本發(fā)明涉及熱泵,具體為一種雙系統(tǒng)復(fù)疊式防爆型熱泵及控制方法。
背景技術(shù):
1、在石油天然氣開采中,由于油田采出液含蠟量高、凝固點低,流動性差,易掛壁造成管線凝堵,直接反映為井口回壓升高,影響單井產(chǎn)量和整個區(qū)塊的平穩(wěn)生產(chǎn)運行。因此,井口和計量站普遍使用復(fù)疊式熱泵機組對管道進行加熱。
2、由于部分油田位于西北區(qū)域,而西北區(qū)域夏季炎熱,冬季極寒天氣,同時,熱泵機組需要將水溫加熱至70℃以上的溫度,而普通復(fù)疊式熱泵的低溫側(cè)變頻壓縮機的變頻器在夏季產(chǎn)生熱量較大,從而需要在室溫20℃以上停止低溫側(cè)變頻壓縮機,僅僅由高溫側(cè)定頻壓縮機工作,進而導(dǎo)致系統(tǒng)效率降低或熱泵性能不穩(wěn)定,容易影響系統(tǒng)整體的制熱效果。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明目的是提供一種雙系統(tǒng)復(fù)疊式防爆型熱泵及控制方法,解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題。
2、本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:
3、一種雙系統(tǒng)復(fù)疊式防爆型熱泵,包括框架,所述框架的內(nèi)部設(shè)置有若干個加熱機組;
4、所述加熱機組包括固定安裝在所述框架內(nèi)底壁上的板式換熱器,所述框架的內(nèi)底壁上固定安裝有氣液分離器,所述框架的內(nèi)底壁上且位于所述板式換熱器的兩側(cè)均固定安裝有儲液罐,所述板式換熱器通過管道與所述儲液罐相對接,所述框架的內(nèi)頂壁上且位于所述板式換熱器的上方固定安裝有若干個蒸發(fā)器,所述框架的內(nèi)部設(shè)置有高溫側(cè)機組和低溫側(cè)機組;
5、所述加熱機組還包括固定安裝在框架內(nèi)底壁上且位于所述板式換熱器兩側(cè)的固定架;所述高溫側(cè)機組包括固定安裝在框架內(nèi)底壁上的高溫壓縮機,所述高溫壓縮機的回氣口通過管道與所述氣液分離器相對接,一側(cè)所述固定架的表面上固定安裝有高溫四通換向閥,所述高溫壓縮機的排氣口通過管道與所述高溫四通換向閥的一個端口相對接,所述框架的內(nèi)底壁上固定安裝有油分離器,所述高溫四通換向閥另外三個端口通過管道分別與所述油分離器、所述蒸發(fā)器和所述板式換熱器相對接;
6、所述低溫側(cè)機組包括固定安裝在框架內(nèi)底壁上的低溫壓縮機,所述低溫壓縮機的回氣口通過管道與所述氣液分離器相對接,另一側(cè)所述固定架的表面上固定安裝有低溫四通換向閥,所述低溫四通換向閥的四個端口通過管道分別與所述蒸發(fā)器、所述低溫壓縮機的排氣口、所述低溫四通換向閥以及所述板式換熱器的相對接,所述框架的內(nèi)底壁上且位于所述氣液分離器的一側(cè)固定安裝有經(jīng)濟器,所述經(jīng)濟器的兩端通過管道分別與所述蒸發(fā)器和儲液罐相對接。
7、本發(fā)明的有益效果是:蒸發(fā)器采用微通道結(jié)構(gòu),共兩層,內(nèi)部一層與高溫側(cè)機組相連接,為高溫側(cè)機組直接吸收供熱,外部一層與低溫側(cè)機組相連接,為低溫側(cè)機組吸收熱量,板式換熱器作為其中低溫側(cè)供給高溫側(cè)熱量,高溫側(cè)機組有兩個熱源供應(yīng),當(dāng)環(huán)境溫度高,停掉低溫側(cè)機組,切換高溫側(cè)蒸發(fā)器通道,用高溫側(cè)兩個機組直接供熱,當(dāng)環(huán)境溫度低時,切換高溫測板式換熱器通道,用低溫側(cè)機組吸收空氣中熱量,傳遞到板式換熱器,再由高溫側(cè)機組吸收板式換熱器中的熱量,制取高熱量傳遞給內(nèi)置的冷凝器,當(dāng)制熱量負(fù)荷需求大,采用兩組熱泵機組同時工作,其中高溫和低溫側(cè)通過板式換熱器耦合為一組,當(dāng)制熱量負(fù)荷需求小,只采用高溫側(cè)機組和低溫側(cè)機組其中一個耦合機組單獨啟動,環(huán)境溫度只是切除低溫壓縮機供熱方式,采用高溫側(cè)直接吸取空氣中的熱量,這種靈活的調(diào)節(jié)機制使得系統(tǒng)能夠在不同工況下都能保持較高的運行效率。
8、在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,本發(fā)明還可以做如下改進。
9、進一步,所述框架的上表面固定安裝有若干個風(fēng)機。
10、進一步,所述框架的四側(cè)表面設(shè)置有防風(fēng)沙罩。
11、進一步,所述防風(fēng)沙罩包括設(shè)置固定安裝在所述框架表面上側(cè)面為三角形且正面傾斜向外的防護罩,所述防護罩的底部均固定安裝有防沙網(wǎng)。
12、進一步,所述框架的四側(cè)表面且位于所述防護罩的下方均可拆卸安裝有密封板。
