CN209197143U - 一种电磁感应加热炉及天然气压差发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于发电装置技术领域，具体涉及一种电磁感应加热炉及天然气压差发电系统。本实用新型通过输气管、压力驱动发电装置和电磁感应加热炉的设置，电磁感应加热炉的输入端依次通过节流截止阀和过滤器与输气管连接；电磁感应加热炉的输出端依次通过球阀Ⅰ和调压器和压力检测阀与压力驱动发电装置的一端连接，压力驱动发电装置的另一端通过压力检测阀与球阀Ⅱ连接；压力驱动发电装置还连接有防爆接线盒Ⅰ，防爆接线盒Ⅰ通过电磁感应线缆与防爆接线盒Ⅱ连接，提供了一种节能减排、不受气温、阴雨、雾霾等环境因素的影响，一年四季都可生产，特别是无电力供应的单井的发电系统。

Description

一种电磁感应加热炉及天然气压差发电系统

技术领域

本实用新型属于发电装置技术领域，具体涉及一种电磁感应加热炉及天然气压差发电系统。

背景技术

现有发电撬装所采用的发电技术，是安装的传统发电机，是将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由汽轮机、柴油机、汽油机或其他动力机械驱动，其驱动能源为燃气、燃料油燃烧、产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能，总之是化石能源间的交换，能源消耗严重，不利于环保。在输配气过程中为防止输气设备不发生冰堵和水合物，在管线气源上游，设置有燃气水套炉，给所输气流加热，该水套炉是高耗能设备，一个中型的水套炉，一天要烧掉上千方的天然气。

实用新型内容

本实用新型的目的之一是提供一种管输流动介质余压差力驱动发电的电磁感应加热炉；实用新型的目的之二是提供一种节能减排的发电系统；实用新型的目的之三是提供一种不受气温、阴雨、雾霾等环境因素的影响，一年四季都可生产，特别是无电力供应的单井的天然气压差发电系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种电磁感应加热炉，至少包括筒体，筒体包括内筒体、中筒体和外筒体，内筒体外侧壁缠绕有电磁感应线圈，内筒体外部设置有中筒体，内筒体与中筒体之间形成真空保温层，电磁感应线圈置于真空保温层内，中筒体外侧壁包裹有保温材料，所述保温材料外部设置有外筒体；所述的内筒体的两端分别连接有一个输气管支撑板，两输气管支撑板之间连接有输气管束；筒体的两端分别连接有出气法兰和进气法兰，出气法兰和进气法兰的底面嵌入内筒体、中筒体和外筒体间的空隙，出气法兰和进气法兰的外侧壁与外筒体的外侧壁齐平；进气法兰上连接有进水阀，出气法兰上连接有排水阀；出气法兰和进气法兰上从外向内开设有至少四个孔径依次减小的螺纹孔，出气法兰与输气管支撑板的连接面设置有出气腔，进气法兰与输气管支撑板的连接面设置有进气腔，输气管束两端口穿透输气管支撑板分别与出气腔和进气腔连通。

