管道式井口電磁加熱器的應(yīng)用

陳玉玲李磊

1. 沈陽(yáng)工學(xué)院 2. 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)通益科技有限公司

管道式井口電磁加熱器的應(yīng)用

陳玉玲1李磊2

1. 沈陽(yáng)工學(xué)院 2. 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)通益科技有限公司

管道式電磁感應(yīng)加熱器利用直線電機(jī)的概念，按照一定的規(guī)律布設(shè)三相行波磁場(chǎng)感應(yīng)線圈，使其產(chǎn)生行波磁場(chǎng)，進(jìn)而在管道上感應(yīng)渦流，加熱管道；電源采用三相對(duì)稱方波中頻，能夠?qū)崿F(xiàn)渦流、磁滯和諧波加熱，效率高。管道感應(yīng)加熱屬于無(wú)熱源加熱技術(shù)，無(wú)明火，適合于高危防爆場(chǎng)所的設(shè)備加熱，同時(shí)行波磁場(chǎng)加熱方式可大大降低原油分子的結(jié)合力，使稠油在較低溫度下輸送而不會(huì)凝結(jié)，免除傳統(tǒng)加熱爐的缺點(diǎn)，安全可靠。

渦流 磁滯 諧波加熱 電磁感應(yīng)

1 引言

受氣溫和原油粘度的影響，很多采油現(xiàn)場(chǎng)不僅需要對(duì)井口處的原油輸送管道加熱，還要對(duì)油罐和值班室進(jìn)行供暖。傳統(tǒng)加熱或供暖均有共同的缺點(diǎn)：①系統(tǒng)較為龐大，熱慣性大，熱滯后性大；②不是以控制原油出口的溫度為控制對(duì)象，屬于開環(huán)加熱，效率低；③保溫比較困難，熱損失嚴(yán)重。電磁感應(yīng)加熱技術(shù)上已大量應(yīng)用于煉鋼、金屬熱處理等行業(yè)，由于其采用無(wú)熱源加熱且能量集中又無(wú)外向熱損失，所以被公認(rèn)為是對(duì)圓形管道加熱效率最高的一種方式。

2 電磁加熱器基本構(gòu)成

電磁加熱器由中頻感應(yīng)電源、加熱-換熱器和操作監(jiān)控保護(hù)三大部分組成。換熱器由DN65（根據(jù)需要，可以采用其它管徑）鋼管外敷行波磁場(chǎng)感應(yīng)線圈和保溫層、內(nèi)置擋流板組成，用來(lái)熱能交換。操作監(jiān)控保護(hù)由漏電空氣開關(guān)、電流互感器、電度表、顯示儀表、中頻控制器等組成。如圖1所示。

3 管道式電磁加熱器應(yīng)用

圖1 電磁加熱器組成

對(duì)于較長(zhǎng)行程的輸油管道，可以采用多個(gè)行波磁場(chǎng)電磁加熱器串聯(lián)使用，對(duì)于保溫較好的輸油管道，每1km溫度下降約5℃，根據(jù)需要，每5km可安裝一臺(tái)適當(dāng)功率的行波磁場(chǎng)電磁加熱器實(shí)現(xiàn)接力加熱，系統(tǒng)方案圖如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)方案圖

4 電磁加熱器的安裝及配線

①行波磁場(chǎng)電磁加熱器底座應(yīng)固定在穩(wěn)定牢固的基礎(chǔ)上。進(jìn)油口在下，出油口在上，通常應(yīng)加裝旁通管路，以適應(yīng)行波磁場(chǎng)電磁加熱器檢修工作和季節(jié)性運(yùn)行的需要。

②輸入三相380V電源接至輸入端子排L1、L2、L3、N上。

③行波磁場(chǎng)電磁加熱器安裝前應(yīng)使用1000V搖表檢測(cè)感應(yīng)加熱線圈與外殼的絕緣電阻，絕阻應(yīng)≥1.5MΩ，并檢查器體及各部件有無(wú)缺損現(xiàn)象。

④行波磁場(chǎng)電磁加熱器設(shè)有專用接地螺栓，用戶應(yīng)將接地線可靠地接在該螺栓上，接地線應(yīng)采用4mm2以上多股銅線。

5 電磁加熱器的操作

操作步驟：

①合上空氣開關(guān)。

②將調(diào)節(jié)電位器到最小。

③將啟停操作旋鈕打到啟動(dòng)端。

④將轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)到自動(dòng)運(yùn)行或手動(dòng)運(yùn)行的位置，選擇運(yùn)行方式，手動(dòng)方式是電流調(diào)節(jié)方式，只調(diào)節(jié)電流大?。蛔詣?dòng)方式是溫度閉環(huán)調(diào)節(jié)方式。

⑤設(shè)定溫度控制儀的溫度給定值及P、I、D參數(shù)，以便節(jié)能運(yùn)行。

6 運(yùn)行故障預(yù)測(cè)及解決措施

6.1 電源故障

紅燈亮，按復(fù)位按鈕，如果故障不能解除，更換加熱電源主機(jī)箱。

6.2 換熱器故障

綠燈亮，按復(fù)位按鈕，如果故障不能解除，請(qǐng)檢查加熱器是否干燒，如果干燒，請(qǐng)通入原油，繼續(xù)運(yùn)行，如果不是干燒，請(qǐng)更換換熱器。

[1]閆傳新,改善單井井口加熱爐加熱效率狀況.[J]中國(guó)科技博覽,2010（11）:11

[2]潘天明,現(xiàn)代感應(yīng)加熱裝置[M].北京：冶金工業(yè)出版社,1996

陳玉玲，1981—，女，漢族，遼寧省凌源市,教師，講師，碩士學(xué)位，研究方向：?jiǎn)纹瑱C(jī)、電子技術(shù)。

李磊，1980—，男，漢族，遼寧省鐵嶺市，沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)通益科技有限公司，學(xué)士學(xué)位，研究方向：電氣控制。