一种利用油田回注水热能的原油外输加热系统的制作方法

1.本技术涉及油田注采技术领域，具体而言，涉及一种利用油田回注水热能的原油外输加热系统。


背景技术：

2.采油过程中，油井的采出液是油井中采出的石油和地层水以及地下杂质的混合物，通过集输管网输送到各个集输站库，在集输站库将油井采出物集中进行气液分离，由于地层水含有大量地热能，所以现有技术中通常对采集处的地层水进行除油、除砂、脱氧、防腐处理后，再利用逆卡诺原理将回注水中的热能转移到原油处，让经过处理的原油，加热后外输出。
3.由于回注水处理净化等级不高，因此内部还含有大量没有处理掉的物质，当蒸发器浸在回注水内时，由于蒸发器温度远低于回注水温度，因此这些物质会凝结在蒸发器的吸热片上，随着结垢的增多，影响导热性能，并且一个回注水槽内通常设置有多个蒸发器，清洁起来十分困难。


技术实现要素：

4.为了弥补以上不足，本技术提供了一种利用油田回注水热能的原油外输加热系统，旨在改善上述背景技术中提到的问题。
5.本技术提供了一种利用油田回注水热能的原油外输加热系统，包括换热组件和吸热组件。
6.所述换热组件包括有水槽、网架和制冷机构，所述网架与所述水槽固定连接，所述制冷机构与所述网架固定连接，所述吸热组件包括有吸热棒、刮除件、移动件和提拉件，所述吸热棒至少设置有一个，所有所述吸热棒均与所述制冷机构连通，所有所述吸热棒均与所述水槽底壁固定连接，每个所述吸热棒外圆均圆形整列有吸热片，每个所述吸热棒均对应有一个所述刮除件，每个所述刮除件分别与对应的所述吸热片滑动连接，所述移动件与所述网架固定连接，所述提拉件与所述移动件固定连接，所述提拉件分别与每个所述刮除件活动连接。
7.在上述方案中，处理后的回注水汇流进水槽内，制冷机构包括有增压泵、节流阀、冷凝器等部件，吸热棒在这里起到蒸发器的作用，所有吸热棒通过导管与制冷机构串联在一起形成逆卡诺循环，原理同空调或冰箱等制冷设备，制冷机构将吸热棒的热量转移到制冷机构内的冷凝器处，再通过一套热交换器将冷凝器的热量传递到外置的原油加热器中，对原油进行加热，吸热棒上的吸热片在使用一端时间后会出现结垢情况，影响吸热，这时，移动件带动提拉件移动到对应的吸热棒上方，利用提拉件将刮除件拉起来再放下，使得刮除件可以将一个吸热棒上的所有吸热片刮两遍，以便清楚吸热片上的结垢，保持吸热片的导热能力，随后移动件再移动到另一个吸热棒上方，重复刮除动作，在本实施例中，刮除件中开设有刮槽，刮槽形状同吸热棒极其外圆吸热片的横截面，这样在一次提拉过程中，可以
对一个吸热棒上的所有吸热片进行刮除工作，移动件的设置，在于使用一套提拉驱动机构可以对所有吸热棒进行轮流刮除工作，降低了设备成本。
8.进一步的，所述吸热棒包括有棒套和棒盖，所述棒盖与所述棒套固定连接，所述棒套与所述水槽底壁固定连接。
9.进一步的，所述吸热棒还包括有棒芯，所述棒芯与所述棒套内壁插接，所述棒芯外圆开设有螺旋槽，所述棒芯内开设有通道。
10.在上述方案中，棒芯填满整个棒套内，这样螺旋槽形成螺旋状的冷媒流通管路，且在本实施例中，螺旋槽横截面为扁平状，以便增大与棒套的接触面积，通道设置有两个，用于将两个导管分别连通至螺旋槽的两端，这样可以将蒸发器设置成圆柱形结构搭配星型分布的吸热片，方便设置刮除件进行轴向提拉刮除工作，在本实施例中，吸热棒设置有三个，棒盖通过六个螺丝与棒套法兰连接，棒盖上设置有通用接口与导管连接。
11.进一步的，所述刮除件包括有刮盘和连杆，所述刮盘与对应的所有所述吸热片滑动连接，所述连杆均匀分布固定在所述刮盘一面。
12.进一步的，所述刮除件还包括有连板和丝杆a，所述连板与所有所述连杆固定连接，所述丝杆a与所述连板固定连接。