所述的外筒体上设置有防爆接线盒Ⅱ；所述螺纹孔的螺纹为圆锥内螺纹；出气法兰上连接有温度变送器。

所述的出气法兰和进气法兰设置空腔的相对侧分别设置有固定机构；所述的固定机构包括固定管，所述固定管的外管壁上对称设置有螺栓孔，固定管内侧壁通过齿形块连接有软垫。

所述出气腔的孔径尺寸大于进气腔的孔径。

所述的内筒体为钢质；所述出气法兰与输气管支撑板之间连接有环形密封圈。

所述的输气管束中的管为波浪形管或者螺旋形管结构；波浪形管或者螺旋形管均匀排列在输气管支撑板之间，输气管束由20-24根波浪形管或者螺旋形管组成。

所述的外筒体下部固定连接有脚架。

一种天然气压差发电系统，至少包括供介质流体输送的输气管和压力驱动发电装置，还包括电磁感应加热炉，所述电磁感应加热炉的输入端依次通过节流截止阀和过滤器与输气管连接；电磁感应加热炉的输出端依次通过球阀Ⅰ、调压器和压力检测阀与压力驱动发电装置的一端连接，压力驱动发电装置的另一端通过压力检测阀与球阀Ⅱ连接；压力驱动发电装置还连接有防爆接线盒Ⅰ，防爆接线盒Ⅰ通过电磁感应线缆与防爆接线盒Ⅱ连接。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过在电磁感应加热炉中筒体、输气管支撑板、输气管束、出气法兰、进气法兰、进水阀、防爆接线盒Ⅱ、排水阀和固定机构的设置，提供了一种管输流动介质余压差力驱动发电的电磁感应加热炉；本实用新型通过输气管、压力驱动发电装置、电磁感应加热炉、节流截止阀、过滤器、球阀Ⅰ、调压器、压力检测阀、球阀Ⅱ、防爆接线盒Ⅰ和防爆接线盒Ⅱ的有机设置，提供了一种节能减排、不受气温、阴雨、雾霾等环境因素的影响，一年四季都可生产，特别是无电力供应的单井的发电系统。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型天然气压差发电系统结构示意图；

图2为本实用新型中电磁感应加热炉结构示意图；

图3为图2中A处的局部放大结构示意图；

图4为图2中B处的局部放大结构示意图。

图中：1、输气管；2、过滤器；3、节流截止阀；4、电磁感应加热炉；4-1、出气法兰；4-2、温度变送器；4-3、输气管支撑板；4-3、电磁感应线圈；4-5、保温材料；4-6、防爆接线盒Ⅱ；4-7、输气管束；4-8、钢管筒体；4-9、外筒体；4-10、进水阀；4-11、环形密封圈；4-12、内六角螺栓；4-13、进气法兰；4-14、螺钉；4-15、脚架；4-16、真空保温层；4-17、固定管；4-18、螺栓；4-19、齿形块；4-20、软垫；4-21、螺纹孔；4-22、出气腔；4-23、进气腔；4-24、中筒体；5、球阀Ⅰ；6、调压器；7、压力检测阀；8、压力驱动发电装置；9、电磁感应线缆；10、电源线缆；11、球阀Ⅱ；12、防爆接线盒Ⅰ。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一：

如图1-4所示的一种电磁感应加热炉，一种电磁感应加热炉，至少包括筒体，筒体包括内筒体4-8、中筒体4-24和外筒体4-9，内筒体4-8外侧壁缠绕有电磁感应线圈4-4，内筒体4-8外部设置有中筒体4-24，内筒体4-8与中筒体4-24之间形成真空保温层4-16，电磁感应线圈4-4置于真空保温层4-16内，中筒体4-24外侧壁包裹有保温材料4-5，所述保温材料4-5外部设置有外筒体4-9；所述的内筒体4-8的两端分别连接有一个输气管支撑板4-3，两输气管支撑板4-3之间连接有输气管束4-7；筒体的两端分别连接有出气法兰4-1和进气法兰4-13，出气法兰4-1和进气法兰4-13的底面嵌入内筒体4-8、中筒体4-24和外筒体4-9间的空隙，出气法兰4-1和进气法兰4-13的外侧壁与外筒体4-9的外侧壁齐平；进气法兰4-13上连接有进水阀4-10，出气法兰4-1上连接有排水阀；出气法兰4-1和进气法兰4-13上从外向内开设有至少四个孔径依次减小的螺纹孔4-21，出气法兰4-1与输气管支撑板4-3的连接面设置有出气腔4-22，进气法兰4-13与输气管支撑板4-3的连接面设置有进气腔4-23，输气管束4-7两端口穿透输气管支撑板4-3分别与出气腔4-22和进气腔4-23连通。