13、進一步,所述框架的底部固定安裝有若干個呈條形的支撐腿。
14、本申請還提供一種雙系統(tǒng)復(fù)疊式防爆型熱泵的控制方法,包括以下步驟:
15、步驟1、所述熱泵啟動并進行除霜操作;
16、步驟2、所述熱泵進行除霜操作后,自身進入正常的制熱狀態(tài),制熱狀態(tài)包括以下步驟:
17、步驟2.1、所述熱泵對水箱內(nèi)部的溫度進行檢測,判斷水溫是否大于設(shè)定值,大于設(shè)定值時,加熱機組停止運行,進入待機狀態(tài);反之,則加熱機組進入運行狀態(tài);
18、步驟2.2、加熱機組自身判斷環(huán)境溫度是否大于高低溫切換值,大于切換值時,開啟高溫壓縮機,直接通過高溫側(cè)機組直接進行供熱,直接制取熱水;反之,開啟低溫壓縮機,待耦合壓力到達(dá),開啟高溫壓縮機251,用低溫側(cè)機組吸收空氣中熱量,傳遞到板式換熱器,再由高溫側(cè)機組吸收板式換熱器中的熱量,制取高熱量傳遞給內(nèi)置的冷凝器,從而制取熱水;
19、步驟2.3、熱水制取完畢后,重新執(zhí)行步驟2,再次判斷水溫是否大于設(shè)定值。
20、進一步,所述步驟1中的除霜操作包括以下步驟:
21、步驟1.1、當(dāng)翅片溫度低于設(shè)定值、除霜時間間隔超出設(shè)定值、壓縮機運行時間超過設(shè)定值、環(huán)境溫度低于除霜所需的環(huán)境溫度設(shè)定值,并保持一段時間、以及同時處于除霜狀態(tài)的加熱機組單元數(shù)量不超過兩個時;則所述熱泵進行除霜操作,執(zhí)行步驟2;反之,則所述熱泵直接進行正常的制熱狀態(tài);
22、步驟1.2、風(fēng)機停止運行,低溫四通換向閥和高溫四通換向閥切換至制冷模式;
23、步驟1.3、對低溫壓縮機、高溫壓縮機和壓縮機油壓差保護等延遲檢測,同時對低溫壓縮機和高溫壓縮機進行保護檢測,當(dāng)檢測結(jié)果一切正常時,則進行除霜操作,執(zhí)行步驟4;當(dāng)檢測結(jié)果出現(xiàn)異常時,則說明所述熱泵出現(xiàn)故障,并立即停機維修;
24、步驟1.4、所述熱泵進行除霜操作時,當(dāng)翅片溫度大于設(shè)定值、除霜時間大于設(shè)定值、或風(fēng)機啟停次數(shù)達(dá)到設(shè)定值時,則除霜操作結(jié)束,執(zhí)行步驟5;反之,則返回執(zhí)行步驟3;
25、步驟1.5、進行故障檢測且開始除霜終止倒計時,當(dāng)故障檢測出現(xiàn)異常時,則立即停機維修;反之,則執(zhí)行步驟6;
26、步驟1.6、低溫四通換向閥與高溫四通換向閥失電,風(fēng)機啟動,低溫壓縮機和高溫壓縮機運行時間清零,除霜結(jié)束,所述熱泵進行正常的制熱狀態(tài)。
27、進一步,所述步驟2.1中的高低溫切換值可以設(shè)置為20℃。
1.一種雙系統(tǒng)復(fù)疊式防爆型熱泵,其特征在于,包括框架(1),所述框架(1)的內(nèi)部設(shè)置有若干個加熱機組(2);
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種雙系統(tǒng)復(fù)疊式防爆型熱泵,其特征在于,所述框架(1)的上表面固定安裝有若干個風(fēng)機(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種雙系統(tǒng)復(fù)疊式防爆型熱泵,其特征在于,所述框架(1)的四側(cè)表面設(shè)置有防風(fēng)沙罩(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種雙系統(tǒng)復(fù)疊式防爆型熱泵,其特征在于,所述防風(fēng)沙罩(4)包括設(shè)置固定安裝在所述框架(1)表面上側(cè)面為三角形且正面傾斜向外的防護罩(41),所述防護罩(41)的底部均固定安裝有防沙網(wǎng)(42)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種雙系統(tǒng)復(fù)疊式防爆型熱泵,其特征在于,所述框架(1)的四側(cè)表面且位于所述防護罩(41)的下方均可拆卸安裝有密封板(6)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種雙系統(tǒng)復(fù)疊式防爆型熱泵,其特征在于,所述框架(1)的底部固定安裝有若干個呈條形的支撐腿(5)。
7.一種雙系統(tǒng)復(fù)疊式防爆型熱泵的控制方法,其特征在于,采用權(quán)利要求1至6任一所述雙系統(tǒng)復(fù)疊式防爆型熱泵,包括以下步驟:
8.根權(quán)利要求7所述一種雙系統(tǒng)復(fù)疊式防爆型熱泵的控制方法,其特征在于,所述步驟1中的除霜操作包括以下步驟:
9.根權(quán)利要求7所述一種雙系統(tǒng)復(fù)疊式防爆型熱泵的控制方法,其特征在于,所述步驟2.1中的高低溫切換值可以設(shè)置為20℃。