管道式井口電磁加熱器的應用

陳玉玲李磊

1. 沈陽工學院 2. 沈陽工業大學通益科技有限公司

管道式井口電磁加熱器的應用

陳玉玲1李磊2

1. 沈陽工學院 2. 沈陽工業大學通益科技有限公司

管道式電磁感應加熱器利用直線電機的概念，按照一定的規律布設三相行波磁場感應線圈，使其產生行波磁場，進而在管道上感應渦流，加熱管道；電源采用三相對稱方波中頻，能夠實現渦流、磁滯和諧波加熱，效率高。管道感應加熱屬于無熱源加熱技術，無明火，適合于高危防爆場所的設備加熱，同時行波磁場加熱方式可大大降低原油分子的結合力，使稠油在較低溫度下輸送而不會凝結，免除傳統加熱爐的缺點，安全可靠。

渦流 磁滯 諧波加熱 電磁感應

1 引言

受氣溫和原油粘度的影響，很多采油現場不僅需要對井口處的原油輸送管道加熱，還要對油罐和值班室進行供暖。傳統加熱或供暖均有共同的缺點：①系統較為龐大，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象，屬于開環加熱，效率低；③保溫比較困難，熱損失嚴重。電磁感應加熱技術上已大量應用于煉鋼、金屬熱處理等行業，由于其采用無熱源加熱且能量集中又無外向熱損失，所以被公認為是對圓形管道加熱效率最高的一種方式。

2 電磁加熱器基本構成

電磁加熱器由中頻感應電源、加熱-換熱器和操作監控保護三大部分組成。換熱器由DN65（根據需要，可以采用其它管徑）鋼管外敷行波磁場感應線圈和保溫層、內置擋流板組成，用來熱能交換。操作監控保護由漏電空氣開關、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用

圖1 電磁加熱器組成

對于較長行程的輸油管道，可以采用多個行波磁場電磁加熱器串聯使用，對于保溫較好的輸油管道，每1km溫度下降約5℃，根據需要，每5km可安裝一臺適當功率的行波磁場電磁加熱器實現接力加熱，系統方案圖如圖2所示。

圖2 系統方案圖

4 電磁加熱器的安裝及配線

①行波磁場電磁加熱器底座應固定在穩定牢固的基礎上。進油口在下，出油口在上，通常應加裝旁通管路，以適應行波磁場電磁加熱器檢修工作和季節性運行的需要。

②輸入三相380V電源接至輸入端子排L1、L2、L3、N上。

③行波磁場電磁加熱器安裝前應使用1000V搖表檢測感應加熱線圈與外殼的絕緣電阻，絕阻應≥1.5MΩ，并檢查器體及各部件有無缺損現象。

④行波磁場電磁加熱器設有專用接地螺栓，用戶應將接地線可靠地接在該螺栓上，接地線應采用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。

②將調節電位器到最小。

③將啟停操作旋鈕打到啟動端。

④將轉換開關轉到自動運行或手動運行的位置，選擇運行方式，手動方式是電流調節方式，只調節電流大??；自動方式是溫度閉環調節方式。

⑤設定溫度控制儀的溫度給定值及P、I、D參數，以便節能運行。

6 運行故障預測及解決措施

6.1 電源故障

紅燈亮，按復位按鈕，如果故障不能解除，更換加熱電源主機箱。

6.2 換熱器故障

綠燈亮，按復位按鈕，如果故障不能解除，請檢查加熱器是否干燒，如果干燒，請通入原油，繼續運行，如果不是干燒，請更換換熱器。

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

[2]潘天明,現代感應加熱裝置[M].北京：冶金工業出版社,1996

陳玉玲，1981—，女，漢族，遼寧省凌源市,教師，講師，碩士學位，研究方向：單片機、電子技術。

李磊，1980—，男，漢族，遼寧省鐵嶺市，沈陽工業大學通益科技有限公司，學士學位，研究方向：電氣控制。