專利名稱：用于采油管線的三相電磁式原油防蠟降粘器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是對現(xiàn)有的電磁防蠟器結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，公開了一種用于采油 管線的三相電磁式原油防蠟降粘器，屬于管道石油輸送裝置技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
原油在集輸過程中的結(jié)蠟現(xiàn)象是目前世界石油工業(yè)最迫切需要解決 的技術(shù)難題之一，目前，常用的電磁防蠟器使用的是均勻螺線管線圈，僅 磁感應(yīng)強度可以調(diào)節(jié)，只能對單一組分的原油起到防蠟降粘效果，應(yīng)用范
圍較狹窄，不具有普遍的適應(yīng)性。另外，其電源為220V兩相供電，從抽 油機電機配電箱引出，由于油田抽油機的電機電源接入的是380V三相電， 只引出兩相給電磁防蠟器供電，造成電機的三相繞組供電不對稱，不僅造 成耗能增加，而且大大損害了抽油機電機的使用壽命，需要使用額外的三 相平衡設(shè)備來降低危害，給油田造成了不必要的損失。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型提供一種用于采油管線的三相電磁式原油防蠟降粘器，解 決了現(xiàn)有防蠟降粘器能耗大、防蠟降粘效率低、對原油組分依賴性過大、 應(yīng)用范圍狹窄等缺欠。
本實用新型的技術(shù)解決方案如下..機械本體主要由管芯、I級線圈、II 級線圈、傳感器、外殼、填充物、接線盒及法蘭組成；其中，管芯外部纏
繞i級線圈和n級線圈，i級線圈和n級線圈具有不同的層數(shù)，連接在一 起構(gòu)成階梯形線圈；在i級線圈和n級線圈與管芯之間夾有傳感器；外殼與管芯連接構(gòu)成封閉空腔，將I級線圈、II級線圈和傳感器密封在空間之 內(nèi)，并將該空腔充滿填充物；在外殼的外部連接接線盒，將I級線圈、II 級線圈和傳感器的引線經(jīng)由接線盒引出，與控制系統(tǒng)電路相連接。
所述的控制系統(tǒng)電路主要包括三相電源電路、逆變器、接口電路、單 片機控制系統(tǒng)、隔離驅(qū)動電路、機械本體、電流反饋、溫度反饋和工作模
式驅(qū)動電路。其中，接口電路由鍵盤輸入和液晶顯示輸出組成；機械本體 由電感線圈和工作環(huán)境溫度取樣組成。
三相接口電路將380V三相工頻交流電源轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娫?，給逆變器 供電。用戶通過鍵盤輸入設(shè)定系統(tǒng)的工作參數(shù)，并向單片機控制系統(tǒng)發(fā)出； 單片機控制系統(tǒng)接收初始控制信號，并向發(fā)出PWM控制信號，經(jīng)隔離驅(qū) 動電路轉(zhuǎn)換為PWM驅(qū)動信號，驅(qū)動逆變器產(chǎn)生PWM脈沖電壓；電感線 圈在PWM脈沖電壓的激勵下產(chǎn)生頻率和強度可調(diào)的電磁場；電感線圈的 工作電流由電流反饋反饋輸入隔離驅(qū)動電路，經(jīng)隔離驅(qū)動電路采樣處理后 反饋到單片機控制系統(tǒng)，構(gòu)成電流閉環(huán)控制系統(tǒng)；工作環(huán)境溫度取樣將工 作環(huán)境溫度經(jīng)由溫度反饋輸入工作模式驅(qū)動電路，工作模式驅(qū)動電路自動 判定系統(tǒng)的最佳工作模式，并將判定結(jié)果信號輸入單片機控制系統(tǒng)；單片 機控制系統(tǒng)將系統(tǒng)的工作狀態(tài)經(jīng)由液晶顯示輸出反饋給用戶，以便于動態(tài) 地監(jiān)控系統(tǒng)的工作狀態(tài)(工作參數(shù)、工作模式和安全狀況等)。
