一种多功能高频防爆型电磁加热成套装置的制作方法

    技术2026-08-08  9


    本技术属于电加热设备中一种涉及高频电磁加热石油天然气的装置。


    背景技术:

    1、随着石油天然气工业日益发展和环境保护技术的不断进步,对油田石油天然气集输管线、储油储气罐等电磁加热器装置设备的技术要求也越来越高,因为油田的电磁加热器装置设备直接关联到石油天然气开采输送、储运的作业质量及效率。公知技术中,现有的石油天然气高频电磁加热装置主要采用的在加热机箱内部装设有变频控制器、温控器和风机气泵,机箱壳体底部的机箱底板上开有与风机相连的风道进风口,但该结构形式的控制机箱不能满足油气田防爆场所实施电加热应用的防爆要求,实际应用受到限制;而与该机箱配套使用的感应线圈通常为高温绝缘导线绕制而成,其感应线圈与石油天然气集输管线的金属管体间仅隔一层帆布袋贴敷包裹到管壁上,线圈加热电流产生的铜阻和集肤热使线圈本身产生高温,而被线圈感应加热的油气管线管壁所产生的剧烈高温除对管线中的油气介质实施加热外,同时又将其高温直接反噬传导到导线线圈上,使线圈温度进一步升高,从而导致线圈又重复出现新的高温绝缘破坏的问题,且如遇雨天潮湿环境则易发生导线线圈加热异常造成供电跳闸或匝间爬电打火;变频控制器配置的电容器加热运行时高频电流过载积温高,则电容器温度长时间的超温而造成绝缘击穿爆炸的安全隐患等问题。又如中国专利cn208380550u公开了一种防砂堵型石油防爆电磁加热器,它采用的筒体管主体两端口装有筒体管头部法兰、管体尾部连接封头和管体上装有出油管接头、防干烧温控盒、1-2个除砂排污管接头组成,在筒体管主体内装有电磁棒芯外护套管并连接有防爆密封接线盒、外护套管内套并装有电磁加热棒,电磁加热棒是电磁棒内芯钢管绕有绝缘电磁导线组成,它主要是解决的采油井石油电加热器过油段管路防砂堵塞的问题,但实际应用于油田石油天然气集输管线、储油储气罐等高频电磁加热还需进一步改进。

    2、鉴于此,为适应石油天然气工业石油天然气集输管线、储油储气罐等高频电磁加热器装置设备发展的需要,有必要进一步改进和研发一种新型的高频防爆电磁加热石油天然气的装置。


    技术实现思路

    1、为了克服现有技术的不足,解决现有的石油天然气高频电磁加热器导线线圈与变频控制器配置的电容器加热运行存在有安全隐患和影响使用寿命等问题。本实用新型的目的是提供整体结构新型实用,能自动控制调节高频电源的恒温或恒功率加热运行,使用安全方便的一种新式高频防爆电磁加热石油天然气装置,

    2、本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是:

    3、一种多功能高频防爆型电磁加热成套装置,它包括:高频电磁加热器、防爆配电控制柜,所述高频电磁加热器是高频防爆导线分别连接着防爆接线盒和高频电磁加热型防护毡体所组成的多功能高频防爆型电磁加热器,所述高频电磁加热型防护毡体是含有1~6组复合隔热保温式硅橡胶热电缆绕组线圈的高频电磁加热型防护毡体,所述防爆配电控制柜是装连有工频变高频控制电源电容器、防爆轴流风机、油冷式电容器散热箱、智能温控仪和防爆接线箱的高频输出型防爆配电控制柜,在高频输出型防爆配电控制柜柜体内装置的高频变高频控制电源电容器的工频电源输入导线端头与防爆接线箱穿连至控制柜内的工频电源接线端柱相连、高频电源输出导线端头与防爆接线箱的高频电源接线端柱相连,高频电源接线端柱上装连有高频防爆导线,所述复合隔热保温式硅橡胶热电缆绕组线圈的高频电磁加热型防护毡体是由硅橡胶热电缆绕组线圈内自内向外分别装连有硅钛合金布内衬层、耐高温隔热保温毯层,并在硅橡胶热电缆绕组线圈的外部包覆有硅钛合金布外护层相互复合缝制敷叠为一体所组成。