13.在上述方案中，刮盘上的刮槽形状同吸热棒极其外圆吸热片的横截面，刮盘还可以提高吸热片的结构强度，丝杆a用于与提拉件对接。
14.进一步的，所述移动件包括有滑轨和滑块，所述滑轨与所述网架固定连接，所述滑块与所述滑轨滑动连接。
15.进一步的，所述移动件还包括有丝杆b和电机b，所述丝杆b与所述网架转动连接，所述丝杆b与所述滑块螺接，所述电机b与所述网架固定连接，所述电机b的输出端与所述丝杆b固定连接。
16.在上述方案中，电机b驱动丝杆b转动，进而驱动滑块沿着滑轨移动，便于对纵列的所有刮除件进行刮除工作，降低了结构成本。
17.进一步的，所述提拉件包括有螺管和从齿轮，所述从齿轮与所述螺管固定连接，所述螺管与所述滑块活动连接，所述螺管与对应的所述丝杆a螺接。
18.在上述方案中，螺管活动贯穿于滑块，在螺管外圆开设有活动槽与滑块活动连接，这样，螺管可以转动和一定范围内的轴向移动。
19.进一步的，所述提拉件还包括有电磁锁和拨块，所述电磁锁与所述滑块固定连接，所述电磁锁的锁舌与所述拨块固定连接，所述螺管外圆开设有环形槽，所述拨块通过环形槽与所述螺管活动连接。
20.在上述方案中，电磁锁通过拨块和环形槽来控制螺管上下移动，具体的，当螺管移动到丝杆a上方时，电磁锁推动螺管下移接触螺管，以便螺接，而在平移时，电磁锁缩回，使得螺管离开丝杆a的水平高度，以免移动时相互干涉。
21.进一步的，所述提拉件还包括有电机a和主齿轮，所述电机a与所述滑块固定连接，所述主齿轮与所述电机a的输出端固定连接，所述主齿轮与所述从齿轮啮合。
22.在上述方案中，当螺管接触到丝杆a时，电机a通过主齿轮和从齿轮的啮合，来驱动螺管旋转，这样，丝杆a可以沿着螺套上移，为刮盘提拉提供驱动力，需要说明的是，主齿轮较长，这样从齿轮轴向移动时，可以保持啮合，另外为了图示清楚，主齿轮和所有丝杆a位于
同一平面，而在实际实施中主齿轮不在这个平面上，以免移动时与丝杆a干涉。
附图说明
23.为了更清楚地说明本技术实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
24.图1是本技术实施方式提供的利用油田回注水热能的原油外输加热系统结构示意图；
25.图2为本技术实施方式提供的刮除件与吸热棒连接关系结构示意图；
26.图3为本技术实施方式提供的提拉件与丝杆a连接关系结构示意图；
27.图4为本技术实施方式提供的刮盘与吸热片连接关系结构示意图。
28.图中：100-换热组件；110-水槽；120-网架；130-制冷机构；200-吸热组件；210-吸热棒；211-棒套；212-棒盖；213-棒芯；220-刮除件；221-刮盘；222-连杆；223-连板；224-丝杆a；230-移动件；231-滑轨；232-滑块；233-丝杆b；234-电机b；240-提拉件；241-螺管；242-从齿轮；243-电磁锁；244-拨块；245-电机a；246-主齿轮；250-吸热片。
具体实施方式
29.下面将结合本技术中的附图，对本技术中的技术方案进行描述。
30.为使本技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施方式中的附图，对本技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。
31.请参阅图1，本技术提供一种利用油田回注水热能的原油外输加热系统包括换热组件100和吸热组件200。
32.其中，吸热组件200使用一套提拉驱动机构可以对所有吸热棒210进行轮流刮除工作，降低了设备成本，并长久保持热交换性能，换热组件100将回注水中的热量传递给原油加热使用。
33.请参阅图1-4，换热组件100包括有水槽110、网架120和制冷机构130，网架120与水槽110固定连接，制冷机构130与网架120固定连接，吸热组件200包括有吸热棒210、刮除件220、移动件230和提拉件240，吸热棒210至少设置有一个，所有吸热棒210均与制冷机构130连通，所有吸热棒210均与水槽110底壁固定连接，每个吸热棒210外圆均圆形整列有吸热片250，每个吸热棒210均对应有一个刮除件220，每个刮除件220分别与对应的吸热片250滑动连接，移动件230与网架120固定连接，提拉件240与移动件230固定连接，提拉件240分别与每个刮除件220活动连接。处理后的回注水汇流进水槽110内，制冷机构130包括有增压泵、节流阀、冷凝器等部件，吸热棒210在这里起到蒸发器的作用，所有吸热棒210通过导管与制冷机构130串联在一起形成逆卡诺循环，原理同空调或冰箱等制冷设备，制冷机构130将吸热棒210的热量转移到制冷机构130内的冷凝器处，再通过一套热交换器将冷凝器的热量传
递到外置的原油加热器中，对原油进行加热，吸热棒210上的吸热片250在使用一端时间后会出现结垢情况，影响吸热，这时，移动件230带动提拉件240移动到对应的吸热棒210上方，利用提拉件240将刮除件220拉起来再放下，使得刮除件220可以将一个吸热棒210上的所有吸热片250刮两遍，以便清楚吸热片250上的结垢，保持吸热片250的导热能力，随后移动件230再移动到另一个吸热棒210上方，重复刮除动作，在本实施例中，刮除件220中开设有刮槽，刮槽形状同吸热棒210极其外圆吸热片250的横截面，这样在一次提拉过程中，可以对一个吸热棒210上的所有吸热片250进行刮除工作，移动件230的设置，在于使用一套提拉驱动机构可以对所有吸热棒210进行轮流刮除工作，降低了设备成本。
34.请参阅图1-4，吸热棒210包括有棒套211和棒盖212，棒盖212与棒套211固定连接，棒套211与水槽110底壁固定连接。吸热棒210还包括有棒芯213，棒芯213与棒套211内壁插接，棒芯213外圆开设有螺旋槽，棒芯213内开设有通道。棒芯213填满整个棒套211内，这样螺旋槽形成螺旋状的冷媒流通管路，且在本实施例中，螺旋槽横截面为扁平状，以便增大与棒套211的接触面积，通道设置有两个，用于将两个导管分别连通至螺旋槽的两端，这样可以将蒸发器设置成圆柱形结构搭配星型分布的吸热片250，方便设置刮除件220进行轴向提拉刮除工作，在本实施例中，吸热棒210设置有三个，棒盖212通过六个螺丝与棒套211法兰连接，棒盖212上设置有通用接口与导管连接。
35.请参阅图1-4，刮除件220包括有刮盘221和连杆222，刮盘221与对应的所有吸热片250滑动连接，连杆222均匀分布固定在刮盘221一面。刮除件220还包括有连板223和丝杆a224，连板223与所有连杆222固定连接，丝杆a224与连板223固定连接。刮盘221上的刮槽形状同吸热棒210极其外圆吸热片250的横截面，刮盘221还可以提高吸热片250的结构强度，丝杆a224用于与提拉件240对接。
36.请参阅图1-4，移动件230包括有滑轨231和滑块232，滑轨231与网架120固定连接，滑块232与滑轨231滑动连接。移动件230还包括有丝杆b233和电机b234，丝杆b233与网架120转动连接，丝杆b233与滑块232螺接，电机b234与网架120固定连接，电机b234的输出端与丝杆b233固定连接。电机b234驱动丝杆b233转动，进而驱动滑块232沿着滑轨231移动，便于对纵列的所有刮除件220进行刮除工作，降低了结构成本。
