CN110726072A - 一种输油管太阳能加热装置及其温度监控系统 - Google Patents

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Abstract

本发明专利涉及输油管加热技术领域。特别涉及一种输油管太阳能加热装置及其温度监控系统，包括输油管、系统配电柜、太阳能电池组、阀池和绝缘阀，阀池与输油管相连接，输油管与绝缘阀相连，绝缘阀与站内地面管线相连，太阳能电池组阳极与输油管相连，太阳能电池组阴极接地，阀池接地，本发明用太阳能产生的电力加热输油管使其保持在一定温度，代替了燃烧原油加热输油管的方法，节省了原油消耗、减少了环境污染，采用太阳能供电装置和系统电辅助对输油管道通电，使输油管道的加热，使用太阳能发电，环保节能且不消耗原油，节省在输油管加热方面的资金投入，并且不需要重新铺设管线。

Description

一种输油管太阳能加热装置及其温度监控系统
技术领域
本发明专利涉及输油管加热技术领域。特别涉及一种输油管太阳能加热装置及其温度监控系统。
背景技术
为保证输油管通畅地运输原油或原油分离产生的液体，需要对输油管道进行加热，传统加热方法是燃烧原油，产生空气污染并消耗原油。也有相关学者提出可以在输油管绝缘层外部缠绕线圈并通系统电，使线圈产生热量从而加热输油管适用于地面架空管道，不适用于已建的埋地管道的电法加热。
发明内容
为解决现有技术的问题，本发明提供了一种输油管太阳能加热装置及其温度监控系统。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种输油管太阳能加热装置，包括输油管、系统配电柜、太阳能电池组、阀池和绝缘阀，阀池与输油管相连接，输油管与绝缘阀相连，绝缘阀与站内地面管线相连，太阳能电池组阳极与输油管相连，太阳能电池组阴极接地，阀池接地。
进一步的所述热温度传感器设置于输油管上并且热传感器与输油管相连。
进一步的所述系统配电柜的系统电输入端通过导线一与输油管相连，系统配电柜的系统电经导线二接地。
进一步的所述集油装置与绝缘阀相连，集油装置与站内地面管线相连。
进一步的所述太阳能电池组选用电压36V的太阳能电池组并联。
进一步的所述输油管包括输油管一和输油管二，绝缘阀包括绝缘阀一和绝缘阀二，阀池包括阀池一和阀二，输油管一水平设置，输油管一一端与阀池一相连接，阀池一接地，输油管一另一端与绝缘阀一相连接，绝缘阀一一端与站内地面管线一端相连接，站内地面管线另一端与绝缘阀二相连接，绝缘阀二另一端与输油管二一端相连接，输油管二另一端与阀池二一端相连接，阀池二接地。
进一步的所述热温度传感器包括热温度传感器一和热温度传感器二，输油管一一侧上部设置热温度传感器一，输油管二一侧上部设置热温度传感器二。
进一步的所述太阳能电池组包括太阳能电池组和太阳能电池组二，太阳能电池组阳极端与输油管一一端相连接，太阳能电池组阴极端接地，太阳能电池组二阳极端与输油管二一端相连接，太阳能电池组二阴极端接地。
进一步的所述的输油管太阳能加热装置用温度监控系统，包括总站控制中心、系统配电柜、太阳能电池组和热温度传感器，在输油管上安装个热传感器，热温度传感器的信号传回总站控制中心以及和该油管相连的太阳能电池组的开关，取个温度温度传感器测量热量的平均值为该段油管的油温，若相邻的个温度传感器的数据方差较大，则取方差较小的两个值的平均值为该段油管的有温，并提示工作人员进行检修，对错误的温度传感器进行更换，若油管温度到达设定温度，则断开太阳能供电，若油管温度低于设定温度2度，且太阳能电池的供电不足以使油管继续升温，则接入系统配电柜的系统电辅助升温。
与现有技术相比，发明的有益效果是：本发明用太阳能产生的电力加热输油管使其保持在一定温度，代替了燃烧原油加热输油管的方法，节省了原油消耗、减少了环境污染，采用太阳能供电装置和系统电辅助对输油管道通电，使输油管道的加热，使用太阳能发电，环保节能且不消耗原油，节省在输油管加热方面的资金投入，并且不需要重新铺设管线。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
图1是本发明结构示意图。
图2是本发明油田计量站多口单井集油管道结构示意图。
上述附图中，附图标记对应的名称为: 输油管1、输油管一11、输油管二12、系统配电柜2、太阳能电池组3、阀池4、阀池一41、阀二42、绝缘阀5、绝缘阀一51、绝缘阀二52、导线一6、导线二7、热温度传感器8、热温度传感器一81、热温度传感器二82、站内地面管线9。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步详细说明,实施例仅用来说明本发明，并不限制本发明的范围。
请参阅图1-2所示的一种输油管太阳能加热装置及其温度监控系统，包括输油管1、系统配电柜2、太阳能电池组3、阀池4和绝缘阀5，阀池4与输油管1相连接，输油管1与绝缘阀5相连，绝缘阀5与站内地面管线9相连，太阳能电池组3阳极与输油管1相连，太阳能电池组3阴极接地，阀池4接地，热温度传感器8设置于输油管1上并且热传感器8与输油管1相连，系统配电柜2的系统电输入端通过导线一6与输油管1相连，系统配电柜2的系统电经导线二7接地；在油田计量站多口单井集油管道上，集油装置10与绝缘阀5相连，集油装置10与站内地面管线9相连。
