CN106439498A - 强磁型原油电磁防蜡降粘器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种强磁型原油电磁防蜡降粘器，它包括导磁套管、若干个环形铁芯、若干个励磁线圈和外壳，所述环形铁芯和所述励磁线圈均套设在所述导磁套管上，相邻两环形铁芯之间安装一个励磁线圈，相邻的所述励磁线圈通电后产生的磁通方向相反，所述励磁线圈外设置密封套筒，所述外壳的两端均设有端盖，所述密封套筒、所述端盖和所述外壳之间形成油路通道，所述油路通道的对角位置分别开有进油口和出油口。本发明克服了现有电磁防蜡器除蜡效率低、散热不好等缺陷，具有场强可调范围大、除蜡效率高、工作时效长等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种防蜡降粘器，具体的说，涉及了一种强磁型原油电磁防蜡降粘器。
背景技术
原油在集输过程中的结蜡现象是目前世界石油工业最迫切需要解决的技术难题之一。近十几年来，磁处理技术在原油防蜡降粘方面得到了越来越广泛的应用，磁处理技术是通过磁场改变原油的物理性能来降低原油的析蜡点和粘度，从而提高原油在输油管中的流动性，其特点是设备安装简单、使用方便、无污染、运行成本低，能成倍地延长洗井作业周期。
电磁防蜡降粘器作为一种磁处理技术，凭借磁场强度可调节、适用范围广、成本低等优点备受人们的青睐。目前，常用的原油电磁防蜡器使用的是单个的均匀螺线管励磁线圈，其存在以下缺点：第一、导磁回路气隙较长，磁场强度的可调范围较小；第二、易于出现散热不良；这些缺陷严重限制了电磁防蜡器的工作效率，降低了其应用范围。
为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供了一种强磁型原油电磁防蜡降粘器，克服了现有电磁防蜡器除蜡效率低、散热不好等缺陷，具有场强可调范围大、除蜡效率高、工作时效长等优点。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种强磁型原油电磁防蜡降粘器，它包括导磁套管、若干个环形铁芯、若干个励磁线圈和外壳，所述环形铁芯和所述励磁线圈均套设在所述导磁套管上，相邻两个环形铁芯之间安装一个励磁线圈，相邻的所述励磁线圈通电后产生的磁通方向相反，所述励磁线圈外设置密封套筒，所述外壳的两端均设有端盖，所述密封套筒、所述端盖和所述外壳之间形成油路通道，所述油路通道的对角位置分别开有进油口和出油口。
基于上述，若干个所述励磁线圈串联，且相邻的所述励磁线圈的缠绕方向相反。
基于上述，相邻的所述励磁线圈的缠绕方向相同，通过的电流不同。
基于上述，所述导磁套管内设置有冷却管芯，所述冷却管芯的两端分别穿过所述端盖。
基于上述，所述励磁线圈和所述导磁套管之间设置有温度传感器。
基于上述，所述进油口、所述出油口和所述冷却管芯两端均设置有法兰。
基于上述，所述端盖和最外端的环形铁芯之间填充有绝缘防水材料。
基于上述，所述环形铁芯为高磁导率的硅钢片铁芯。
本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本发明通过在励磁线圈周围设置导磁套管、铁芯和外壳，构建了励磁线圈的磁回路，且相邻的励磁线圈通电后产生的磁通方向相反，增大了气隙磁场强度，提高了磁场的可调节范围和磁处理效率；同时，在导磁套管内设置有冷却管芯，冷却管芯内可以通过水冷、气冷等方式对励磁线圈进行强制降温，从而解决了传统电磁防蜡器的散热不良等问题。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的磁路原理图。
图3是本发明实施例一中的控制系统的原理框图。
图中，1.油管法兰；2.进油口；3.温度传感器；4.外壳；5.环形铁芯；6.励磁线圈；7.导磁套管；8.冷却管芯；9.出油口；10.绝缘防水材料；11.密封套筒；12.端盖；13.管芯法兰。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
实施例一
如图1所示，一种强磁型原油电磁防蜡降粘器，它包括外壳4、冷却管芯8、导磁套管7、4个励磁线圈6和5个环形铁芯5；其中，所述冷却管芯8外侧套设有所述导磁套管7，所述导磁套管7上套设有所述环形铁芯5和所述励磁线圈6，相邻的两个所述环形铁芯5之间安装一个所述励磁线圈6，优选的，所述环形铁芯5为高磁导率的硅钢片铁芯，所述励磁线圈6的长度和匝数均相同；所述励磁线圈6和所述导磁套管7之间设置有温度传感器3；具体的，4个所述励磁线圈5串联且相邻的所述励磁线圈5的缠绕方向相反，其目的是促使相邻的两个所述励磁线圈6的磁场相互叠加，以增大气隙磁场强度。
