电热式油气混输智能化集成系统及其控制方法

专利名称：电热式油气混输智能化集成系统及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种油气输送装置，特别涉及一种电热式油气混输智能化集成系统及其控制方法。
背景技术：
在油气的输送过程中，尤其在高气比输送时，输送泵常常处于干摩擦状态，这样会大大降低输送泵的使用寿命，同时输送效率也大打折扣，更为严重的是在干摩擦情况下，泵体内的温度升高较快，而定子为橡胶定子，因而橡胶定子会出现干烧从而无法使用。同时，油气撬装技术的不断发展，油气混输系统的集成度也在不断提高，而如何在一个撬装中即完成系统油气的高效分离、又实现油气温度控制，还要监测整个撬装中所有管网的气压大小，高效调节管网中各路阀门的通断。现有技术还难以实现。

发明内容
为解决以上技术问题，本发明的目的在于提供一种电热式油气混输智能化集成系统及其控制方法，能完成系统油气的高效分离、又能实现油气温度控制，满足不同环境的采气温度要求，还能监测整个撬装中所有管网的气压大小，调节管网中各路阀门的通断。本发明的技术方案如下:一种电热式油气混输智能化集成系统,包括进气管路,该进气管路下游端经过滤器与加热管路的上游端连接，加热管路的下游端连接油气分离管网的上游端连接，油气分离管网的下游端连接有出气管路，其关键所述油气分离管网设置有两路结构一致的分离管路，每路所述分离管路中依次布置了上游电动阀、油气混输泵、止回阀和下游电动阀，其中上游电动阀与所述加热管路相通，两个下游电动阀的下游并接在一起后，经手动阀与 分离过滤装置的进口相连接，分离过滤装置设置有回流口，回流口连接有两根回流管，每根回流管分别连接一个所述油气混输泵的管接头，回流管上安装有调节阀，所述分离过滤装置的出口接第二三通球阀一个输入端，第二三通球阀输出端与所述出气管路相通，所述第二三通球阀另一个输入端与两个所述下游电动阀的下游连接；所述过滤器的上游管路上安装有第一压力变送器，过滤器的下游管路上安装有第二压力变送器；加热管路上游端安装有第一温度传感器，下游端安装有第二温度传感器；所述油气分离管网的下游端安装有第三压力变送器，两路所述分离管路中油气混输泵的下游分别安装有第四压力变送器和第五压力变送器；第一、第二、第三、第四、第五压力变送器，第一、第二温度传感器都连接在同一中央处理器上，中央处理器还连接油气混输泵、上、下游电动阀。所述油气混输泵包括泵体，在所述泵体中部装有三通法兰，该三通法兰靠近定子的右端，在所述三通法兰内设有与该三通法兰同心的环形槽，且所述三通法兰内周向均匀开有贯穿所述环形槽槽壁和该三通法兰内壁的喷孔，所述三通法兰上设置所述管接头，该管接头与所述环形槽相通；
所述分离过滤装置包括外筒，在该外筒内靠近下端固定有底板，在所述外筒内装有内筒，在所述外筒内壁和内筒外壁之间装有滤芯组件，在该外筒上端盖装有法兰盖，所述外筒侧壁上、中、下部分别设置出口、所述进口和所述回流口，其中在所述外筒的内壁和内筒的外壁之间设置有隔板，所述出口和进口位于该隔板的两侧。采用分离过滤装置与油气混输泵结合的方式，油气混输泵中的油气就会进入分离过滤装置，在滤芯组件的作用下，在起到对油气进行过滤的同时，由于滤芯组件的存在改变了油气的流向，使得油气撞击在滤芯组件的滤网上，从而使油被适量分离出来，分离出来的油坠入到分离过滤装置的底部，从回流口流出，故而回流口为液体口，气体从出口流向出气管路，在滤芯组件的作用下，沙粒等固体介质会被过滤坠入到分离过滤装置的底部，这些固体介质从排污口排出，同时由于回流口与油气混输泵上的管接头通过回流管相连，因此回流口中流出的油就会进入油气混输泵，而油气混输泵由于设置了三通法兰，尤其是设置了喷孔，当输送的是高气液比油气时，在环形槽注入油，如此油能够从喷孔中喷出，喷孔喷出的油雾对输送的介质进行雾化，尤其是对气体介质进行湿润，从而使介质进入定子和转子时不是干摩擦和干烧，具有润滑的作用，在提高输送效率的同时提高了油气混输泵的使用寿命。需要指出的是，可根据需要对滤芯组件进行调整，从而调节所需要分离出的油量，也可以根据固体的大小调节滤芯组件，对其过滤精度进行有效的调整。还需要指出的是，在回流管上设置的调节阀，可根据气液比进行调节阀的大小调节，如果液体含量较高时，可关闭调节阀。