37.请参阅图1-4，提拉件240包括有螺管241和从齿轮242，从齿轮242与螺管241固定连接，螺管241与滑块232活动连接，螺管241与对应的丝杆a224螺接。螺管241活动贯穿于滑块232，在螺管241外圆开设有活动槽与滑块232活动连接，这样，螺管241可以转动和一定范围内的轴向移动。
38.提拉件240还包括有电磁锁243和拨块244，电磁锁243与滑块232固定连接，电磁锁243的锁舌与拨块244固定连接，螺管241外圆开设有环形槽，拨块244通过环形槽与螺管241活动连接。电磁锁243通过拨块244和环形槽来控制螺管241上下移动，具体的，当螺管241移动到丝杆a224上方时，电磁锁243推动螺管241下移接触螺管241，以便螺接，而在平移时，电磁锁243缩回，使得螺管241离开丝杆a224的水平高度，以免移动时相互干涉。
39.提拉件240还包括有电机a245和主齿轮246，电机a245与滑块232固定连接，主齿轮246与电机a245的输出端固定连接，主齿轮246与从齿轮242啮合。当螺管241接触到丝杆a224时，电机a245通过主齿轮246和从齿轮242的啮合，来驱动螺管241旋转，这样，丝杆a224可以沿着螺套上移，为刮盘221提拉提供驱动力，需要说明的是，主齿轮246较长，这样从齿
轮242轴向移动时，可以保持啮合，另外为了图示清楚，主齿轮246和所有丝杆a224位于同一平面，而在实际实施中主齿轮246不在这个平面上，以免移动时与丝杆a224干涉。
40.该利用油田回注水热能的原油外输加热系统的工作原理：处理后的回注水汇流进水槽110内，制冷机构130包括有增压泵、节流阀、冷凝器等部件，吸热棒210在这里起到蒸发器的作用，所有吸热棒210通过导管与制冷机构130串联在一起形成逆卡诺循环，原理同空调或冰箱等制冷设备，制冷机构130将吸热棒210的热量转移到制冷机构130内的冷凝器处，再通过一套热交换器将冷凝器的热量传递到外置的原油加热器中，对原油进行加热，吸热棒210上的吸热片250在使用一端时间后会出现结垢情况，影响吸热，这时，电机b234驱动丝杆b233转动，进而驱动滑块232沿着滑轨231移动，使得螺管241移动到对应的吸热棒210上方，电磁锁243推动螺管241下移接触螺管241，以便螺管241与丝杆a224螺接，电机a245通过主齿轮246和从齿轮242的啮合，来驱动螺管241旋转，这样，丝杆a224可以沿着螺套上移，为刮盘221提拉提供驱动力，刮盘221中开设有刮槽，刮槽形状同吸热棒210极其外圆吸热片250的横截面，这样刮盘221沿着吸热棒210上移再下移，使得刮盘221可以将一个吸热棒210上的所有吸热片250刮两遍，以便清楚吸热片250上的结垢，保持吸热片250的导热能力，随后电机b234再驱动螺管241到另一个吸热棒210上方，重复刮除动作，由此使用一套提拉驱动机构可以对所有吸热棒210进行轮流刮除工作，降低了设备成本，并长久保持热交换性能。
41.需要说明的是，连杆222、连板223、丝杆a224、滑轨231、丝杆b233、电机b234、从齿轮242、电磁锁243、电机a245和主齿轮246具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。
42.制冷机构130、电机b234、电磁锁243和电机a245的供电及其原理对本领域技术人员来说是清楚的，在此不予详细说明。
43.以上仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
44.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。