优选的是所述的外筒体4-9上设置有防爆接线盒Ⅱ4-6；所述螺纹孔4-21的螺纹为圆锥内螺纹；出气法兰4-1上连接有温度变送器4-2。

优选的是所述的出气法兰4-1和进气法兰4-13的外侧分别设置有固定机构；所述的固定机构包括固定管4-17，所述固定管4-17的外管壁上对称设置有螺栓孔，固定管4-17内侧壁通过齿形块4-19连接有软垫4-20。

优选的是所述出气腔4-22的孔径尺寸大于进气腔4-23的孔径。

优选的是所述的内筒体4-8为钢质；所述出气法兰4-1与输气管支撑板4-3之间连接有环形密封圈4-11。

优选的是所述的输气管束4-7中的管为波浪形管或者螺旋形管结构；波浪形管或者螺旋形管均匀排列在输气管支撑板4-3之间，输气管束4-7由20-24根波浪形管或者螺旋形管组成。

优选的是所述的外筒体4-9下部固定连接有脚架4-15。

在实际使用时，出气法兰4-1和进气法兰4-13上从外向内开设有至少四个孔径依次减小的螺纹孔4-21，螺纹孔4-21的螺纹为圆锥内螺纹，圆锥内螺纹是加工时用圆锥丝锥攻制，输气管1的端部设置有与螺纹孔4-21配合的圆锥外螺纹，进气法兰4-13上连接有进水阀4-10，出气法兰4-1上连接有排水阀，出气法兰4-1与输气管支撑板4-3之间连接有环形密封圈4-11，外筒体4-9通过螺钉4-14与出气法兰4-1和进气法兰4-13连接，外筒体4-9上设置有防爆接线盒Ⅱ4-6，必须采用具有防爆证的防爆接线盒Ⅱ4-6；防爆接线盒Ⅱ4-6通过电磁感应线缆9与防爆接线盒Ⅰ12连接，外筒体4-9底部设置有脚架4-15。

在上述实施例中，优选出气法兰4-1上设置有出气腔4-22，进气法兰4-13上设置有进气腔4-23，出气腔4-22和进气腔4-23均与螺纹孔4-21连通，出气腔4-22的孔径尺寸为d1，进气腔4-23的孔径尺寸为d2，则d1＞d2，是为了能够增大气流的流速，更加利于压力驱动发电装置8发电。

在上述实施例中，优选出气法兰4-1上连接有温度变送器4-2。这样的结构设计，使得加热温度是可调节控制的，温度变送器4-2的探头㓎没在传热介质中，可通过电缆导线传入电源控制柜，对加热温度事前设定。当温度变送器检测传热介质温度低于事前设定最低温度40℃时，启动电磁感应加热炉，当其加热温度达到事前设定最高温度50℃时，自动进入保温模式，其电源控制柜即将所发电流，切换到充电模式，并进行整流、逆变、交变等并提供给其它用电设备。

在上述实施例中，优选输气管束4-7为波浪形管或者螺旋形管结构，且输气管束4-7的数量为20至24根，是为了能够增加气流在电磁感应加热炉4内的输送时间，使气流加热更加充分。

在上述实施例中，安装时，通过输气管1端部的圆锥外螺纹和螺纹孔4-21的圆锥内螺纹，将输气管1与出气法兰4-1或者进气法兰4-13连接，由于输气管1的管径大小不同，所以连接时，输气管1的端部将与对应孔径大小的螺纹孔4-21连接，输气管1的孔径越小，输气管1就与越靠内部的螺纹孔4-21连接；连接时，螺纹孔4-21与输气管1的两个金属接触面产生的形变形成密封，也可在螺纹孔4-21与输气管1之间填充生料带等填充物，使得连接的密封性更好；连接后，转动螺栓4-18，螺栓4-18推动齿形块4-19和软垫4-20向固定管4-17的中心运动，直到软垫4-20将输气管1夹紧为止，对输气管1起到固定作用。工作时，压力驱动发电装置生产的电能，在钢管筒体外圆上形成磁场闭合回路，实现自发电自助加热，热量通过介质传递给输气管束，从而实现给气流加热的目的。

