CN203146119U - 一种油田井口/煤层气井口专用燃气电控系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种油田井口/煤层气井口专用燃气电控系统，其特征在于：主要由燃气发动机控制器（16），与该燃气发动机控制器（16）相连接并为其提供各种信号参数的传感器系统，与燃气发动机控制器（16）相连接的控制面板，以及与燃气发动机控制器（16）相连接的动力系统组成。本实用新型整体结构非常简单，便于制作和维护；而且本实用新型既能适用于油田井口，又能适用于煤层气井口，因此能彻底改变传统设备不能同时适用于油田井口和煤层气井口的缺陷。
Description
技术领域
本实用新型涉及电控发动机控制领域，具体是指一种油田井口/煤层气井口专用燃气电控系统。
背景技术
目前，在我国的石油、煤层气资源的开采过程中，大部分都采用磕头机进行资源采集。而磕头机的动力源则主要有以下两种方式：其一为电网电力，其二则为移动源动力（即内燃机）。
所谓的电网电力是指，在接电方便的区域通过铺设电网的方式来为油田或煤层气的开采提供井口动力，其具体动力源方式为：电网提供电力驱动井口的电机，并由电机带动井口磕头机进行采油或采集煤层气。而所谓的移动源动力则是指在石油、煤层气丰富的山区地区，在电网铺设较为困难的情况下，采用内燃机（如柴油机）来作为动力源为磕头机提供动力的方式。
由于我国的油田或煤层气能源大多存在于山区，不仅电网铺设成本非常高昂，而且实施极为困难，因此采用电网电力作为动力源便存在诸多限制条件，相反，采用移动动力源便能有效的解决这些问题。同时，由于在石油或煤层气的开采过程中还会存在大量的石油伴生气（天然气），传统的处理方式便是直接对该石油伴生气进行燃烧处理，而采用移动动力源则可充分的利用该部分燃气能源，从而克服移动动力源燃油消耗过大的缺陷。
但是，传统的移动动力源主要是应用于公路运输车辆、发电机组等，而不能通用于油田井口或煤层气井口设备，更不能有效的利用石油伴生气。因此，开发出一种适用于油田井口和煤层气井口的移动动力源控制系统便是当务之急。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服目前传统动力源设备不能适用于油田井口和煤层气井口的缺陷，提供一种不仅结构简单，而且还能适用于油田井口和煤层气井口，并能充分利用石油伴生气的一种油田井口/煤层气井口专用燃气电控系统。
本实用新型的目的通过下述技术方案实现：一种油田井口/煤层气井口专用燃气电控系统，主要由燃气发动机控制器，与该燃气发动机控制器相连接并为其提供各种信号参数的传感器系统，与燃气发动机控制器相连接的控制面板，以及与燃气发动机控制器相连接的动力系统组成。
进一步地，所述的燃气发动机控制器还与磕头机的控制端相连接，而所述的传感器系统则包括设置在与磕头机相连接的管道内部的节气门信号传感器、进气温度信号传感器、进气压力信号传感器、氧气含量传感器，以及设置在磕头机内部的冷却水温度传感器和发动机转速传感器。
所述的动力系统由设置在管道内部的电子节气门和预混器，设置在管道外部并与预混器相连接的步进电机，以及与燃气发动机控制器相连接并为其提供电能的蓄电池组成。
为了较好的实现本实用新型，所述的燃气发动机控制器还连接有用于控制磕头机转速的两档变速箱。
本实用新型较现有技术相比具有以下优点及有益效果：
（1）本实用新型整体结构非常简单，便于制作和维护。
（2）本实用新型既能适用于油田井口，又能适用于煤层气井口，因此能彻底改变传统设备不能同时适用于油田井口和煤层气井口的缺陷。
（3）本实用新型安装非常方便，且能效非常高，因此适用于各种复杂的地形。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图。
图2为本实用新型燃气发动机控制器执行运算时的控制逻辑图。
以上附图中的附图标记名称分别为：
1－电子节气门，2—预混器，3—进气温度信号传感器，4—进气压力信号传感器，5-控制面板，6-步进电机，7-减压器电磁阀，8调压器，9燃气滤清器，10—井口气源，11—点火线圈，12—磕头机喷油嘴，13—氧气含量传感器，14—冷却水温度传感器，15—发动机转速传感器，16—燃气发动机控制器，17—蓄电池，18—动力设备转速传感器，19—两档变速箱。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例
如图1所示，燃气发动机控制器16为本实用新型的核心控制部件，而磕头机则是该燃气发动机控制器16所控制的动力设备。为了便于及时获取到各种实时参数，因此在磕头机的内部以及与磕头机相连接的管道和各种电气设备上还都设有与该燃气发动机控制器16相连接的传感器。同时，该燃气发动机控制器16还与煤层气井口的动力系统相连接，以确保通过燃气发动机控制器16能及时、准确的控制各个电气设备。
所述的动力系统则包括设置在进气管道内部的电子节气门1和预混器2，位于进气管道外部并用于燃气供给的步进电机6、减压器电磁阀7和调压器8，以及为燃气发动机控制器16提供电能的蓄电池17。
所有的传感器一起构成本实用新型的传感器系统，其具体包括设置在电子节气门1处的节气门信号传感器，设置在步进电机6上的动力设备转速传感器18，设置在管道内部的进气温度信号传感器3、进气压力信号传感器4及氧气含量传感器13，同时，在磕头机内部还设有冷却水温度传感器14和发动机转速传感器15。
为了方便控制，所述的燃气发动机控制器16还通过导线连接有控制面板5。同时，为了便于控制磕头机的转速，因此燃气发动机控制器16还与磕头机的两档变速箱19相连接。安装时，该两档变速箱19需要安装在磕头机的齿轮驱动部分。点火线圈11设置在磕头机喷油嘴12处，并与燃气发动机控制器16相连接，从而确保燃气发动机控制器16所发出的点火控制信号能及时作用于点火线圈11而实现磕头机的点火功能。
使用时，燃气发动机控制器16会根据所采集到的各种传感器信号进行逻辑计算，并输出相应控制信号给各种动力系统以达到控制磕头机运行的目的。如图2所示，燃气发动机控制器16根据冷却水温度传感器14、控制面板5开关信号、蓄电池17电压计算得出发动机需要的目标转速；然后通过发动机PID控制计算得出发动机需要的目标节气门开度；节气门位置PID控制器根据目标节气门开度计算得到节气门电机的控制PWM占空比，并由燃气发动机控制器16输出驱动电子节气门1电机；燃气发动机控制器16根据氧气含量传感器13的信号进行空燃比闭环控制，计算得出步进电机6位移，并由燃气发动机控制器16输出驱动步进电机6。同时，燃气发动机控制器16根据控制面板5上的档位输入信号。
井口燃气10经过燃气滤清器9进入到减压器电磁阀7处，当系统工作时，燃气发动机控制器16开启减压器电磁阀7，燃气经过调压器8后进入步进电机6，最后进入预混器2与空气形成均质混合气进入磕头机。
如上所述，便可以很好的实现本实用新型。
Claims (4)
1.一种油田井口/煤层气井口专用燃气电控系统，其特征在于：主要由燃气发动机控制器（16），与该燃气发动机控制器（16）相连接并为其提供各种信号参数的传感器系统，与燃气发动机控制器（16）相连接的控制面板，以及与燃气发动机控制器（16）相连接的动力系统组成。
2.根据权利要求1所述的一种油田井口/煤层气井口专用燃气电控系统，其特征在于：所述的燃气发动机控制器（16）还与磕头机的控制端相连接，而所述的传感器系统则包括设置在与磕头机相连接的管道内部的节气门信号传感器、进气温度信号传感器（3）、进气压力信号传感器（4）、氧气含量传感器（13），以及设置在磕头机内部的冷却水温度传感器（14）和发动机转速传感器（15）。
3.根据权利要求2所述的一种油田井口/煤层气井口专用燃气电控系统，其特征在于：所述的动力系统由设置在管道内部的电子节气门（1）和预混器（2），设置在管道外部并与预混器（2）相连接的步进电机（6），以及与燃气发动机控制器（16）相连接并为其提供电能的蓄电池（17）组成。
4.根据权利要求1～3任一项所述的一种油田井口/煤层气井口专用燃气电控系统，其特征在于：所述的燃气发动机控制器（16）还连接有用于控制磕头机转速的两档变速箱（19）。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN106762111A (zh) * | 2016-12-19 | 2017-05-31 | 四川宏华电气有限责任公司 | 一种用于电动压裂的燃气发电系统 |
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2013
- 2013-01-25 CN CN2013200408524U patent/CN203146119U/zh not_active Expired - Lifetime
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