CN201874529U - 一种用于井口燃气加热炉的控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种油田储运工程技术领域，特别涉及一种用于井口燃气加热炉的无源控制系统。该控制系统的加热炉原油出口盘管上安装有无源燃气控制器，无源燃气控制器包括温度控制阀和流量控制阀，流量控制阀内部依次安装有流量控制阀复位弹簧、流量控制阀气阀芯、流量控制阀联杆、流量控制阀油阀芯，温度控制阀内部依次安装有温度控制阀复位弹簧、温度控制阀气阀芯、温度控制阀联杆、感温件。本实用新型实现无需人值守、无需电能的加热炉燃气自动控制，适用于偏远井场及间出油井的燃气加热炉的使用，达到了节能和防结焦的目的。克服了现有加热炉控制技术需要完整的电力电路设备，存在改造成本高、寿命短、对现场条件适应性差等诸多问题的不足。

Description

一种用于井口燃气加热炉的控制系统

技术领域：

本实用新型涉及一种油田储运工程技术领域，特别涉及一种用于井口燃气加热炉的无源控制系统。

背景技术：

目前油田井场应用较为普遍的原油加热装置是燃气加热炉。该类装置存在的主要问题是缺乏有效的温度控制技术，致使原油被过加热，浪费能源；特别是到了油田开发后期，伴随着油井间歇出油，加热炉会发生“干烧”现象，导致盘管结焦，严重时会使加热炉报废，不但损失巨大，而且会影响生产。针对加热炉的不节能和结焦问题。对此先后出现过多种多样的加热炉温度控制技术，这些技术多是利用热电偶测量加热炉出口温度，利用单片机控制电磁阀来调节燃气量，实现加热炉的自动控制。该类装置利用单片机控制电磁阀来调节燃气量，具有反应灵敏，控制准确等优点。但电子控制技术需要完整的电力电路设备，存在改造成本高、寿命短、对现场条件适应性差等诸多问题，特别是对于偏远井场(如沙漠地区)，远离供电设备或供电电源不稳定地区的井场加热炉，采用电子控制设备更加难以实现。

实用新型内容：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于井口燃气加热炉的控制系统，该控制系统实现了其所需能量除了少部分来源于太阳能，绝大部分能量均来自管线内原油本身的动能和热能，整个控制过程无需人工干预，可真正实现无需人值守、无需电能的加热炉燃气自动控制，适用于偏远井场及间出油井的燃气加热炉的使用，达到了节能和防结焦的目的。克服了现有加热炉控制技术需要完整的电力电路设备，存在改造成本高、寿命短、对现场条件适应性差等诸多问题的不足。

本实用新型所采取的技术方案是：一种用于井口燃气加热炉的控制系统，包括燃气进气管线、旁通阀、主燃阀I、信号线、主燃电磁阀、主燃阀II、主火嘴、加热炉、温度传感器、无源燃气控制器、原油出口盘管、引燃火嘴、原油进口盘管、点火器、火焰传感器、微电脑控制器、充放电控制器、光伏蓄电池、引燃电磁阀和引燃阀；在加热炉原油出口盘管上安装无源燃气控制器，无源燃气控制器包括温度控制阀和流量控制阀，流量控制阀内部依次安装有流量控制阀复位弹簧、流量控制阀气阀芯、流量控制阀联杆、流量控制阀油阀芯，在流量控制阀复位弹簧的弹力范围内设有一中间开有孔的挡板，流量控制阀气阀芯的尺寸大于挡板上孔的直径并能在流量控制阀复位弹簧的作用下密封该挡板上的孔，在挡板装有流量控制阀复位弹簧的一侧的流量控制阀外壳上设有流量控制阀气进口，在挡板的另一侧设有流量控制阀气出口，流量控制阀油阀芯的一侧设有原油进口和原油出口；温度控制阀内部依次安装有温度控制阀复位弹簧、温度控制阀气阀芯、温度控制阀联杆、感温件，感温件在原油进口上方，在装有温度控制阀复位弹簧的一侧的温度控制阀外壳上设有温度控制阀气进口、温度控制阀气出口，流量控制阀气出口与温度控制阀气进口通过气管线连接。

感温件为金属合金粉末或有形金属合金。

流量控制阀油阀芯和温度控制阀气阀芯为圆柱体，并与各自的内腔构成滑动密封。

微电脑控制器通过信号线与引燃电磁阀、主燃电磁阀、点火器、火焰传感器、充放电控制器、光伏蓄电池、温度传感器连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型由于采用了温度控制阀和流量控制阀的方式，利用金属线热膨胀技术、磁联动密封技术和光电一体化技术，可以实现无源温度控制、自动点火、自动灭火、断流保护等功能，从根本上达到节能和加热炉防结焦的目的，延长了加热炉的使用寿命。

附图说明：

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

图1为本实用新型的控制系统示意图。

图2为无源燃气控制器结构示意图。

具体实施方式：

如图1所示，在加热炉炉口处安装点火器14、火焰传感器15，在加热炉原油出口盘管11上安装温度传感器9、无源燃气控制器10。通过燃气进气管线1依次把主燃阀I 3、主燃电磁阀5、无源燃气控制器10、主燃阀II 6与主火嘴7连接，构成主火通路。旁通阀2构成旁通气路，并与主火嘴7连接，用于应急时的供气通路。引燃电磁阀19、引燃阀20构成引燃通路并与引燃火嘴12连接。主火通路、旁通气路、引燃通路为并联方式连接。

