CN204494087U - 一种油田集输管网智能加热装置 - Google Patents
一种油田集输管网智能加热装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN204494087U CN204494087U CN201520176898.8U CN201520176898U CN204494087U CN 204494087 U CN204494087 U CN 204494087U CN 201520176898 U CN201520176898 U CN 201520176898U CN 204494087 U CN204494087 U CN 204494087U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- oil
- steel pipe
- heater
- electromagnetic coil
- electric current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 35
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 35
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 32
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000011664 signaling Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 6
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 claims description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 63
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- 230000007306 turnover Effects 0.000 description 1
Landscapes
- General Induction Heating (AREA)
Abstract
本实用新型提供一种油田集输管网智能加热装置，包括加热换热箱和中频电源控制柜；加热换热箱包括箱体、加热器、连接法兰、油温检测传感器和管壁温度传感器；加热器包括输油钢管、电磁线圈和保温层；电磁线圈缠绕在输油钢管上；保温层外敷在电磁线圈的外圈壁上；中频电源控制柜包括柜体、操作面板、中频电流发生器、PID控制模块和驱动模块；油温检测传感器和管壁温度传感器均分别与中频电源控制柜的PID控制模块信号电连接；操作面板与PID控制模块双向信号电连接；PID控制模块通过驱动模块与中频电流发生器控制信号电连接；中频电流发生器与电磁线圈电连接。本实用新型安装、操作方便安全性好，加热快、能耗少、寿命长。
Description
技术领域
本实用新型涉及油田自动化电气设备领域，具体涉及一种油田集输管网智能加热装置。
背景技术
为保证陆地油田在集输管网内的原油维持在一个合理的工艺温度范围内，以保证采出的原油在管线内的流动以便输出，经常需要对输油管线进行加热。目前陆地油田对管线的加热方式多为电加热或加热炉加热。电加热常见的有电伴热带和电热棒两种，此两种均属于电阻式热传导加热方式，热损失大且寿命较短。加热炉加热的热源多为燃气、燃油或燃煤，对地域资源依赖较大，且热效率低，维修更换频繁，弊端较多。
实用新型内容
本实用新型的目的是：针对现实需求，提供一种安装使用方便、使用时安全性好且能够有效解决气候条件恶劣、油质较为粘稠油区在原油采输过程中井口管线的加热降粘问题从而有利于原油输送的油田集输管网智能加热装置。
本实用新型的技术方案是：本实用新型的油田集输管网智能加热装置，其结构特点是：包括加热换热箱和中频电源控制柜；
上述的加热换热箱包括箱体、加热器、连接法兰、油温检测传感器和管壁温度传感器；加热器包括输油钢管、电磁线圈和保温层；电磁线圈缠绕在输油钢管上；保温层外敷在电磁线圈的外圈壁上；连接法兰设有2个，该2个连接法兰在输油钢管的进油口和出油口分别各设置1个；油温检测传感器设有2个，该2个油温检测传感器在输油钢管的进油端和出油端分别各设置1个；管壁温度传感器设置在输油钢管的出油端；
中频电源控制柜包括柜体、操作面板、中频电流发生器、PID控制模块和驱动模块；操作面板固定设置在柜体的前端面上，中频电流发生器、PID控制模块和驱动模块均设置在柜体内；
上述的加热换热箱的2只油温检测传感器和1只管壁温度传感器均分别与中频电源控制柜的PID控制模块信号电连接；操作面板与PID控制模块双向信号电连接；PID控制模块通过驱动模块与中频电流发生器控制信号电连接；中频电流发生器与电磁线圈电连接。
进一步的方案是：上述的加热换热箱的加热器的输油钢管的进油口设置在左侧下端、出油口设置在右侧上端。