    4、上述的一种多功能高频防爆型电磁加热成套装置,所述高频防爆导线分别连接的1~6组复合隔热保温式硅橡胶热电缆绕组线圈的高频电磁加热型防护毡体每两组相互连接间均由高频防爆导线连接着装连的防爆接线盒,所述1~6组复合隔热保温式硅橡胶热电缆绕组线圈的高频电磁加热型防护毡体相互间的连接是串联连接和并联连接的任一种连接结构。

    5、上述的一种多功能高频防爆型电磁加热成套装置,所述复合隔热保温式硅橡胶热电缆绕组线圈的高频电磁加热型防护毡体内插连装有防爆热电阻,防爆热电阻通过电导线连接智能温控仪,智能温控仪通过电导线与工频变高频电源模块的控制电路相连接。

    6、上述的一种多功能高频防爆型电磁加热成套装置,所述高频输出型防爆配电控制柜柜体腔内装连的工频变高频电源的电容器是由绝缘导线直接连接并浸渍在高频输出型防爆配电控制柜底部装制的油冷式电容器散热箱的导热油介质中,油冷式电容器散热箱外部装连有电容器散热箱散热片,电容器散热箱散热片并和电源模块散热器分别密闭装连在高频输出型防爆配电控制柜的柜体背面,电容器散热箱散热片和电源模块散热器又一并连通于防爆轴流风机所构成的散热片强制风冷散热风道通路中。

    7、上述的一种多功能高频防爆型电磁加热成套装置,所述复合隔热保温式硅橡胶热电缆绕组线圈的高频电磁加热型防护毡体是由20~30mm厚的耐高温隔热保温毯层层内衬连硅钛合金布内衬层、外表面上用绝缘绳带连接并盘绕制成线圈匝间相互锁紧固定为一体的硅橡胶热电缆绕组线圈,并再在硅橡胶热电缆绕组线圈的外部再装连有硅钛合金布外护层和涂覆有防水涂料层所组合制成的耐高温防水的复合隔热保温式硅橡胶热电缆绕组线圈的高频电磁加热型防护毡体。

    8、上述的一种多功能高频防爆型电磁加热成套装置,所述复合隔热保温式硅橡胶热电缆绕组线圈的高频电磁加热型防护毡体是整个包裹在受热金属壁体上施热的软毡毯状防护结构的高频电磁加热型防护毡体;或是防护毡体的硅橡胶热电缆绕组线圈在硅钛合金布内衬层内又紧固盘绕在正方形、或长方形、或c形的绝缘骨架框架上为板状防护毡体结构的高频电磁加热型防护毡体;或是在受热金属管线上裹绕隔热保温层和硅钛合金布内衬后、再直接沿管线周向绕制硅橡胶热电缆绕组线圈,并在硅橡胶热电缆绕组线圈外部裹绕硅钛合金布所组成防护毡体结构的高频电磁加热型防护毡体。

    9、本实用新型使用时,按照设计要求和实际需要,采用对相应形状的诸如软毡毯状防护结构毡体和正方形、长方形、c形绝缘骨架框架的板状防护毡体结构任一种复合隔热保温式硅橡胶热电缆绕组线圈的高频电磁加热型防护毡体,配装到相应的石油井口采油气树机构、输油管线、储油储气罐等油田设备装置上,高频输出型防爆配电控制柜中高频变高频控制电源电容器的工频电源接线端柱外接输入三相工频电源,将三相工频电源转换为8-35khz的中高频单项电源输出,并由智能温控仪进行加热运行的恒温控制和自动调节控制加热电源8-35khz频率的输出和30-100%额定高频电流的电力输出,进行石油天然气的高频电磁加热运行作业。