所述滤芯组件由滤网和夹持板构成，其中滤网的上、中、下部分别固定所述夹持板，所述外筒的内壁上设置外卡槽，所述内筒的外壁设置内卡槽，所述滤网内外两部分别卡接在所述内卡槽和外卡槽中；所述外筒的内壁上均匀设置至少两个所述外卡槽，所述内筒的外壁与所述外卡槽相应设置所述内卡槽，在对应的所述内卡槽和外卡槽中卡接所述滤芯组件；为了达到较好的·分离和过滤效果，所述出口和进口分别位于与所述隔板相邻的两个所述滤芯组件之间。采用以上结构，能够实现对滤网的可靠固定以及对滤芯组件的可靠安装，同时，可以根据液体量的需要以及固体的过滤精度对滤网滤空的大小进行调节。因为有多个卡槽，因此可以根据需要安装多个滤芯组件，需要进行精细分离和精细过滤时增加滤芯组件即可，如此方便拆装，同时也方便对滤芯组件进行清洗。在所述外筒的内壁和内筒的外壁下部之间设置支撑架，所述滤芯组件支撑在该支撑架上，所述回流口位于所述支撑架下方。采用以上结构，分离出来的油就会沉降到分离过滤装置底部并从回流口中流出。为了便于分离过滤装置中过滤的污物的排出，在所述底板上设置有排污口，该排污口通过螺塞进行堵塞。在所述出口、进口和回流口上分别连接有出口法兰、进口法兰和回流口法兰；在所述外筒上端部外壁上设有连接法兰，该连接法兰与所述法兰盖对接，在所述法兰盖上固定有把手。采用以上结构，既方便分离过滤装置与外部管道的连接，也方便分离过滤装置的移动。
所述泵体包括前部泵体和后部泵体，其中前部泵体与所述上游电动阀相通，后部泵体与所述止回阀相通，所述前部泵体和后部泵体之间对接有所述三通法兰；采用以上结构，便于三通法兰的安装，同时也便于前部泵体和后所述喷孔为斜孔，该喷孔内端向所述三通法兰前端面倾斜，外端向所述三通法兰后端面倾斜。采用以上结构，喷孔喷出的油雾能够直接对泵中的定子和转子进行润滑，同时，三通法兰上多个喷孔同时喷出，从而使得润滑效果更好。所述喷孔从外到内依次由大径孔部、圆台孔部和小径孔部构成，其中所述小径孔部的内端靠近所述定子的右端面。采用以上结构，由于喷孔的孔径由大到小不断收缩，喷孔内的油液在微小的压差作用下流速将迅速增大，油液形成雾状喷射。所述加热管路中安装有加热器，该加热器连接所述中央处理器的加热控制端，所述加热器下游接所述油气分离管网，该加热器上游接第一三通球阀一个输出端，第一三通球阀输入端与所述过滤器连接，该第一三通球阀的另一输出端也接所述油气分离管网，所述第一温度传感器和第二温度传感器位于加热器的两端，所述第二压力变送器位于所述过滤器与第一三通球阀之间的管路上；所述过滤器还设置有输出管路直接与所述油气分离管网的上游端连接，该输出管路上安装有球阀。所述进气管路设置有直流管路，该直流管路上安装有第三三通球阀，该第三三通球阀的一个输出端与出气管路相接，另一个输出端连接所述加热管路的上游端。所述中央处理器内存储有加热温度设定值tOl、过热温度设定值t02，压差参考值Λ PO，第一、第二、第三、第四、第五压力参考值，进口压力设定值pOl、输出堵塞值。—种电热式油气混输智能化集成系统的控制方法，其关键是:所述电热式油气混输智能化集成系统的控制方法，所述中央处理器的温度工作控制流程为:获取所述第一温度传感器的温度值tl ；判断第一温度传感器的温度值tl是否大于加热温度设定值tOl ；如果大于加热温度设定值tOl，则关闭加热器，返回获取所述第一温度传感器的温度值tl ；如果不大于加热温度设定值tOl，则打开加热器；中央处理器为单片机，可通过变频技术控制加热器的功率；获取第二温度传感器的温度值t2 ；判断第二温度传感器的温度值t2是否大于过热温度设定值t02 ；如果不大于过热温度设定值t02，则增加加热器输出功率，返回所述获取第二温度传感器的温度值t2 ； 如果大于过热温度设定值t02，则降低加热器输出功率；结束；所述中央处理器的进口压力控制流程为:获取第一压力变送器压力值；判断第一压力变送器压力值是否大于进口压力设定值pOl ；如果大于进口压力设定值p01，则输出进口压力过大报警信号，打开第三三通球阀，令进气管路和出气管路直接相通，返回所述获取第一压力变送器压力值；如果不大于进口压力设定值pOl，则获取第二压力变送器压力值；计算第一压力变送器与第二压力变送器的压差绝对值Λ P ；判断压差绝对值Λ P是否大于所述压差参考值Λ PO ；大于压差参考值Λ PO，则输出过滤器堵塞报警信号，并打开第三三通球阀，令进气管路直接与所述加热管路相通，断开进气管路和出气管路之间的连接；不大于压差参考值Λ PO ；结束。