进一步的方案是：上述的中频电源控制柜的操作面板上设有功率调节旋钮、频率显示器、温度调节按钮、指示灯组、电参数显示屏、控制按钮以及电源开关。
进一步的方案还有：上述的加热换热箱的加热器的电磁线圈为耐180℃高温和耐5000V电压的电磁感应线圈；中频电源控制柜的中频电流发生器输出的电压频率为1kHz～15kHz。
本实用新型具有积极的效果：（1）本实用新型的油田集输管网智能加热装置，由采用分体式设计的加热换热箱和中频电源控制柜两部分组成，便于使用时的实地安装和操作，降低安全风险。（2）本实用新型的油田集输管网智能加热装置，其基于感应加热技术，较之于传统的加热方式安全性、稳定性、易控性以及节能环保等多方面具有较明显的优势。（3）本实用新型的油田集输管网智能加热装置，其使用时，对于油田集输管网，特别是对于低气、低含水、油质粘稠度较高的管线，具有较好的应用价值，具有加热快、热能损耗少、热效率高、寿命长、可控性好及易于实现自动化等优点。
附图说明
图1为本实用新型的组件之一的加热换热箱的结构示意图，图中还用箭头显示了原油的进出方向；
图2为图1中的加热器的内部局部结构剖视示意图，图中还示意性地显示了输油钢管内的原油、油温检测传感器和管壁温度传感器的安装关系；
图3为本实用新型的组件之一的中频电源控制柜的结构示意图；
图4为本实用新型的电气原理结构框图。
上述附图中的附图标记如下：
加热换热箱1，箱体11，加热器12，输油钢管12-1，电磁线圈12-2，保温层12-3，连接法兰13，油温检测传感器14，管壁温度传感器15；
中频电源控制柜2，柜体21，操作面板22，功率调节旋钮22-1，频率显示器22-2，温度调节按钮22-3，指示灯组22-4，电参数显示屏22-5，控制按钮22-6，电源开关22-7；中频电流发生器23，PID控制模块24，驱动模块25；
原油3。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
（实施例1）
见图1至图4，本实施例的油田集输管网智能加热装置，主要由加热换热箱1和中频电源控制柜2组成。
加热换热箱1主要由箱体11、加热器12、连接法兰13、油温检测传感器14和管壁温度传感器15组成。加热器12主要由输油钢管12-1、电磁线圈12-2和保温层12-3组成，电磁线圈12-2缠绕在输油钢管12-1上；保温层12-3外敷在电磁线圈12-2的外圈壁上，输油钢管12-1为导磁钢管。连接法兰13设有2个，该2个连接法兰13在输油钢管12-1的进油口（左侧下端）和出油口（右侧上端）分别各设置1个，用于使用时与油田集输管线相连接。输油钢管12-1的进油口设置在左侧下端、出油口设置在右侧上端，一方面是有利于加热和换热，另一方面还有助于油汽分离。油温检测传感器14设有2个，该2个油温检测传感器14设置在加热器12的输油钢管12-1内，且在输油钢管12-1的进油端和出油端分别各设置1个，用于检测输入加热器12的原油3的温度和输出加热器12的原油3的温度；管壁温度传感器15设置在输油钢管12-1上，用于检测输油钢管12-1的管壁温度。
中频电源控制柜2主要由柜体21、操作面板22、中频电流发生器23、PID控制模块24和驱动模块25组成。操作面板22固定设置在柜体21的前端面上，操作面板22上设有功率调节旋钮22-1、频率显示器22-2、温度调节按钮22-3、指示灯组22-4、电参数显示屏22-5、控制按钮22-6以及电源开关22-7，操作面板22的设置，使得工作人员在使用时操作和观察设备状态十分方便。中频电流发生器23、PID控制模块24和驱动模块25均设置在柜体21内。中频电流发生器23使用时外接三相工频交流电，在PID控制模块24通过驱动模块25的控制驱动下工作，产生中频交流电流，为加热换热箱1的加热器12的电磁线圈12-2提供用于加热的电磁感应电流。
中频电流发生器23采用AC-DC-AC变频结构，由整流电路、滤波电路和逆变电路组成。三相工频交流电压经过三相全控整流桥整流成电压可调的脉动直流电压，再通过滤波电容将脉动的直流电压滤波变成光滑平稳的直流电压送到单相逆变桥，最后通过逆变桥将直流电压变成单相频率可调的中频交流电压，供给电磁线圈12-2。
前述的加热换热箱1的2只油温检测传感器14和1只管壁温度传感器15均分别与中频电源控制柜2的PID控制模块24信号电连接；操作面板22与PID控制模块24双向信号电连接；PID控制模块24通过驱动模块25与中频电流发生器23控制信号电连接；中频电流发生器23与电磁线圈12-2电连接。
本实施例中，电磁线圈12-2优选采用耐高温（180℃）耐电压（5000V）的电磁感应线圈，为了确保电磁加热器效率最优，中频电流发生器23输出的电压频率为1kHz～15kHz。