    10、由于本实用新型设计采用了上述技术方案,所采用的每个复合隔热保温式硅橡胶热电缆绕组线圈的高频电磁加热型防护毡体其尾头导线、首头导线均分别由由高频防爆导线连接着防爆接线盒和高频输出型防爆配电控制柜,构成为高频防爆电磁加热的主电源闭合回路;工频变高频电源模块控制电路连接的智能温控仪由电导线与防爆热电阻相连接,能分别测量集输油气管线管壁等施热温度和硅橡胶热电缆绕组线圈的工作温度值,并能自动控制和调节高频电源的恒温或恒功率加热运行,以及自动跟踪调节硅橡胶热电缆绕组线圈的高频感应频率和电流的强度,电磁感应致金属油气管线的管壁产生相对剧烈的高频磁滞涡流热、磁阻热及圆环效应热于一体,对金属油气管线中的油气介质实施加热升温,解决了高频电磁感应加热装置对金属油气管线和油井采油气树中油气介质实施高频电磁感应加热的安全防爆问题;高频输出型防爆配电控制柜内腔底部结构的油冷式电容器散热箱内的导热油热媒介质中放置有与工频变高频电源模块经电导线相连的电容器组件,加之油冷式电容器散热箱外连的电容器散热箱散热片和工频变高频电源模块外连的电源模块散热器一并共连通于防爆轴流风机所构成的散热片强制风冷散热风道通路中,实施换热降温,即保证了电容器组件和工频变高频电源模块器件长期的安全运行、又解决了防爆场所实施风冷散热的安全防爆要求;它有效地解决了现有的石油天然气高频电磁加热器导线线圈与变频控制器配置的电容器加热运行存在有安全隐患和影响使用寿命等问题。亦经过实际运行试验试用结果表明,它具有整体结构新型实用,能自动控制调节高频电源的恒温或恒功率加热运行,使用安全方便等优点,适用于油田石油井口采油树、采气树、集输油管线、输气管线、储油储气罐中的油品介质实施高频防爆电磁加热作业。

    11、本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。


    技术特征:

    1.一种多功能高频防爆型电磁加热成套装置,它包括高频电磁加热器、防爆配电控制柜,其特征在于,所述高频电磁加热器是高频防爆导线(9)分别连接着防爆接线盒(11)和高频电磁加热型防护毡体(13)所组成的多功能高频防爆型电磁加热器,所述高频电磁加热型防护毡体(13)是含有1~6组复合隔热保温式硅橡胶热电缆绕组线圈的高频电磁加热型防护毡体,所述防爆配电控制柜是装连有工频变高频控制电源电容器(3)、防爆轴流风机(2)、油冷式电容器散热箱(5)、智能温控仪(7)和防爆接线箱(8)的高频输出型防爆配电控制柜(1),在高频输出型防爆配电控制柜(1)柜体内装置的工频变高频控制电源电容器(3)的工频电源输入导线端头与防爆接线箱(8)穿连至控制柜内的工频电源接线端柱相连、高频电源输出导线端头与防爆接线箱(8)的高频电源接线端柱相连,高频电源接线端柱上装连有高频防爆导线(9),所述复合隔热保温式硅橡胶热电缆绕组线圈的高频电磁加热型防护毡体(13)是由硅橡胶热电缆绕组线圈(131)内自内向外分别装连有硅钛合金布内衬层(132)、耐高温隔热保温毯层(133),并在硅橡胶热电缆绕组线圈(131)的外部包覆有硅钛合金布外护层(134)相互复合缝制敷叠为一体所组成。

    2.根据权利要求1所述的一种多功能高频防爆型电磁加热成套装置,其特征在于,所述高频防爆导线(9)分别连接的1~6组复合隔热保温式硅橡胶热电缆绕组线圈的高频电磁加热型防护毡体(13)每两组相互连接间均由高频防爆导线连接着装连的防爆接线盒(11),所述1~6组复合隔热保温式硅橡胶热电缆绕组线圈的高频电磁加热型防护毡体(13)相互间的连接是串联连接和并联连接的任一种连接结构。

    3.根据权利要求1所述的一种多功能高频防爆型电磁加热成套装置,其特征在于,所述复合隔热保温式硅橡胶热电缆绕组线圈的高频电磁加热型防护毡体(13)内插连装有防爆热电阻(12),防爆热电阻(12)通过电导线连接智能温控仪(7),智能温控仪(7)通过电导线与工频变高频控制电源电容器(3)的控制电路相连接。

    4.根据权利要求1所述的一种多功能高频防爆型电磁加热成套装置,其特征在于,所述高频输出型防爆配电控制柜(1)柜体腔内装连的工频变高频控制电源电容器(3)是由电导线直接连接并浸渍在油冷式电容器散热箱(5)的导热油介质中,油冷式电容器散热箱(5)外部装连有电容器散热箱散热片(10),电容器散热箱散热片(10)并和电源模块散热器(4)分别密闭装连在高频输出型防爆配电控制柜(1)的柜体背面,电容器散热箱散热片(10)和电源模块散热器(4)又一并连通于防爆轴流风机(2)所构成的散热片强制风冷散热风道通路中。

    5.根据权利要求1所述的一种多功能高频防爆型电磁加热成套装置,其特征在于,所述复合隔热保温式硅橡胶热电缆绕组线圈的高频电磁加热型防护毡体(13)是由20~30mm厚的耐高温隔热保温毯层(133)内衬连硅钛合金布内衬层(132)、外表面上贴敷缝制并紧固盘绕、绕制硅橡胶热电缆绕组线圈(131),并再在复硅橡胶热电缆绕组线圈(131)的外部再装连有硅钛合金布外护层(134)和涂敷有防水涂料层所组合制成的耐高温防水的复合隔热保温式硅橡胶热电缆绕组线圈的高频电磁加热型防护毡体。

    6.根据权利要求1所述的一种多功能高频防爆型电磁加热成套装置,其特征在于,所述复合隔热保温式硅橡胶热电缆绕组线圈的高频电磁加热型防护毡体(13)是整个包裹在受热金属壁体上施热的软毡毯状防护结构的高频电磁加热型防护毡体;或是防护毡体的硅橡胶热电缆绕组线圈(131)在硅钛合金布内衬层(132)内又紧固盘绕在正方形、或长方形、或c形的绝缘骨架框架上为板状防护毡体结构的高频电磁加热型防护毡体;或是在受热金属管线上裹绕隔热保温层和硅钛合金布内衬后、再直接沿管线周向绕制硅橡胶热电缆绕组线圈,并在硅橡胶热电缆绕组线圈外部裹绕硅钛合金布所组成防护毡体结构的高频电磁加热型防护毡体。


    技术总结
    一种多功能高频防爆型电磁加热成套装置,属于电加热设备技术领域,旨在解决现有的石油天然气高频电磁加热器导线线圈与变频控制器配置的电容器加热运行存在有安全隐患和影响使用寿命等问题。它采用的高频电磁加热器是高频防爆导线分别连接着防爆接线盒和1~6组复合隔热保温式硅橡胶热电缆绕组线圈的高频电磁加热型防护毡体,防爆配电控制柜是装有高频变高频控制电源电容器、防爆轴流风机、油冷式电容器散热箱、智能温控仪和防爆接线箱,在高频电源输出型防爆配电控制柜的高频电源接线端头分别连接防爆接线盒和1~6组高频电磁加热型防护毡体。其整体结构新型实用,适于油井口采油采气树、输油输气管线、储油储气罐的高频防爆电磁加热作业。

    技术研发人员:孙海龙,李冲,尤海滨,田海涛,曾涛,杨洁,沈宗泽,魏胜杰,吴冰
    受保护的技术使用者:沧州市鑫联电气控制设备有限公司
    技术研发日:20240220
    技术公布日:2024/10/24
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