本實用新型的積極效果在于利用380V三相電源作為供電系統(tǒng)，通過控 制系統(tǒng)電路將三相工頻電整流成兩相的脈動直流，使油田現(xiàn)場的380V三 相電源經(jīng)過整流濾波后裝換為直流輸出。實現(xiàn)了磁感應(yīng)強度和磁場頻率均 可調(diào)的磁場激發(fā)技術(shù)，對不同石蠟含量的原油均可起到很好的防蠟降粘效果，保證了對全國各油田的含蠟量不同的原油具有良好的適應(yīng)性。采用階 梯形線圈結(jié)構(gòu)，在匝數(shù)相同、勵磁電流相同的情況下，比常規(guī)的均勻螺線管 線圈作用于原油產(chǎn)生的降粘率提高了30%，降低原油粘度，增加了原油在輸 油管中的流動性，降低了原油輸送能耗，另外還解決了由此造成的抽油機 井抽油桿斷脫等問題。具有安裝便利、使用方便、無污染、成本低、時效 長等優(yōu)點。


圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)原理1、管芯；2、 I級線圈；3、 II級線圈；4、傳感器；5、外殼；6、填充 物；7、接線盒；8、法蘭；
圖2為本實用新型控制系統(tǒng)總體框圖。
具體實施方式

根據(jù)圖1所示，由管芯1、 I級線圈2、 H級線圈3、傳感器4、外殼5、 填充物6、接線盒7及法蘭8組成本實用新型的機械本體；管芯1外部纏 繞I級線圈2和II級線圈3， I級線圈2和II級線圈3具有不同的層數(shù)， 連接在一起構(gòu)成階梯形線圈，階梯型電感線圈總共纏繞9層漆包銅線，外 4層匝數(shù)為內(nèi)5層匝數(shù)的-"半；在I級線圈2和II級線圈3與管芯1之間 夾有傳感器4;外殼5與管芯1連接構(gòu)成封閉空腔，將I級線圈2、 II級線 圈3和傳感器4密封在空間之內(nèi)，并將該空腔充滿填充物6;在外殼5的 外部連接接線盒7，將I級線圈2、 II級線圈3和傳感器4的引線經(jīng)由接線 盒引出，與控制系統(tǒng)電路相連接，管芯1的兩端設(shè)有裝配的法蘭8。
圖2給出了控制系統(tǒng)總體框圖，它主要包括三相電源電路、逆變器、接口電路、單片機控制系統(tǒng)、隔離驅(qū)動電路、機械本體、電流反饋、溫度 反饋和工作模式驅(qū)動電路。其中，接口電路由鍵盤輸入和液晶顯示輸出組 成；機械本體由電感線圈和工作環(huán)境溫度取樣組成。
三相電源電路將380V三相工頻交流電源轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娫?，給逆變器 供電。用戶通過鍵盤輸入設(shè)定系統(tǒng)的工作參數(shù)，并向單片機控制系統(tǒng)發(fā)出； 單片機控制系統(tǒng)接收初始控制信號，并向發(fā)出PWM控制信號，經(jīng)隔離驅(qū) 動電路轉(zhuǎn)換為PWM驅(qū)動信號，驅(qū)動逆變器產(chǎn)生PWM脈沖電壓；電感線 圈在PWM脈沖電壓的激勵下產(chǎn)生頻率和強度可調(diào)的電磁場；電感線圈的 工作電流由電流反饋反饋輸入隔離驅(qū)動電路，經(jīng)隔離驅(qū)動電路采樣處理后 反饋到單片機控制系統(tǒng)，構(gòu)成電流閉環(huán)控制系統(tǒng)；工作環(huán)境溫度取樣將工 作環(huán)境溫度經(jīng)由溫度反饋輸入工作模式驅(qū)動電路，工作模式驅(qū)動電路自動 判定系統(tǒng)的最佳工作模式，并將判定結(jié)果信號輸入單片機控制系統(tǒng)；單片 機控制系統(tǒng)將系統(tǒng)的工作狀態(tài)經(jīng)由液晶顯示輸出反饋給用戶，以便于動態(tài) 地監(jiān)控系統(tǒng)的工作狀態(tài)(工作參數(shù)、工作模式和安全狀況等)。