本实施例的油田集输管网智能加热装置，其在使用时，油温检测传感器14和管壁温度传感器15实时检测输油钢管12-1内的原油3的温度以及输油钢管12-1的管壁温度，当需要加热时，PID控制模块24通过驱动模块25控制启动中频电流发生器23，中频电流发生器23输出频率为0～15kHz可调的中频交流电压；当高速变化的交流电流通过电磁线圈12-2时，电磁线圈12-2会产生高速变化的磁场，交变磁场在输油钢管12-1的表面产生涡流，使输油钢管12-1发热。当原油3在输油钢管12-1内流动时，带走输油钢管12-1发出的热量。当油温检测传感器14检测到出油口的温度达到期望值时，加热电流慢慢变小。如果输油钢管12-1的热量不能迅速交换给原油，而导致输油钢管12-1的管壁温度超过设定温度100℃～110℃(该值可人工调整)时，系统会自动断电，发出报警信号，直到钢管2的管壁温度降到安全值时，才再次加热。
本实施例的油田集输管网智能加热装置，其在使用时采用自适应PID技术实时调节加热电源的功率输出参数，保证设备输出功率的一致性和稳定性，并通过PDM功率控制技术来调节逆变器的输出电流，保证设备输出稳定的功率，使得作用在工件的能量可以稳定控制，保证加热后的工件温度一致。输出功率在20－100％可调。即使在很低的输出功率下，也能获得稳定的输出电流或输出功率。输出频率可根据不同的应用场合，根据用户要求进行定制。
以上实施例是对本实用新型的具体实施方式的说明，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变换和变化而得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应该归入本实用新型的专利保护范围。
Claims (4)
1.一种油田集输管网智能加热装置，其特征在于：包括加热换热箱（1）和中频电源控制柜（2）；
所述的加热换热箱（1）包括箱体（11）、加热器（12）、连接法兰（13）、油温检测传感器（14）和管壁温度传感器（15）；加热器（12）包括输油钢管（12-1）、电磁线圈（12-2）和保温层（12-3）；电磁线圈（12-2）缠绕在输油钢管（12-1）上；保温层（12-3）外敷在电磁线圈（12-2）的外圈壁上；连接法兰（13）设有2个，该2个连接法兰（13）在输油钢管（12-1）的进油口和出油口分别各设置1个；油温检测传感器（14）设有2个，该2个油温检测传感器（14）在输油钢管（12-1）的进油端和出油端分别各设置1个；管壁温度传感器（15）设置在输油钢管（12-1）的出油端；
中频电源控制柜（2）包括柜体（21）、操作面板（22）、中频电流发生器（23）、PID控制模块（24）和驱动模块（25）；操作面板（22）固定设置在柜体（21）的前端面上，中频电流发生器（23）、PID控制模块（24）和驱动模块（25）均设置在柜体（21）内；
所述的加热换热箱（1）的2只油温检测传感器（14）和1只管壁温度传感器（15）均分别与中频电源控制柜（2）的PID控制模块（24）信号电连接；操作面板（22）与PID控制模块（24）双向信号电连接；PID控制模块（24）通过驱动模块（25）与中频电流发生器（23）控制信号电连接；中频电流发生器（23）与电磁线圈（12-2）电连接。
2.根据权利要求1所述的油田集输管网智能加热装置，其特征在于：所述的加热换热箱（1）的加热器（12）的输油钢管（12-1）的进油口设置在左侧下端、出油口设置在右侧上端。
3.根据权利要求1所述的油田集输管网智能加热装置，其特征在于：所述的中频电源控制柜（2）的操作面板（22）上设有功率调节旋钮（22-1）、频率显示器（22-2）、温度调节按钮（22-3）、指示灯组（22-4）、电参数显示屏（22-5）、控制按钮（22-6）以及电源开关（22-7）。
4.根据权利要求1所述的油田集输管网智能加热装置，其特征在于：所述的加热换热箱（1）的加热器（12）的电磁线圈（12-2）为耐180℃高温和耐5000V电压的电磁感应线圈；中频电源控制柜（2）的中频电流发生器（23）输出的电压频率为1kHz～15kHz。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520176898.8U CN204494087U (zh) | 2015-03-26 | 2015-03-26 | 一种油田集输管网智能加热装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520176898.8U CN204494087U (zh) | 2015-03-26 | 2015-03-26 | 一种油田集输管网智能加热装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN204494087U true CN204494087U (zh) | 2015-07-22 |
Family