微电脑控制器16通过信号线4与引燃电磁阀19、主燃电磁阀5、点火器14、火焰传感器15、充放电控制器17、光伏蓄电池18、温度传感器9连接。采用太阳能光伏蓄电池18技术为微电脑控制器16供电，微电脑控制器16通过接收火焰传感器15、温度传感器9和主燃电磁阀5、引燃电磁阀19阀位信号，经处理后发出指令，操纵主燃电磁阀5、引燃电磁阀19开启或关闭，从而实现火焰熄火保护和自动点火功能，保持加热炉可靠的安全运行。

如图2所示，无源燃气控制器10包括温度控制阀和流量控制阀，流量控制阀内部依次安装有流量控制阀复位弹簧21、流量控制阀气阀芯22、流量控制阀联杆24、流量控制阀油阀芯26，在流量控制阀复位弹簧21的弹力范围内设有一中间开有孔的挡板，流量控制阀气阀芯22的尺寸大于挡板上孔的直径并能在流量控制阀复位弹簧21的作用下密封该挡板上的孔，在挡板装有流量控制阀复位弹簧21的一侧的流量控制阀外壳25上设有流量控制阀气进口37，在挡板的另一侧设有流量控制阀气出口23，流量控制阀油阀芯26的一侧设有原油进口35和原油出口36；当原油进口35有流动的原油时，利用原油的流动压力推动流量控制阀油阀芯26带动流量控制阀联杆24和流量控制阀气阀芯22开启挡板上的孔，即燃气通道打开；当原油进口35内无流动的原油时，流量控制阀联杆24和流量控制阀气阀芯22在流量控制阀复位弹簧21作用下，密封挡板上的孔，即关闭燃气通道实现断流保护，防止干烧现象发生，达到了防结焦的目的。

温度控制阀内部依次安装有温度控制阀复位弹簧29、温度控制阀气阀芯32、温度控制阀联杆33、感温件34，感温件34为金属合金粉末或有形金属合金；感温件34在原油进口35上方，在装有温度控制阀复位弹簧29的一侧的温度控制阀外壳31上设有温度控制阀气进口28、温度控制阀气出口30，流量控制阀气出口23与温度控制阀气进口28通过气管线27连接。当温度超过设定温度时，感温件34受热膨胀推动温度控制阀联杆33和温度控制阀气阀芯32关闭温度控制阀气进口28，实现控温节能的目的。

流量控制阀油阀芯26和温度控制阀气阀芯32为圆柱体，并与各自的内腔构成滑动密封。

可以理解地是，以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于井口燃气加热炉的控制系统，包括燃气进气管线(1)、旁通阀(2)、主燃阀I(3)、信号线(4)、主燃电磁阀(5)、主燃阀II(6)、主火嘴(7)、加热炉(8)、温度传感器(9)、无源燃气控制器(10)、原油出口盘管(11)、引燃火嘴(12)、原油进口盘管(13)、点火器(14)、火焰传感器(15)、微电脑控制器(16)、充放电控制器(17)、光伏蓄电池(18)、引燃电磁阀(19)和引燃阀(20)；其特征在于：在加热炉原油出口盘管(11)上安装无源燃气控制器(10)，无源燃气控制器(10)包括温度控制阀和流量控制阀，流量控制阀内部依次安装有流量控制阀复位弹簧(21)、流量控制阀气阀芯(22)、流量控制阀联杆(24)、流量控制阀油阀芯(26)，在流量控制阀复位弹簧(21)的弹力范围内设有一中间开有孔的挡板，流量控制阀气阀芯(22)的尺寸大于挡板上孔的直径并能在流量控制阀复位弹簧(21)的作用下密封该挡板上的孔，在挡板装有流量控制阀复位弹簧(21)的一侧的流量控制阀外壳(25)上设有流量控制阀气进口(37)，在挡板的另一侧设有流量控制阀气出口(23)，流量控制阀油阀芯(26)的一侧设有原油进口(35)和原油出口(36)；温度控制阀内部依次安装有温度控制阀复位弹簧(29)、温度控制阀气阀芯(32)、温度控制阀联杆(33)、感温件(34)，感温件(34)在原油进口(35)上方，在装有温度控制阀复位弹簧(29)的一侧的温度控制阀外壳(31)上设有温度控制阀气进口(28)、温度控制阀气出口(30)，流量控制阀气出口(23)与温度控制阀气进口(28)通过气管线(27)连接。

2.按照权利要求1所述的控制系统，其特征在于：所述感温件(34)为金属合金粉末或有形金属合金。

3.按照权利要求1所述的控制系统，其特征在于：所述流量控制阀油阀芯(26)和温度控制阀气阀芯(32)为圆柱体，并与各自的内腔构成滑动密封。

4.按照权利要求1所述的控制系统，其特征在于：所述微电脑控制器(16)通过信号线(4)与引燃电磁阀(19)、主燃电磁阀(5)、点火器(14)、火焰传感器(15)、充放电控制器(17)、光伏蓄电池(18)、温度传感器(9)连接。

Images