權(quán)利要求1、一種用于采油管線的三相電磁式原油防蠟降粘器，其特征在于由管芯、I級線圈、II級線圈、傳感器、外殼、填充物、接線盒及法蘭組成；管芯外部纏繞I級線圈和II級線圈，I級線圈和II級線圈具有不同的層數(shù)，連接在一起構(gòu)成階梯形線圈；在I級線圈和II級線圈與管芯之間夾有傳感器；外殼與管芯連接構(gòu)成封閉空腔，I級線圈、II級線圈和傳感器密封在空間之內(nèi)并充滿填充物；在外殼的外部連接接線盒，將I級線圈、II級線圈和傳感器的引線經(jīng)由接線盒引出，與控制系統(tǒng)電路相連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的原油防蠟降粘器，其特征在于控制系統(tǒng) 電路包括三相電源電路、逆變器、接口電路、單片機控制系統(tǒng)、隔離驅(qū)動 電路、機械本體、電流反饋、溫度反饋和工作模式驅(qū)動電路構(gòu)成，其中， 接口電路由鍵盤輸入和液晶顯示輸出組成；機械本體由電感線圈和工作環(huán) 境溫度取樣組成；三相電源電路接380V三相工頻交流電源轉(zhuǎn)變成直流電源為逆變器供 電，通過鍵盤輸入系統(tǒng)的工作參數(shù)給單片機控制系統(tǒng)；單片機控制系統(tǒng)接 收初始控制信號，發(fā)出PWM控制信號，經(jīng)隔離驅(qū)動電路轉(zhuǎn)換為PWM驅(qū) 動信號，驅(qū)動逆變器產(chǎn)生PWM脈沖電壓輸入給機械本體的電感線圈，電 感線圈產(chǎn)生頻率和強度可調(diào)的電磁場，電感線圈的工作電流由電流反饋反 饋輸入隔離驅(qū)動電路，經(jīng)隔離驅(qū)動電路采樣處理后反饋到單片機控制系 統(tǒng)，構(gòu)成電流閉環(huán)控制系統(tǒng)；工作環(huán)境溫度取樣將工作環(huán)境溫度經(jīng)由溫度 反饋輸入工作模式驅(qū)動電路，工作模式驅(qū)動電路自動判定系統(tǒng)的工作模 式，并將判定結(jié)果信號輸入單片機控制系統(tǒng)；單片機控制系統(tǒng)將系統(tǒng)的工 作狀態(tài)經(jīng)由液晶顯示輸出。
專利摘要本實用新型提供一種用于采油管線的三相電磁式原油防蠟降粘器，由管芯、I、II級線圈、傳感器等組成，管芯外部纏繞I級線圈和II級線圈構(gòu)成階梯形線圈；在I級和II級線圈與管芯之間夾有傳感器；外殼與管芯連接構(gòu)成封閉空腔，在外殼的外部連接接線盒，將I級、II級線圈和傳感器的引線經(jīng)由接線盒引出，與控制系統(tǒng)電路相連接。利用380V三相電源作為供電系統(tǒng)，通過控制系統(tǒng)電路將三相工頻電整流成兩相的脈動直流，使油田現(xiàn)場的380V三相電源經(jīng)過整流濾波后裝換為直流輸出。實現(xiàn)了磁感應(yīng)強度和磁場頻率均可調(diào)的磁場激發(fā)技術(shù)，對不同石蠟含量的原油均可起到很好的防蠟降粘效果，保證了對全國各油田的含蠟量不同的原油具有良好的適應(yīng)性。
文檔編號F17D1/00GK201363558SQ20092009312
公開日2009年12月16日 申請日期2009年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月6日
發(fā)明者張偉偉, 張廣玉, 李隆球, 王中國, 王武義 申請人:張廣玉;王中國;王武義;李隆球;張偉偉