所述中央处理器的油气混输泵压差控制流程为:获取第三压力变送器第一时间压力值ρ3 ；判断第三压力变送器第一时间压力值ρ3是否大于第一压力参考值；如果不大于第一压力参考值，则停机；并低压报警，本流程结束；二台油气混输泵都停止工作；如果大于第一压力参考值，则判断第三压力变送器第一时间压力值ρ3是否大于第二压力参考值；如果不大于第二压力参考值，则进入单泵运行控制流程；如果大于第二压力参考值，则判断第三压力变送器第一时间压力值ρ3是否大于等于第三压力参考值；如果小于第三压力参考值，则进入双泵运行控制流程；如果大于第三压力参考值，则判断第三压力变送器第一时间压力值ρ3是否等于第三压力参考值；如果第一时间压力值ρ3等于第三压力参考值，则控制二台油气混输泵都高速运转，本流程结束；如果第一时间压力值ρ3大于第三压力参考值，则输出分离管网压力过大报警信号，并控制第三三通球阀直接接通所述进气管路和出气管路，断开进气管路与所述加热管路的连接；并返回所述获取第三压力变送器第一时间压力值Ρ3的步骤；其中单泵运行控制流程为:控制一台油气混输泵低速运转；延时S秒以后，获取第三压力变送器的第二时间压力值ρ3’；延时时间S可以根据具体现场情况进行设定，并输入到中央处理器中存储。Δ ρ3=ρ3，-ρ3 ；判断Λ ρ3是否大于O ;如果大于0，则提高该运行中油气混输泵的转速，并返回所述获取第三压力变送器第一时间压力值Ρ3的步骤；如果不大于0，则判断Λ ρ3是否小于O ;如果Λ ρ3等于0，则结束油气混输泵压差控制流程；如果Λ ρ3小于0，则降低该运行中油气混输泵的转速，并返回所述获取第三压力变送器第一时间压力值 Ρ3的步骤；其中双泵运行控制流程为:
控制一台油气混输泵高速运转,另一台油气混输泵低速运转；延时S秒以后，获取第三压力变送器的第二时间压力值p3’ ；Δ p3=p3，-p3 ；判断Λ p3是否大于O;如果大于0，则维持一台油气混输泵高速运转，提高另一台油气混输泵的转速，并返回所述获取第三压力变送器第一时间压力值P3的步骤；如果不大于0，则判断Λ ρ3是否小于O ;如果小于0，则维持一台油气混输泵高速运转，降低另一台油气混输泵的转速，并返回所述获取第三压力变送器第一时间压力值Ρ3的步骤；如果等于0，则维持一台油气混输泵高速运转，另一台油气混输泵低速运转，结束油气混输泵压差控制流程；所述中央处理器的输出管网压力监测流程为:获取第四压力变送器压力值ρ4或第五压力变送器压力值ρ5 ；判断第四压力变送器压力值ρ4或第五压力变送器压力值ρ5是否大于等于输出堵
塞值；如果小于输出堵塞值，则结束本流程；如果大于等于输出堵塞值，则输出所述出气管路堵塞报警信号，并打开第三三通球阀，令所述进气管路直接与所述出气管路相通；再返回所述获取第四压力变送器压力值ρ4或第五压力变送器压力值ρ5。中央处理器轮询处理各控制流程。本发明的有益效果是:提供了一种电热式油气混输智能化集成系统及其控制方法，能完成系统油气的高效分离、又能实现油气温度控制，满足不同环境的采气温度要求，还能监测整个撬装中所有管网的气压大小，调节管网中各路阀门的通断。本发明结构简单，通过良好的设计，其使用至少还具有如下几个优势:1、能够实现高气比例油气的输送，提高了油气的输送效率，也提高了系统的使用寿命；2、本发明中的分离过滤装置具有良好的油气分离作用，可以根据需要对滤芯组件的个数进行调整，也可以调整滤芯组件中滤网的大小，因此具有良好的通用性；3、分离过滤装置由于进出口都设置了法兰，故而与外界管道的连接方便，易于安装;
4、油气混输泵上设置了喷孔，当输送的是高气比例油气时，在环形槽注入油，如此油能够从喷孔中喷出，喷孔喷出的油雾对输送的气体进行雾化，从而使气进入定子和转子时不是干摩擦和干烧，具有润滑的作用，通过中央处理器集中管理，在显著提高输送效率的同时提高了油气混输泵和整个系统的使用寿命，故而能够对高气比例的油气进行输送。


图1为本发明的管路系统图；图2为油气混输泵的结构示意图；图3为图2中的A-A剖视图4为图2中的B部分放大示意图；图5为分离过滤装置的结构示意图；图6为图5中的C-C剖视图；图7为分离过滤装置的外形结构示意图；图8为中央处理器的连接框图；图9为中央处理器的温度工作控制流程图；图10为中央处理器的进口压力控制流程；图11为中央处理器的油气混输泵压差控制流程图；图12所为中央处理器的输出管网压力监测流程图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:如图1所示，一种电热式油气混输智能化集成系统，包括进气管路a，该进气管路a下游端经过滤器与加热管路b的上游端连接，加热管路b的下游端连接油气分离管网的上游端连接，油气分离管网的下游端连接有出气管路C，所述油气分离管网设置有两路结构一致的分离管路，每路所述分离管路中依次布置了上游电动阀、油气混输泵1、止回阀和下游电动阀，其中上游电动阀与所述加热管路b相通，两个下游电动阀的下游并接在一起后，经手动阀与分离过滤装置2的进口 201b相连接,分离过滤装置2设置有回流口 201c,回流口201c连接有两根回流管3，·每根回流管3分别连接一个所述油气混输泵I的管接头109，回流管3上安装有调节阀4，所述分离过滤装置2的出口 201b接第二三通球阀一个输入端，第二三通球阀输出端与所述出气管路c相通，所述第二三通球阀另一个输入端与两个所述下游电动阀的下游连接；过滤器的上游管路上安装有第一压力变送器P1，过滤器的下游管路上安装有第二压力变送器P2 ;加热管路b的上游端安装有第一温度传感器Tl，加热管路b的下游端安装有第二温度传感器T2 ；所述油气分离管网的下游端安装有第三压力变送器P3，两路所述分离管路中油气混输泵I的下游分别安装有第四压力变送器P4和第五压力变送器P5 ；如图8所示，所述第一压力变送器P1、第二压力变送器P2、第三压力变送器P3、第四压力变送器P4和第五压力变送器P5，第一温度传感器Tl和第二温度传感器T2都连接在同一中央处理器上，该中央处理器还连接所述油气混输泵1、上游电动阀和下游电动阀。如图2、3、4所示，所述油气混输泵I包括泵体101，在所述泵体101中部装有三通法兰107，该三通法兰107靠近定子102的右端，在所述三通法兰107内设有与该三通法兰107同心的环形槽107a，且所述三通法兰107内周向均匀开有贯穿所述环形槽107a槽壁和该三通法兰107内壁的喷孔108，所述三通法兰107上设置管接头109，该管接头109与所述环形槽107a相通；所述分离过滤装置2包括外筒201，在该外筒201内靠近下端固定有底板2015，在所述外筒201内装有内筒202，在所述外筒201内壁和内筒202外壁之间装有滤芯组件203，在该外筒201上端盖装有法兰盖204，所述外筒201侧壁上、中、下部分别设置出口 201a、进口 201b和回流口 201c，其中在所述外筒201的内壁和内筒202的外壁之间设置有隔板205，所述出口 201a和进口 201b位于该隔板205的两侧；所述管接头109与回流口 201c通过回流管3进行连接，在该回流管3上设置调节阀4。结合图2、图3和图4可以看出:所述油气混输泵I由泵体101、定子102、转子103、万向节104和传动轴105等部件构成，其中泵体101内装有相配合的定子102和转子103，所述转子103与传动轴105之间经所述万向节104连接，在所述万向节104所在位置的所述泵体101上设置有进料口 106，而上述定子102、转子103、万向节104和传动轴105的结构均为现有结构，在此不作赘述。在泵体101中部装有三通法兰107，即泵体101包括前部泵体IOla和后部泵体101b，在该前部泵体IOla和后部泵体IOlb之间对接有所述三通法兰107，在前部泵体IOla左端连接有出口过渡法兰108，上述前部泵体101a、后部泵体IOlb和三通法兰107均支撑在轴承座上，而轴承座固定在底座上，三通法兰107靠近定子102的右端，在三通法兰107内设有与该三通法兰107同心的环形槽107a，且三通法兰107内周向均匀开有贯穿环形槽107a槽壁和该三通法兰107内壁的喷孔108，该喷孔108个数可根据需要进行设置，均匀分布在三通法兰107上，因此油从三通法兰107内壁呈环状喷出，具有良好的润滑作用，三通法兰107上设置有与环形槽107a相通的通孔，在该通孔中安装管接头109，从而使得环形槽107a通过管接头109与外界相通。所述喷孔108为斜孔，该喷孔108内端向所述三通法兰107前端面倾斜，外端向所述三通法兰107后端面倾斜，所述喷孔108从外到内依次由大径孔部108a、圆台孔部108b和小径孔部108c构成，其中所述小径孔部108c的内端靠近所述定子102的右端面。结合图4、图5和图6可以看出:所述滤芯组件203由滤网203a和夹持板203b构成，其中滤网203a的上、中、下部分别固定所述夹持板203b，所述外筒201的内壁上设置外卡槽206，所述内筒202的外壁设置内卡槽207，所述滤网203a内外两部分别卡接在所述内卡槽207和外卡槽206中；所述外筒201的内壁上均匀设置至少两个所述外卡槽206，所述内筒202的外壁与所述外卡槽206相应设置所述内卡槽207，在对应的所述内卡槽207和外卡槽206中卡接所述滤芯组件203 ;所述出口 201a和进口 201b分别位于与所述隔板205相邻的两个所述滤芯组件203之间。在所述外筒201的内壁和内筒202的外壁下部之间设置支撑架208，所述滤芯组件203支撑在该支撑架208上，所述回流口 201c位于所述支撑架208下方；在所述底板2015上设置有排污口 202a，该排污口 202a通过螺塞2014进行堵塞；在所述外筒201上端部外壁上设有连接法兰2012，该连接法兰2012与所述法兰盖204对接。所述中央处理器内存储有加热温度设定值tOl、过热温度设定值t02，压差参考值Λ PO，第一、第二、第三、第四、第五压力参考值，进口压力设定值pOl、输出堵塞值。所述电热式油气混输智能化集成系统的控制方法，如图9所示，所述中央处理器的温度工作控制流程为:获取所述第一温度传感器Tl的温度值tl ；判断第一温度传感器Tl的温度值tl是否大于加热温度设定值tOl ；如果大于加热温度设定值tOl，则关闭加热器，返回获取所述第一温度传感器Tl的温度值tl ；如果不大 于加热温度设定值tOl，则打开加热器；中央处理器为单片机，可通过变频技术控制加热器的功率；
获取第二温度传感器T2的温度值t2 ；判断第二温度传感器T2的温度值t2是否大于过热温度设定值t02 ；如果不大于过热温度设定值t02，则增加加热器输出功率，返回所述获取第二温度传感器T2的温度值t2 ；如果大于过热温度设定值t02，则降低加热器输出功率；结束；实际操作中，加热温度设定值t01和过热温度设定值t02都允许有范围为Λ t的上下限值，即t01± Λ t和t02土 Λ t，A t可以设定为3°C以下任意值，如0.5°C、1°C、2°C
坐寸ο如温度低于t01_ Δ t就自动加热，温度高于tOl+ Δ t就自动降低加热功率，温度高于t02- Δ t就自动降低加热功率，温度高于t02+ Δ t就停止加热。如图10所示，所述中央处理器的进口压力控制流程为:获取第一压力变送器Pl压力值；判断第一压力变送器Pl压力值是否大于进口压力设定值POl ；如果大于进口压力设定值pOl，则输出进口压力过大报警信号，打开第三三通球阀，令进气管路a和出气管路c直接相通，返回所述获取第一压力变送器Pl压力值；如果不大于进口·压力设定值p01，则获取第二压力变送器P2压力值；计算第一压力变送器Pl与第二压力变送器P2的压差绝对值Λ P ；判断压差绝对值Λ P是否大于所述压差参考值Λ PO ；大于压差参考值Λ PO，则输出过滤器堵塞报警信号，并打开第三三通球阀，令进气管路a直接与所述加热管路b相通，断开进气管路a和出气管路c之间的连接；不大于压差参考值Λ PO;结束，维持向过滤器输送气体。如图11所示，所述中央处理器的油气混输泵I压差控制流程为:获取第三压力变送器Ρ3第一时间压力值ρ3 ；判断第三压力变送器Ρ3第一时间压力值ρ3是否大于第一压力参考值；如果不大于第一压力参考值，则停机；并低压报警，本流程结束；二台油气混输泵都停止工作；如果大于第一压力参考值，则判断第三压力变送器Ρ3第一时间压力值ρ3是否大于第二压力参考值；如果不大于第二压力参考值，则进入单泵运行控制流程；如果大于第二压力参考值，则判断第三压力变送器Ρ3第一时间压力值ρ3是否大于等于第三压力参考值；如果小于第三压力参考值，则进入双泵运行控制流程；如果大于第三压力参考值，则判断第三压力变送器Ρ3第一时间压力值ρ3是否等于第三压力参考值；如果第一时间压力值ρ3等于第三压力参考值，则控制二台油气混输泵都高速运转，本流程结束；如果第一时间压力值ρ3大于第三压力参考值，则输出分离管网压力过大报警信号，并控制第三三通球阀直接接通所述进气管路a和出气管路C，断开进气管路a与所述加热管路b的连接；并返回所述获取第三压力变送器P3第一时间压力值p3的步骤；其中单泵运行控制流程为:控制一台油气混输泵I低速运转；延时S秒以后，获取第三压力变送器P3的第二时间压力值p3’ ；Δ p3=p3’ -p3 ；判断Λ p3是否大于O;如果大于0，则提高该运行中油气混输泵的转速，并返回所述获取第三压力变送器P3第一时间压力值p3的步骤；如果不大于0，则判断Λ ρ3是否小于O ;如果Λ ρ3等于0，则结束油气混输泵I压差控制流程；如果Λ ρ3小于0，则降低该运行中油气混输泵的转速，并返回所述获取第三压力变送器Ρ3第一时间压力值ρ3的步骤；其中双泵运行控制流程为:控制一台油气混输泵I高速运转，另一台油气混输泵I低速运转；延时S秒以后，获取第三压力变送器Ρ3的第二时间压力值ρ3’ ；延时时间S可以根据具体现场情况进行设定，并输入到中央处理器中存储。Δ ρ3=ρ3’ -ρ3 ；判断Λ ρ3是否大于O;如果大于0，则维持一台油气混输泵I高速运转，提高另一台油气混输泵I的转速，并返回所述获取第三压力变送器Ρ3第一时间压力值ρ3的步骤；如果不大于0，则判断Λ ρ3是否小于O ;如果小于0，则维持一台油气混输泵I高速运转，降低另一台油气混输泵I的转速，并返回所述获取第三压力变送器Ρ3第一时间压力值ρ3的步骤；如果等于0，则维持一台油气混输泵I高速运转，另一台油气混输泵I低速运转，结束油气混输泵I压差控制流程；如图12所示，所述中央处理器的输出管网压力监测流程为:获取第四压力变送器Ρ4压力值ρ4或第五压力变送器Ρ5压力值ρ5 ；

判断第四压力变送器Ρ4压力值ρ4或第五压力变送器Ρ5压力值ρ5是否大于等于输出堵塞值；如果小于输出堵塞值，则结束本流程；如果大于等于输出堵塞值，则输出所述出气管路c堵塞报警信号，并打开第三三通球阀，令所述进气管路a直接与所述出气管路c相通；再返回所述获取第四压力变送器P4压力值p4或第五压力变送器P5压力值p5。中央处理器轮询处理各控制流程。
权利要求
1.一种电热式油气混输智能化集成系统，包括进气管路(a)，该进气管路(a)下游端经过滤器与加热管路(b)的上游端连接，加热管路(b)的下游端连接油气分离管网的上游端连接，油气分离管网的下游端连接有出气管路(C)，其特征在于所述油气分离管网设置有两路结构一致的分离管路，每路所述分离管路中依次布置了上游电动阀、油气混输泵(I)、止回阀和下游电动阀，其中上游电动阀与所述加热管路(b)相通，两个下游电动阀的下游并接在一起后，经手动阀与分离过滤装置(2 )的进口( 20 Ib )相连接，分离过滤装置(2 )设置有回流口(201c)，回流口(201c)连接有两根回流管(3)，每根回流管(3)分别连接一个所述油气混输泵(I)的管接头(109)，回流管(3)上安装有调节阀(4)，所述分离过滤装置(2)的出口(201b)接第二三通球阀一个输入端，第二三通球阀输出端与所述出气管路(c)相通，所述第二三通球阀另一个输入端与两个所述下游电动阀的下游连接； 所述过滤器的上游管路上安装有第一压力变送器(P1)，过滤器的下游管路上安装有第二压力变送器(P2); 所述加热管路(b)的上游端安装有第一温度传感器(Tl)，加热管路(b)的下游端安装有第二温度传感器(T2)； 所述油气分离管网的下游端安装有第三压力变送器(P3)，两路所述分离管路中油气混输泵(I)的下游分别安装有第四压力变送器(P4)和第五压力变送器(P5)； 所述第一压力变送器(P1)、第二压力变送器(P2)、第三压力变送器(P3)、第四压力变送器(P4)和第五压力变送器(P5)，第一温度传感器(Tl)和第二温度传感器(T2)都连接在同一中央处理器上，该中央处理器还连接所述油气混输泵(I)、上游电动阀和下游电动阀。
2.根据权利要求I所述的电热式油气混输智能化集成系统,其特征在于所述油气混输泵(I)包括泵体(101 )，在所述泵体(101)中部装有三通法兰(107)，该三通法兰(107)靠近定子(102)的右端，在所述三通法兰(107)内设有与该三通法兰(107)同心的环形槽(107a),且所述三通法兰(107)内周向均匀开有贯穿所述环形槽(107a)槽壁和该三通法兰(107)内壁的喷孔(108)，所述三通法兰(107)上设置所述管接头(109)，该管接头(109)与所述环形槽(107a)相通； 所述分离过滤装置(2)包括外筒(201)，在该外筒(201)内靠近下端固定有底板(2015)，在所述外筒(201)内装有内筒(202)，在所述外筒(201)内壁和内筒(202)外壁之间装有滤芯组件(203)，在该外筒(201)上端盖装有法兰盖(204)，所述外筒(201)侧壁上、中、下部分别设置出口(201a)、所述进口(201b)和所述回流口(201c)，其中在所述外筒(201)的内壁和内筒(202)的外壁之间设置有隔板(205)，所述出口(201a)和进口(201b)位于该隔板(205)的两侧。
3.根据权利要求2所述的电热式油气混输智能化集成系统，其特征在于所述滤芯组件(203)由滤网(203a)和夹持板(203b)构成，其中滤网(203a)的上、中、下部分别固定所述夹持板(203b)，所述外筒(201)的内壁上设置外卡槽(206)，所述内筒(202)的外壁设置内卡槽(207)，所述滤网(203a)内外两部分别卡接在所述内卡槽(207)和外卡槽(206)中； 所述外筒(201)的内壁上均匀设置至少两个所述外卡槽(206)，所述内筒(202)的外壁与所述外卡槽(206)相应设置所述内卡槽(207)，在对应的所述内卡槽(207)和外卡槽(206)中卡接所述滤芯组件(203)； 所述出口(201a)和进口(201b)分别位于与所述隔板(205)相邻的两个所述滤芯组件(203)之间。
4.根据权利要求2所述的电热式油气混输智能化集成系统，其特征在于在所述外筒(201)的内壁和内筒(202)的外壁下部之间设置支撑架(208)，所述滤芯组件(203)支撑在该支撑架(208)上，所述回流口(201c)位于所述支撑架(208)下方； 在所述底板(2015)上设置有排污口(202a)，该排污口(202a)通过螺塞(2014)进行堵塞； 在所述出口(201a)、进口(201b)和回流口(201c)上分别连接有出口法兰(209)、进口法兰(2010)和回流口法兰(2011);在所述外筒(201)上端部外壁上设有连接法兰(2012)，该连接法兰(2012)与所述法兰盖(204 )对接，在所述法兰盖(204 )上固定有把手(13)。
5.根据权利要求2所述的电热式油气混输智能化集成系统，其特征在于所述泵体(101)包括前部泵体(IOla)和后部泵体(101b)，其中前部泵体(IOla)与所述上游电动阀相通，后部泵体(IOlb)与所述止回阀相通,所述前部泵体(IOla)和后部泵体(10Ib)之间对接有所述三通法兰(107)； 所述喷孔(108)为斜孔，该喷孔(108)内端向所述三通法兰(107)前端面倾斜，外端向所述三通法兰(107)后端面倾斜； 所述喷孔(108)从外到内依次由大径孔部(108a)、圆台孔部(108b)和小径孔部(108c)构成，其中所述小径孔部(108c)的内端靠近所述定子(102)的右端面。
6.根据权利要求I所述的电热式油气混输智能化集成系统，其特征在于所述加热管路(b)中安装有加热器，该加热器连接所述中央处理器的加热控制端，所述加热器下游接所述油气分离管网，该加热器上游接第一三通球阀一个输出端，第一三通球阀输入端与所述过滤器连接，该第一三通球阀的另一输出端也接所述油气分离管网，所述第一温度传感器(Tl)和第二温度传感器(T2)位于加热器的两端，所述第二压力变送器(P2)位于所述过滤器与第一三通球阀之间的管路上； 所述过滤器还设置有输出管路直接与所述油气分离管网的上游端连接，该输出管路上安装有球阀。
7.根据权利要求I所述的电热式油气混输智能化集成系统，其特征在于所述进气管路(a)设置有直流管路，该直流管路上安装有第三三通球阀，该第三三通球阀的一个输出端与出气管路(C)相接，另一个输出端连接所述加热管路(b)的上游端。
8.根据权利要求I所述的电热式油气混输智能化集成系统，其特征在于所述中央处理器内存储有加热温度设定值t01、过热温度设定值t02，进口压力设定值p01、压差参考值Δ PO,第一、第二、第三、第四、第五压力参考值,输出堵塞值。
9.一种权利要求I至8所述电热式油气混输智能化集成系统的控制方法,其特征在于所述电热式油气混输智能化集成系统的控制方法 所述中央处理器的温度工作控制流程为 获取所述第一温度传感器(Tl)的温度值tl ； 判断第一温度传感器(Tl)的温度值tl是否大于加热温度设定值t01 ； 如果大于加热温度设定值tOl，则关闭加热器，返回获取所述第一温度传感器(Tl)的温度值tl ； 如果不大于加热温度设定值toi，则打开加热器；获取第二温度传感器(T2)的温度值t2 ； 判断第二温度传感器(T2)的温度值t2是否大于过热温度设定值t02 ； 如果不大于过热温度设定值t02，则增加加热器输出功率，返回所述获取第二温度传感器(T2)的温度值t2 ； 如果大于过热温度设定值t02，则降低加热器输出功率； 结束； 所述中央处理器的进口压力控制流程为 获取第一压力变送器(Pl)压力值； 判断第一压力变送器(Pl)压力值是否大于进口压力设定值POl ； 如果大于进口压力设定值pOl，则输出进口压力过大报警信号，打开第三三通球阀，令进气管路(a)和出气管路(c)直接相通，返回所述获取第一压力变送器(Pl)压力值；如果不大于进口压力设定值pOl，则获取第二压力变送器(P2)压力值； 