ID=53573404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201520176898.8U Expired - Fee Related CN204494087U (zh) | 2015-03-26 | 2015-03-26 | 一种油田集输管网智能加热装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN204494087U (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108180341A (zh) * | 2018-01-23 | 2018-06-19 | 西安锐步石油科技有限公司 | 智能数控管线油加热器 |
| CN110608370A (zh) * | 2019-09-18 | 2019-12-24 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司工程技术研究院 | 一种数字化井场原油的电磁加热装置及加热方法 |
| CN111473255A (zh) * | 2020-04-07 | 2020-07-31 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种井口原油重力热管电磁加热装置及其加热方法 |
| CN111601410A (zh) * | 2020-05-26 | 2020-08-28 | 盘锦志达实业有限公司 | 一种电磁加热装置 |
-
2015
- 2015-03-26 CN CN201520176898.8U patent/CN204494087U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108180341A (zh) * | 2018-01-23 | 2018-06-19 | 西安锐步石油科技有限公司 | 智能数控管线油加热器 |
| CN110608370A (zh) * | 2019-09-18 | 2019-12-24 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司工程技术研究院 | 一种数字化井场原油的电磁加热装置及加热方法 |
| CN111473255A (zh) * | 2020-04-07 | 2020-07-31 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种井口原油重力热管电磁加热装置及其加热方法 |
| CN111601410A (zh) * | 2020-05-26 | 2020-08-28 | 盘锦志达实业有限公司 | 一种电磁加热装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101309529B (zh) | 一种大功率节能电磁灶的智能控制装置及方法 | |
| CN204494087U (zh) | 一种油田集输管网智能加热装置 | |
| CN101330779B (zh) | 一种模块化大功率电磁灶电控装置及控制方法 | |
| CN201238406Y (zh) | 一种大功率节能电磁灶智能控制装置 | |
| CN205155576U (zh) | 一种中频电磁加热器 | |
| CN201282576Y (zh) | 一种模块化大功率电磁灶电控装置 | |
| CN202221166U (zh) | 节能型即热式变频电磁热水器 | |
| CN203980655U (zh) | 电磁感应加热智能控制装置 | |
| CN2888339Y (zh) | 高频家用电采暖炉、热水器 | |
| CN105422320A (zh) | 一种油田分布式能源利用方法及其系统 | |
| CN205137399U (zh) | 电磁蒸汽发生器 | |
| CN203867522U (zh) | 油井出口电磁加热器 | |
| CN201593825U (zh) | 速热型全桥电磁炉 | |
| CN204467781U (zh) | 一种电磁海鲜蒸柜 | |
| CN106643146A (zh) | 带有中频控制触摸屏的加热电炉 | |
| CN104750080A (zh) | 一种空气能电磁能智能联合蒸汽发生器系统 | |
| CN201954654U (zh) | 节能型电磁取暖加热器 | |
| CN205579528U (zh) | 一种火力发电用节能锅炉 | |
| CN201593826U (zh) | 双炉头全桥电磁炉 | |
| CN204062305U (zh) | 风光电集成加热系统 | |
| CN201359276Y (zh) | 超音频蒸汽锅炉 | |
| CN207903196U (zh) | 单井原油储罐分层电磁加热系统 | |
| CN2866806Y (zh) | 石油井下变频加热装置 | |
| CN201594932U (zh) | 多温度显示全桥电磁炉 | |
| CN202328128U (zh) | 微波节能蒸汽机 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150722 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |