的具体种类 加以限定。在本发明的一实施例中，风机22设置于加热罐21的上部，通过电线连接于总控制器I (图I中未示)；燃烧器23设置于加热罐21的下部，经毛细管24连接于储气罐34 ;总控制阀25设置于储气罐37与燃烧器23连接的毛细管24上，接收总控制器I的控制命令；点火控制器26设置于燃烧器23的上部且位于毛细管24的出气口处，点火控制器26通过电线连接于总控制器I (图I中未示)；火检传感器27设置于点火控制器26的一旁，用于检测燃烧温度信号，火检传感器27也通过电线连接于总控制器I (图中未示)；第一电磁阀28设置于总控制阀25的后部，接收总控制器I的控制命令；储液罐29设置于加热罐21的下部，在本发明中，储液罐29安装于地下不冻层内，储液罐29存储有液体载体，在本发明中，液体载体为水，降低了成本；第一交换泵30，设置于储液罐29内或储液罐29外，经管路连接于加热罐21 ;第二交换泵31，设置于储液罐内29或储液罐29外，经管路和快速接头36与设置于储油罐3内的热交换器35连接；溢流孔32，设置于加热罐21的壁上；溢流管33，与溢流孔32对应连接；泄流孔34，设置于加热罐21底部壁上，并且与溢流管33相通，在本发明中，溢流孔32的半径大于泄流孔34的半径，在本发明中，溢流孔32的作用是将第一交换水泵30从储液罐29底部的水通过此孔和溢流管33再次留到下面储液罐29内，这个孔和溢流管都比较大，而泄流孔34是在加热罐21底部壁上开的一个较小的孔，并与溢流管33相连，此泄流孔34在工作时的泄流量很小，可以忽略不计，而只有当第一交换泵30停止后，此时泄流孔不能在泄流了，而加热罐21内的水依靠此泄流孔34慢慢的留到储液罐内，由此可过到排空加热罐21内水的目的。上述的储油罐3包括第一传感器31和第二电磁阀32。其中，第一传感器31，垂直安装在储油罐3的内壁上，通过电线连接于总控制器I (图I中未示)，第一传感器31主要将液位电容变化信号转化为水位高低信号并传送给总控制器1，此第一传感器31 ;第二电磁阀32，设置于储油罐3的底部管路上，通过电线连接于总控制器I (图I中未示)，接收总控制器I的控制命令。上述的缓冲罐4包括第二传感器41、第三电磁阀42以及第三交换泵43。其中，第二传感器41，垂直安装在缓冲罐4的内壁上，用于检测水沙高度，并且此第二传感器41通过电线连接于总控制器I (图I中未示)；第三电磁阀42，设置于缓冲罐4的底部管路上，通过电线连接于总控制器I (图I中未示)；第三交换泵43，设置于缓冲罐4内。
上述的总控制器I还可以检测三相电压及第一交换泵和第二交换泵的工作电流，当出现任何问题都会自动关闭。而第一交换泵和第二交换泵的工作电流不需要人为设置，此总控制器I上设置有记忆键，可恢复电流，无需人为设置，即可自动记忆。请参阅图2所示，为本发明热交换器的剖面示意图，在本发明中，热交换器35为单片双层热交换器，主要采用单管带嗝片351设计(如图所示)，快速接头36为外丝螺旋式快速接头，当热交换管35与快速接头连接时，先放入旋冒，密封垫片，接头，然后旋紧即可。请继续参阅图I所示，本发明的油田储油罐加热及油水沙分离装置，可适用于冬季和其他季节，以下为该装置在不同季节时的工作过程，冬季时，该装置加电后，总控制器I处于待机状态，任何动作都不执行，当打开设置于总控制器I上的加热开关后，风机22接收总控制器I的控制命令开始工作，I分钟后停止工作，然后在总控制器I的控制下启动总控 制阀25，这时储气罐37内的可燃气体通过总控制阀25和毛细管24直接输送到燃烧器23，同时打开点火控制器26开始点火，在毛细管24出气口处形成高压放电火花点燃气体。点火成功后由火检传感器27将检测到的燃烧温度信号通过电线传送给总控制器1，当总控制器I接收到反馈火检信号后，总控制器I即关闭点火控制器26然后控制打开第一电磁阀28，同时开启第一交换泵30开始内加热(如在点火过程中10秒内火检传感器27不能检测到信号则重新启动风机22排风然后再次点火，3次检测，如不能点火则报警)。开启第一交换泵30后，储液罐29中的水经管路流到加热罐21内，开始加热，水第一交换泵30作用下连续加到加热罐21内，当水位超过溢流孔32时水便会从此孔溢出，然后经溢流管33和泄流孔34将水回流到加热罐21内，完成内加热循环。当水温升高到设定温度时(一般在30度以上)，总控制器I关闭第一交换泵30开启第二交换泵31，热水经热交换器35完成储油罐3内部原油的加热，然后经管路将水回流到加热罐21内，经溢流孔32和溢流管33流到储液罐29内完成外部加热循环。实现冬季原油的加热,本发明的内外加热循环可确保低温下水不结冰，即使管路存有一定量冷水在开始温水循环下也可以快速融化，完成整个管路的循环，同时为确保加热器正常安全工作，在每次加热前都先有一段时间的强制排空设计，确保加热罐21内没有多余可燃气体，以免发生爆燃现象出现。