实施例二：

如图1所示的一种天然气压差发电系统，至少包括供介质流体输送的输气管1和压力驱动发电装置8，还包括电磁感应加热炉，所述电磁感应加热炉的输入端依次通过节流截止阀3和过滤器2与输气管1连接；电磁感应加热炉的输出端依次通过球阀Ⅰ5和、调压器6和压力检测阀7与压力驱动发电装置8的一端连接，压力驱动发电装置8的另一端通过压力检测阀7与球阀Ⅱ11连接；压力驱动发电装置8还连接有防爆接线盒Ⅰ12，防爆接线盒Ⅰ12通过电磁感应线缆9与防爆接线盒Ⅱ4-6连接。本实用新型所涉及的防爆接线盒属于现有技术，可以从市场上直接购得。

所述的压力驱动发电装置8至少设置一套，设置多套驱动发电装置8时，压力驱动发电装置8之间采用并联方式连接。

优选的是所述防爆接线盒Ⅰ安装于撬装底座上，所述防爆接线盒Ⅰ连接有电源控制柜。

在实际使用时，压差及电加热工作时，现有技术的压力驱动发电装置8生产的电能，经电源线缆10、防爆接线盒Ⅰ12送入电源控制柜，经电源控制柜整流、逆变、稳频、稳压等处理后，依次经过防爆接线盒Ⅰ12、防爆接线盒Ⅱ4-6，再经电磁感应线缆9接入电磁感应加热炉4的电磁感应线圈4-4，钢管筒体4-8外圆上形成磁场闭合回路，实现自发电自助加热，热量通过介质传递给输气管束4-7，从而实现给气流加热的目的；真空保温层4-16与保温材料4-5起到双层保温作用，能够减少热量散失，保温效果更好；输气管束4-7设计为波浪形管或者螺旋形管结构，能够增加气流在电磁感应加热炉4内的输送时间，使气流加热更加充分；在实际使用时，可以根据需要将压力驱动发电装置8设置多组，组与组间采用并联方式，使本实用新型的发电效果更好。当两个压力检验阀的压力差值达到设定值1MPa时，启动压力驱动发电装置8；当两个压力检验阀的压力差值达到设定值0.4MPa时，关闭压力驱动发电装置8。压力驱动发电装置属于现有技术，本领域技术人员公知技术，这里就不做详细描述。

由于铁磁性钢管的自身特性，电流通过高温电缆回路作用于电磁热载筒体上，使铁磁性钢管迅速产生强烈的磁滞涡流及磁阻热效应，而热载体释放的杂散磁场经外套钢管屏蔽吸收并产生圆环内集肤效应热，用来直接加热介质。而电磁加热器消耗的无功电力通过无功功率就地补偿后，其功率因数则达到0.97以上，其所消耗的无功电能而直接转换为热能，一并用来加热水、油介质，因此，其热效率高达98％以上。与阻性加热器相比，在同等加热工艺条件下其平均节电率达25％。该系统利用其自发电对电磁感应炉4加热，不需外接电源，电能转换成热能后，通过传热介质（水、或油）将热能传递给输气管束4-7，输气管束4-7内输送的介质被加热，从而消除了所输介质产生的水合物。