太阳能电池组3选用电压36V的太阳能电池组并联。
输油管1包括输油管一11和输油管二12，绝缘阀5包括绝缘阀一51和绝缘阀二52，阀池4包括阀池一41和阀二42，输油管一11水平设置，输油管一11一端与阀池一41相连接，阀池一41接地，输油管一11另一端与绝缘阀一51相连接，绝缘阀一51一端与站内地面管线9一端相连接，站内地面管线9另一端与绝缘阀二52相连接，绝缘阀二52另一端与输油管二12一端相连接，输油管二12另一端与阀池二42一端相连接，阀池二42接地，热温度传感器8包括热温度传感器一81和热温度传感器二82，输油管一11一侧上部设置热温度传感器一81，输油管二12一侧上部设置热温度传感器二82；太阳能电池组3包括太阳能电池组31和太阳能电池组二32，太阳能电池组31阳极端与输油管一11一端相连接，太阳能电池组31阴极端接地，太阳能电池组二32阳极端与输油管二12一端相连接，太阳能电池组二32阴极端接地。
一种温度监控系统：包括总站控制中心、系统配电柜2、太阳能电池组3和热温度传感器8，连接好装置后，装置自动开启，在输油管上安装3个热传感器，热温度传感器8的信号传回总站控制中心以及和该油管相连的太阳能电池组3的开关，取3个温度温度传感器测量热量的平均值为该段油管的油温，若相邻的3个温度传感器的数据方差较大，则取方差较小的两个值的平均值为该段油管的有温，并提示工作人员进行检修，对错误的温度传感器进行更换。若油管温度到达设定温度，则断开太阳能供电。如油管温度（同保温层内测温度）低于设定温度2度，且太阳能电池的供电不足以使油管继续升温，则接入系统配电柜2的系统电辅助升温。
原理公式：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
n: 接通的太阳能电池组数
I1：系统电输入电流值
I2：单组太阳能电池产生的电流
R: 输油管的电阻
tw1: 保温层内侧的温度
tw2:保温层外侧的温度
λ:保温材料的导热系数
r2: 从圆心到保温层外侧的距离
r1:从圆心到保温层内侧的距离。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种输油管太阳能加热装置，其特征在于：包括输油管、系统配电柜、太阳能电池组、阀池和绝缘阀，阀池与输油管相连接，输油管与绝缘阀相连，绝缘阀与站内地面管线相连，太阳能电池组阳极与输油管相连，太阳能电池组阴极接地，阀池接地。
2.根据权利要求1所述的输油管太阳能加热装置，其特征在于：所述热温度传感器设置于输油管上并且热传感器与输油管相连。
3.根据权利要求1或2所述的输油管太阳能加热装置，其特征在于：所述系统配电柜的系统电输入端通过导线一与输油管相连，系统配电柜的系统电经导线二接地。
4.根据权利要求3所述的输油管太阳能加热装置，其特征在于：所述集油装置与绝缘阀相连，集油装置与站内地面管线相连。
5.根据权利要求4所述的输油管太阳能加热装置，其特征在于：所述太阳能电池组选用电压36V的太阳能电池组并联。
6.根据权利要求5所述的输油管太阳能加热装置，其特征在于：所述输油管包括输油管一和输油管二，绝缘阀包括绝缘阀一和绝缘阀二，阀池包括阀池一和阀二，输油管一水平设置，输油管一一端与阀池一相连接，阀池一接地，输油管一另一端与绝缘阀一相连接，绝缘阀一一端与站内地面管线一端相连接，站内地面管线另一端与绝缘阀二相连接，绝缘阀二另一端与输油管二一端相连接，输油管二另一端与阀池二一端相连接，阀池二接地。
7.根据权利要求6所述的输油管太阳能加热装置，其特征在于：所述热温度传感器包括热温度传感器一和热温度传感器二，输油管一一侧上部设置热温度传感器一，输油管二一侧上部设置热温度传感器二。
8.根据权利要求7所述的输油管太阳能加热装置，其特征在于：所述太阳能电池组包括太阳能电池组和太阳能电池组二，太阳能电池组阳极端与输油管一一端相连接，太阳能电池组阴极端接地，太阳能电池组二阳极端与输油管二一端相连接，太阳能电池组二阴极端接地。
9.一种根据权利要求1-8任一项所述的输油管太阳能加热装置用温度监控系统，其特征在于：包括总站控制中心、系统配电柜、太阳能电池组和热温度传感器，在输油管上安装个热传感器，热温度传感器的信号传回总站控制中心以及和该油管相连的太阳能电池组的开关，取个温度温度传感器测量热量的平均值为该段油管的油温，若相邻的个温度传感器的数据方差较大，则取方差较小的两个值的平均值为该段油管的有温，并提示工作人员进行检修，对错误的温度传感器进行更换，若油管温度到达设定温度，则断开太阳能供电，如油管温度低于设定温度2度，且太阳能电池的供电不足以使油管继续升温，则接入系统配电柜的系统电辅助升温。
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