[發(fā)明專利]一種基于高速透平膨脹機(jī)的井口冷卻裝置

在審

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• 申請日: 2018-12-25
• 公開（公告）號: CN111364943A
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭楠;李金峰;龔領(lǐng)會
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所
• 主分類號: E21B36/00
• 分類號: E21B36/00
• 代理公司: 深圳市科進(jìn)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44316
• 代理人: 曹衛(wèi)良

1.一種基于高速透平膨脹機(jī)的井口冷卻裝置，其特征在于，包括壓縮機(jī)、換熱器、用戶側(cè)恒溫器，所述壓縮機(jī)和換熱器之間、所述用戶側(cè)恒溫器和換熱器之間均設(shè)有純化組件，所述換熱器與用戶側(cè)恒溫器之間設(shè)有高速透平膨脹機(jī)，所述換熱器與高速透平膨脹機(jī)之間設(shè)置有氣動調(diào)節(jié)閥，所述高速透平膨脹機(jī)與用戶側(cè)恒溫器之間設(shè)置有支路和流量控制閥，通過監(jiān)測所述用戶側(cè)恒溫器兩端的溫度并根據(jù)冷凍需求，調(diào)節(jié)經(jīng)過所述用戶側(cè)恒溫器內(nèi)的低溫空氣流量，實(shí)現(xiàn)對降溫速度以及冷凍目標(biāo)溫度的控制。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于高速透平膨脹機(jī)的井口冷卻裝置，其特征在于，所述換熱器為板翅式換熱器。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于高速透平膨脹機(jī)的井口冷卻裝置，其特征在于，所述換熱器與壓縮機(jī)之間設(shè)有連接大氣的旁通支路，用于補(bǔ)充空氣從而保證制冷量。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于高速透平膨脹機(jī)的井口冷卻裝置，其特征在于，所述旁通支路上設(shè)置有流量控制閥，根據(jù)流量需求控制進(jìn)入壓縮機(jī)的空氣量。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于高速透平膨脹機(jī)的井口冷卻裝置，其特征在于，所述純化組件包括濾油器、油水分離器和純化器。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于高速透平膨脹機(jī)的井口冷卻裝置，其特征在于，所述純化組件還包括穩(wěn)壓罐。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于高速透平膨脹機(jī)的井口冷卻裝置，其特征在于，在管道上的各個節(jié)點(diǎn)處均設(shè)置有監(jiān)測點(diǎn)，用于監(jiān)測各點(diǎn)的壓力和流量。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于高速透平膨脹機(jī)的井口冷卻裝置，其特征在于，還包括溫控器，用于監(jiān)測用戶側(cè)恒溫器兩端及管道上的閥門兩端的溫度，并根據(jù)冷卻目標(biāo)情況和需求溫度等自動控制各個閥門的開度。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于高速透平膨脹機(jī)的井口冷卻裝置，其特征在于，還包括遠(yuǎn)程控制器，根據(jù)實(shí)際的待冷卻套管的情況，計(jì)算出能接受的最大溫度梯度和降溫的速率，自動控制流經(jīng)用戶側(cè)恒溫器的冷氣流量，確保套管中的熱應(yīng)力不超過其許用應(yīng)力。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于高速透平膨脹機(jī)的井口冷卻裝置，其特征在于，所述井口冷卻裝置集成在冷箱中。