计算第一压力变送器(Pl)与第二压力变送器(P2)的压差绝对值Λ P ； 判断压差绝对值Λ P是否大于所述压差参考值Λ PO ； 大于压差参考值Λ PO，则输出过滤器堵塞报警信号，并打开第三三通球阀，令进气管路(a)直接与所述加热管路(b)相通，断开进气管路(a)和出气管路(C)之间的连接； 不大于压差参考值Λ PO ； 结束； 所述中央处理器的油气混输泵(I)压差控制流程为 获取第三压力变送器(Ρ3)第一时间压力值ρ3 ； 判断第三压力变送器(Ρ3)第一时间压力值ρ3是否大于第一压力参考值； 如果不大于第一压力参考值，则停机；并低压报警，本流程结束； 如果大于第一压力参考值，则判断第三压力变送器(Ρ3)第一时间压力值ρ3是否大于第二压力参考值； 如果不大于第二压力参考值，则进入单泵运行控制流程； 如果大于第二压力参考值，则判断第三压力变送器(Ρ3)第一时间压力值ρ3是否大于等于第三压力参考值； 如果小于第三压力参考值，则进入双泵运行控制流程； 如果大于第三压力参考值，则判断第三压力变送器(Ρ3)第一时间压力值ρ3是否等于第三压力参考值； 如果第一时间压力值Ρ3等于第三压力参考值，则控制二台油气混输泵都高速运转，本流程结束； 如果第一时间压力值Ρ3大于第三压力参考值，则输出分离管网压力过大报警信号，并控制第三三通球阀直接接通所述进气管路(a)和出气管路(C)，断开进气管路(a)与所述加热管路(b)的连接； 并返回所述获取第三压力变送器(P3)第一时间压力值p3的步骤； 其中单泵运行控制流程为 控制一台油气混输泵(I)低速运转； 延时S秒以后，获取第三压力变送器(P3)的第二时间压力值p3’ ；Δ ρ3=ρ3，-ρ3 ； 判断Λ ρ3是否大于O ; 如果大于O，则提高该运行中油气混输泵的转速，并返回所述获取第三压力变送器(Ρ3)第一时间压力值ρ3的步骤； 如果不大于O，则判断Λ ρ3是否小于O ; 如果Λ ρ3等于O，则结束油气混输泵(I)压差控制流程； 如果Λ ρ3小于O，则降低该运行中油气混输泵的转速，并返回所述获取第三压力变送器(Ρ3)第一时间压力值ρ3的步骤； 其中双泵运行控制流程为: 控制一台油气混输泵(I)高速运转，另一台油气混输泵(I)低速运转； 延时S秒以后，获取第三压力变送器(Ρ3)的第二时间压力值Ρ3’ ；Δ ρ3=ρ3，-ρ3 ； 判断Λ Ρ3是否大于O ; 如果大于O，则维持一台油气混输泵(I)高速运转，提高另一台油气混输泵(I)的转速，并返回所述获取第三压力变送器(P3)第一时间压力值p3的步骤； 如果不大于O，则判断Λ ρ3是否小于O ; 如果小于O，则维持一台油气混输泵(I)高速运转，降低另一台油气混输泵(I)的转速，并返回所述获取第三压力变送器(Ρ3)第一时间压力值ρ3的步骤； 如果等于O，则维持一台油气混输泵(I)高速运转，另一台油气混输泵(I)低速运转，结束油气混输泵(I)压差控制流程； 所述中央处理器的输出管网压力监测流程为: 获取第四压力变送器(Ρ4)压力值ρ4或第五压力变送器(Ρ5)压力值ρ5 ； 判断第四压力变送器(Ρ4)压力值ρ4或第五压力变送器(Ρ5)压力值ρ5是否大于等于输出堵塞值； 如果小于输出堵塞值，则结束本流程； 如果大于等于输出堵塞值，则输出所述出气管路(C)堵塞报警信号，并打开第三三通球阀，令所述进气管路(a)直接与所述出气管路(c)相通； 再返回所述获取第四压力变送器(P4)压力值p4或第五压力变送器(P5)压力值p5。
全文摘要
本发明公开了一种电热式油气混输智能化集成系统及其控制方法，包括进气管路，油气分离管网，加热管路和出气管路其特征在于所述油气分离管网设置有两路结构一致的分离管路，每路所述分离管路中依次布置了上游电动阀、油气混输泵、止回阀和下游电动阀，分离过滤装置设置有回流口，回流口连接有两根回流管，每根回流管分别连接一个所述油气混输泵的管接头，回流管上安装有调节阀。本发明的显著效果是，能完成系统油气的高效分离、又能实现油气温度控制，满足不同环境的采气温度要求，还能监测整个撬装中所有管网的气压大小，调节管网中各路阀门的通断。
文档编号F04D31/00GK103256482SQ201310198279
公开日2013年8月21日 申请日期2013年5月24日 优先权日2013年5月24日
发明者游世明, 李文艺, 孙元, 黄贤辉, 马元 申请人:重庆明珠机电有限公司