综上所述，本实用新型的上述结构，使得流体介质蕴含的能量得以充分利用，节能减排和利于环保，整个发电系统与电磁感应加热炉集结成为撬装在原流体介质输送管线上，凡具备输气参数的管线，都可安装此系统，特别是无电力供应的单井，安装此系统，可不受气温、阴雨、雾霾等环境因素的影响，一年四季都可生产。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“ 第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“ 第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电磁感应加热炉，至少包括筒体，其特征在于：筒体包括内筒体（4-8）、中筒体（4-24）和外筒体（4-9），内筒体（4-8）外侧壁缠绕有电磁感应线圈（4-4），内筒体（4-8）外部设置有中筒体（4-24），内筒体（4-8）与中筒体（4-24）之间形成真空保温层（4-16），电磁感应线圈（4-4）置于真空保温层（4-16）内，中筒体（4-24）外侧壁包裹有保温材料（4-5），所述保温材料（4-5）外部设置有外筒体（4-9）；所述的内筒体（4-8）的两端分别连接有一个输气管支撑板（4-3），两输气管支撑板（4-3）之间连接有输气管束（4-7）；筒体的两端分别连接有出气法兰（4-1）和进气法兰（4-13），出气法兰（4-1）和进气法兰（4-13）的底面嵌入内筒体（4-8）、中筒体（4-24）和外筒体（4-9）间的空隙，出气法兰（4-1）和进气法兰（4-13）的外侧壁与外筒体（4-9）的外侧壁齐平；进气法兰（4-13）上连接有进水阀（4-10），出气法兰（4-1）上连接有排水阀；出气法兰（4-1）和进气法兰（4-13）上从外向内开设有至少四个孔径依次减小的螺纹孔（4-21），出气法兰（4-1）与输气管支撑板（4-3）的连接面设置有出气腔（4-22），进气法兰（4-13）与输气管支撑板（4-3）的连接面设置有进气腔（4-23），输气管束（4-7）两端口穿透输气管支撑板（4-3）分别与出气腔（4-22）和进气腔（4-23）连通。

2.如权利要求1所述的一种电磁感应加热炉，其特征在于：所述的外筒体（4-9）上设置有防爆接线盒Ⅱ（4-6）；所述螺纹孔（4-21）的螺纹为圆锥内螺纹；出气法兰（4-1）上连接有温度变送器（4-2）。

3.如权利要求1所述的一种电磁感应加热炉，其特征在于：所述的出气法兰（4-1）和进气法兰（4-13）设置空腔的相对侧分别设置有固定机构；所述的固定机构包括固定管（4-17），所述固定管（4-17）的外管壁上对称设置有螺栓孔，固定管（4-17）内侧壁通过齿形块（4-19）连接有软垫（4-20）。

4.如权利要求1所述的一种电磁感应加热炉，其特征在于：所述出气腔（4-22）的孔径尺寸大于进气腔（4-23）的孔径。

5.如权利要求4所述的一种电磁感应加热炉，其特征在于：所述的内筒体（4-8）为钢质；所述出气法兰（4-1）与输气管支撑板（4-3）之间连接有环形密封圈（4-11）。

6.如权利要求1所述的一种电磁感应加热炉，其特征在于：所述的输气管束（4-7）中的管为波浪形管或者螺旋形管结构；波浪形管或者螺旋形管均匀排列在输气管支撑板（4-3）之间，输气管束（4-7）由20-24根波浪形管或者螺旋形管组成。

7.如权利要求1所述的一种电磁感应加热炉，其特征在于：所述的外筒体（4-9）下部固定连接有脚架（4-15）。

8.一种天然气压差发电系统，至少包括供介质流体输送的输气管（1）和压力驱动发电装置（8），其特征在于：还包括权利要求1-7之一所述的电磁感应加热炉（4），所述电磁感应加热炉的输入端依次通过节流截止阀（3）和过滤器（2）与输气管（1）连接；电磁感应加热炉的输出端依次通过球阀Ⅰ（5）、调压器（6）和压力检测阀（7）与压力驱动发电装置（8）的一端连接，压力驱动发电装置（8）的另一端通过压力检测阀（7）与球阀Ⅱ（11）连接；压力驱动发电装置（8）还连接有防爆接线盒Ⅰ（12），防爆接线盒Ⅰ（12）通过电磁感应线缆（9）与防爆接线盒Ⅱ（4-6）连接。