申请日2014.06.18
公开(公告)日2014.09.17
IPC分类号F28F27/00; F28D15/00
摘要
一种工业污水热能置换装置，包括储热罐、热泵以及散热箱，储热罐的下部连接进水管、上部连接出水管、内部盘旋有蛇形换热管、外部进行保温处理;进水管和出水管上均安装压力表、温度传感器以及电动阀，进水管上还安装有流量计;散热箱的内部设有叠压安装的多片散热片以及迂回穿插在多片散热片之间的散热管，散热箱的底部设有散热风管且散热风管上均布多个散热风口、顶部设有热风口，且散热风管与风机连接;储热罐内的蛇形换热管与散热箱内的散热管通过热泵及循环管线连接成循环系统，且循环管线上设有压力传感器和安全阀。本发明不仅能减缓污水储运设施的腐蚀结垢，而且置换的热能用于工民建筑的取暖、生态农业及养殖基地的升温等，达到热能资源的回收利用。
摘要附图
权利要求书
1.一种工业污水热能置换装置，其特征在于：包括储热罐、热泵以及散热箱，所述的储热罐的下部连接进水管、上部连接出水管、内部盘旋有蛇形换热管、外部进行保温处理;所述的进水管和出水管上均安装压力表、温度传感器以及电动阀，所述的进水管上还安装有流量计，所述的蛇形换热管内设有热介质;所述散热箱的内部设有叠压安装的多片散热片以及迂回穿插在多片散热片之间的散热管，所述散热箱的底部设有散热风管且散热风管上均布多个散热风口、顶部设有热风口，且所述的散热风管与风机连接;所述储热罐内的蛇形换热管与散热箱内的散热管通过热泵及循环管线连接成循环系统，且循环管线上设有压力传感器和安全阀。
2.根据权利要求1所述的工业污水热能置换装置，其特征在于：所述的热风口上设有出风口活页。
3.根据权利要求1所述的工业污水热能置换装置，其特征在于：所述的储热罐的底部设有排污阀。
4.根据权利要求1所述的工业污水热能置换装置，其特征在于：所述的热介质为软化水或者导热液。
5.根据权利要求1-4任一所述的工业污水热能置换装置，其特征在于：所述的工业污水热能置换装置还包括能源分析模块，所述的温度传感器、压力传感器、电动阀、流量计分别通过信号线与能源分析模块连接，所述的热泵、风机风别通过电缆与与能源分析模块连接。
6.根据权利要求5所述的工业污水热能置换装置，其特征在于：所述的能源分析模块上设有触摸操作屏和显示屏。
说明书
工业污水热能置换装置
技术领域
本发明涉及工业污水热能利用装置领域，尤其涉及一种油田污水热能置换利用的装置和方法。
背景技术
油田的产出污水来自于地下1000-5000m，与原油一起流至地面：经金属管线依次输送至计量站、联合站进行油水的计量和分离。然后原油输至炼油厂，污水则经管线回输至注水泵站，通过注水井注入油层补充油层能量。油田的产出污水温度较高，，一般在60℃至100℃;矿化度也较高，一般在2000至30万mg/L;污水的输送压力在0.5MPa至32MPa之间。仅胜利油田一天产出的污水量在100万m3以上。高温污水不仅存在热能浪费，而且在金属管线中流动造成管线腐蚀结垢，每年因管线结垢腐蚀需要大量的管线维护更换资金。目前油田污水的因高温、高压、高矿化度且没有成熟的热能置换装置和方法，大量的热能被浪费掉了。
实用新型内容
针对现有技术的上述缺陷，本发明提供一种结构设计合理、换热效率高且运行安全稳定的工业污水热能置换装置。
本发明的技术方案是：包括储热罐、热泵以及散热箱，所述的储热罐的下部连接进水管、上部连接出水管、内部盘旋有蛇形换热管、外部进行保温处理;所述的进水管和出水管上均安装压力表、温度传感器以及电动阀，所述的进水管上还安装有流量计，所述的蛇形换热管内设有热介质;所述的散热箱的内部设有叠压安装的多片散热片以及迂回穿插在多片散热片之间的散热管，所述散热箱的的底部设有散热风管且散热风管上均布多个散热风口、顶部设有热风口，且所述的散热风管与风机连接;所述储热罐内的蛇形换热管与散热箱内的散热管通过热泵及循环管线连接成循环系统，且循环管线上设有压力传感器和安全阀。
上述方案可进一步改进为：
所述的热风口上设有出风口活页，可以调节热风口的大小以及气流的方向。
所述的储热罐的底部设有排污阀，方便维修。
所述的热介质为软化水或者导热液，可保证除储热罐以外的热能置换装置长寿运行，同时热介质比热大，能高效传递热能。
所述的工业污水热能置换装置还包括能源分析模块，所述的温度传感器、压力传感器、电动阀、流量计分别通过信号线与能源分析模块连接，所述的热泵、风机风别通过电缆与与能源分析模块连接。即能源分析模块除了承担风机、热泵的启停外，还承担电动阀的启闭以及压力传感器、温度传感器、温度传感器、流量计的信号采集和处理，通过采集的数据进一步计算热能。
所述的能源分析模块上设有触摸操作屏和显示屏，能够更加的直观显示数据并且方便操作。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
主要优点和创新点：
1.由于污水的压力范围大，压力高，存在一定的安全顾虑。通过储热罐与蛇形热管的分离运行，实现了满足高压安全运行的需求。高压污水在储热罐内储运，而低压的热介质则在蛇形热管内通过热泵的强制循环流动实现热能的输送。
2.蛇形热管内的热介质比热大，能高效传递热能。
3.安全系统可靠，一旦蛇形热管发生漏失、高低压串流，电动阀会自动关闭，且低压系统的安全阀会开启卸压。
4.自动进行能源分析，计称置换的热能。
5.散热箱的散热面积大，热效率高。
6.工业污水尤其是油田污水的降温输送，减缓污水储运设施的腐蚀结垢，节约大量维护更新资金。
7.污水热能的置换利用，可以广泛应用于工业、农业、民用，节约大量的电能和燃料，具有可观的效益。
8.污水比较脏，矿化度高，与循环热介质分开循环，可防止堵塞流道，腐蚀等问题，故障率小。
总之，本发明实现工业污水的降温储运不仅能减缓污水储运设施的腐蚀结垢，而且利用热能置换装置置换的热能用于工民建筑的取暖、生态农业的升温、养殖基地的升温等，达到热能资源的回收利用，而且符合国家的节能环保政策。