所述外壳4的两端均设有端盖12，所述端盖12和所述环形铁芯5之间填充有绝缘防水材料10，所述励磁线圈6和所述外壳4之间设置有密封套筒11，用以密封和保护内部线圈。所述密封套筒11、所述端盖12与所述外壳4共同构成用于输送原油的导油腔室；所述外壳4的对角位置分别开有进油口2和出油口9，所述进油口2和所述出油口9均设置有油管法兰1，所述强磁型原油电磁防蜡降粘器通过所述油管法兰1与上、下游的原油管道相连，共同构成原油通道。
所述冷却管芯8的两端分别连接有管芯法兰13，并通过所述管芯法兰13与供水回路连接，形成冷却通道，用以降低所述励磁线圈6的温度，从而延长所述强磁型原油电磁防蜡降粘器的工作时间；所述励磁线圈6和所述导磁套管7之间设置有温度传感器3。
当所述励磁线圈6通电时，所述导磁套管7、所述环形铁芯5与所述外壳4会共同构成所述励磁线圈6的导磁回路，从而在所述环形铁芯5和所述外壳4间激发出气隙磁场，对流经所述导油腔室的原油进行电磁辐射，提高原油在输油管中的流动性；具体的，当所述励磁线圈6通电时，由于相邻的所述励磁线圈6的缠绕方向相反，相邻的所述励磁线圈6会产生磁通方向相反的励磁磁场，如图2所示，使得相邻的所述励磁线圈6间的所述环形铁芯5上的励磁磁场方向相同，因此所述相邻励磁线圈6的励磁磁场相互叠加，从而增强所述外壳4和所述环形铁芯5之间的气隙磁场的强度，与传统电磁防蜡器相比，这种结构也大大减小了气隙的长度，进一步提高了气隙磁场的强度；而在所述进油口2和所述出油口9的位置，由于并未发生励磁磁场叠加现象，因此其气隙磁场强度只有中间的一半，从而形成了阶梯形的磁场布置，更有利于提高防蜡器的磁处理效率。
为了实现磁场强度范围和温度的可调节功能，所述励磁线圈6和所述温度传感器3还连接有控制系统。如图3所示，所述控制系统主要包括微处理器以及分别与所述微处理器连接的供电电源、设置与显示模块、微处理器、电压生成电路、电流采集电路和流量调节电路，其中，所述设置与显示模块包括键盘和显示屏。用户通过键盘设定所述控制系统的工作参数，并发送给所述微处理器，所述微处理器分析处理所述工作参数后向所述电压生成电路输出PWM控制信号，所述电压生成电路在所述PWM波的驱动下产生PWM脉冲电压；所述励磁线圈6在PWM脉冲电压的激励下产生频率和强度可调的电磁场；所述电流采集电路采集所述励磁线圈6的工作电流并反馈给所述微处理器，构成电流闭环控制系统，实现所述强磁型原油电磁防蜡降粘器的磁场强度的精确调节。
所述温度传感器实时检测所述励磁线圈6的温度，并反馈给所述微处理器，所述微处理器根据预设温度和所述实时温度，输出流量调节指令给所述流量调节电路，从而控制供水回路中的流量比例阀的开启和关闭，调节流过的冷却水的流速和流量，实现所述强磁型原油电磁防蜡降粘器的工作温度的精确控制。用户还可以实时的通过显示屏查看所述强磁型原油电磁防蜡降粘器的工作状态。
实施例二
本实施例与实施例一的区别之处仅在于：相邻的所述励磁线圈6的缠绕方向相同，而流经相邻的所述励磁线圈6的电流的流向相反。这种结构同样也可以使得相邻的所述励磁线圈6通电后产生磁通方向相反的励磁磁场，从而使得所述相邻励磁线圈6的励磁磁场相互叠加，增强气隙磁场强度。
所述励磁线圈6的长度和匝数可以相同，也可以不相同。具体可根据所需的磁场强度进行选择。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
Claims (8)
1.一种强磁型原油电磁防蜡降粘器，其特征在于：它包括导磁套管、若干个环形铁芯、若干个励磁线圈和外壳，所述环形铁芯和所述励磁线圈均套设在所述导磁套管上，相邻两个环形铁芯之间安装一个励磁线圈，相邻的所述励磁线圈通电后产生的磁通方向相反，所述励磁线圈外设置密封套筒，所述外壳的两端均设有端盖，所述密封套筒、所述端盖和所述外壳之间形成油路通道，所述油路通道的对角位置分别开有进油口和出油口。
2.根据权利要求1所述的强磁型原油电磁防蜡降粘器，其特征在于：若干个所述励磁线圈串联，且相邻的所述励磁线圈的缠绕方向相反。
3.根据权利要求1所述的强磁型原油电磁防蜡降粘器，其特征在于：相邻的所述励磁线圈的缠绕方向相同，通过的电流不同。
4.根据权利要求1-3任一项所述的强磁型原油电磁防蜡降粘器，其特征在于：所述导磁套管内设置有冷却管芯，所述冷却管芯的两端分别穿过所述端盖。
5.根据权利要求4所述的强磁型原油电磁防蜡降粘器，其特征在于：所述励磁线圈和所述导磁套管之间设置有温度传感器。
6.根据权利要求5所述的强磁型原油电磁防蜡降粘器，其特征在于：所述进油口、所述出油口和所述冷却管芯两端均设置有法兰。
7.根据权利要求6所述的强磁型原油电磁防蜡降粘器，其特征在于：所述端盖和最外端的环形铁芯之间填充有绝缘防水材料。
8.根据权利要求7所述的强磁型原油电磁防蜡降粘器，其特征在于：所述环形铁芯为高磁导率的硅钢片铁芯。
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