在其他季节时，根据需要启动总控制器1，位于储油罐3内壁上的第一传感器31将液位电容变化信号转化为水位高低信号，发送给总控制器1，当储油罐31内含水水位高度高于总控制器I的设定值时，总控制器I开启第二电磁阀32打开开始排水沙。水沙留到缓冲罐4内后经第二传感器41检测控制，当留到缓冲罐4内的水沙高度达到总控制器I设定的水位高度时，总控制器I开启第二电磁阀42开始向野外排水沙，当检测到水位高度低于设定值时总控制器I关闭第一电磁阀32,由于第一电磁阀32关闭,缓冲罐4内水位会降低，在第二传感器41控制下水位低于设定值时关闭第二电磁阀42完成排水沙动作(在关闭电磁阀32后，如第二传感器41检测到水沙位置不降低则会强制关闭第二电磁阀42，然后开启第三交换泵43并报警)。归上所述，本发明油田储油罐加热及油水沙分离装置可具备以下优点I、导热安全。本发明的加热采用油口伴生气，且通过管路将气体通到远离油罐的安全距离外，加热采用载体交换，没有明火引爆危险。而现有的是直接采用气体直接加热或通过烟道将热量传递到储油罐中，由于有明火出现极易发生爆炸危险。2、可靠。现有的通过热载体为导热手段的加热装置，由于考虑到温度较低大都采用导热油为加热载体。可导热油价格较高且在不使用时会极易在管道内壁形成凝结而使来年无法使用。而导热油泄漏后容易对原油造成污染。而在本发明中，采用水为导热载体，长期使用无污染无管道凝结。3、成本低。由于采用可随时获取的天然水为介质，在冬季可以随时获取(融化雪即可添加)。成本极低。4、无管道凝结。虽然水在高温下会产生管路结垢现象。可此装置采用双燃烧储存分离设计，结垢只会出现在燃烧器或储液罐内，对管道的结垢极少。在燃烧器内极易清除。5、系统安全。本发明采用单片机为总控制器，可以检测电压，电流，燃烧情况，循环系统，加热系统等所有运行状态。在发生问题时可以立即停机，且在一定时间后又可以尝试重新启动工作。并可以断电后再次来电自动工作。 6、自动排水沙,后期无需人为干预。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种油田储油罐加热及油水沙分离装置，其特征在于其包括总控制器、加热装置、储油罐以及缓冲罐，其中 所述加热装置包括 加热罐； 风机，设置于所述加热罐的上部，并且通过电线连接于所述总控制器； 燃烧器，设置于所述加热罐的下部，经毛细管连接于储气罐； 总控制阀，设置于所述毛细管上，接收所述总控制器的控制命令； 点火控制器，设置于所述燃烧器的上部且位于所述毛细管的出气口处，所述点火控制器通过电线连接于所述总控制器； 火检传感器，设置于所述点火控制器的一旁，用于检测燃烧温度信号，所述火检传感器通过电线连接于所述总控制器； 第一电磁阀，设置于所述总控制阀的后部，接收所述总控制器的控制命令； 储液罐，设置于所述加热罐的下部，并安装于地下不冻层内，所述储液罐存储有液体载体； 第一交换泵，设置于所述储液罐内或所述储液罐外，经管路连接于所述加热罐； 第二交换泵，设置于所述储液罐内或所述储液罐外，经管路和快速接头与设置于所述储油罐内的热交换器连接； 溢流孔，设置于所述加热罐的壁上； 溢流管，与所述溢流孔对应连接 '及 泄流孔，设置于所述加热罐的底部壁上，并且与所述溢流管相通； 所述储油罐包括 第一传感器，垂直安装在所述储油罐的内壁上，通过电线连接于所述总控制器，所述第一传感器将液位电容变化信号转化为水位高低信号并传送给所述总控制器；及 第二电磁阀，设置于所述储油罐的底部管路上，通过电线连接于所述总控制器，所述第二电磁阀接收所述总控制器的控制命令； 所述缓冲罐包括 第二传感器，垂直安装在所述缓冲罐的内壁上，用于检测水沙高度，并且通过电线连接于所述总控制器； 第三电磁阀，设置于所述缓冲罐的底部管路上，通过电线连接于所述总控制器，所述第三电磁阀接收所述总控制器的控制命令；及第三交换泵，设置于所述缓冲罐内。
2.根据权利要求I所述的油田储油罐加热及油水沙分离装置，其特征在于其中所述液体载体为水。
3.根据权利要求I所述的油田储油罐加热及油水沙分离装置，其特征在于其中所述溢流孔的半径大于所述泄流孔的半径。
4.根据权利要求I所述的油田储油罐加热及油水沙分离装置，其特征在于其中所述热交换器为单片双层热交换器。
5.根据权利要求I所述的油田储油罐加热及油水沙分离装置，其特征在于其中所述快速接头为外丝螺旋式快速接头。
全文摘要
本发明是有关于一种油田储油罐加热及油水沙分离装置，可以用于冬季不连续对野外储油罐的加热和其它季节利用加热加速油水沙的分离并自动将水和沙排到罐外，该装置包括总控制器、加热装置、储油罐以及缓冲罐，本发明的热交换器采用单管双层设计。藉此，本发明解决了现有储油罐在冬季极低气温下罐内原油的凝结，造成原油无法运输的问题，同时又可以利用低温加热将原油内所含的水和沙子排出，本发明以最简单的水为导热载体，大大降低了成本。
文档编号B65D88/74GK102785868SQ20111012724
公开日2012年11月21日 申请日期2011年5月17日 优先权日2011年5月17日
发明者周晓峰 申请人:洛阳欧特机械科技有限公司