智能输液管道的加热系统的制作方法_2

文档序号:10052666阅读:来源:国知局
>[0045]图6示出了本实用新型实施例所提供一种智能输液管道的加热系统中控制装置的结构示意图。
[0046]主要元件符号说明:
[0047]11、输液管道;12、加热装置;13、控制装置;14、供电装置;15、固定装置;16、高温电缆;17、载体输液管道;18、电缆本体;19、屏蔽网;20、防护套;21、密封部件;22、保温层;23、现场冷端接线箱;24、远程控制端;26、缆芯;27、绝缘防护层;28、法兰;29、中空腔室;131、温度控制模块;132、功率调节模块;133、温度探头;134、温度传感器;135、报警模块;136、通讯模块。
【具体实施方式】
[0048]本实用新型提供的一种智能输液管道的加热系统(也可以称为K-SG智能电感应输液管道网直接加热系统),本系统工艺针对高寒地区原油物性差、区块分散、地面施工困难、远离油区、依托条件差等特点,简化了系统工艺、提高了系统效能。特别对于油、气比低,油田自身伴生气不足需引外气的区块,采用K-SG感应集输技术实现单管集油,可以成为外围“三低”油田实现经济集输的高效手段。
[0049]为满足持久不间断、安全地进行油、气收集和处理,避免集输过程中油气蒸发、放空或其他工艺环节的油、气损耗和自耗,密闭式K-SG感应加热系统是最佳选择。
[0050]下面将结合本实用新型实施例中附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
[0051]参考图1,本实用新型提供了一种智能输液管道的加热系统,包括:加热装置12、控制装置13和供电装置14 ;其中,加热装置12包括输液管道11 ;
[0052]加热装置12,用于利用流经输液管道11的交流电流产生的热能,并结合集肤效应对输液管道11内的液体介质进行加热;
[0053]控制装置13,在智能输液管道的加热系统上电时,根据接收的控制指令生成控制信号,用于对加热装置12的工作状态进行控制;
[0054]供电装置14,用于为加热装置12和控制装置13供电。
[0055]本实用新型实施例提供的一种智能输液管道的加热系统,与现有技术中的智能输液管道的加热系统在解决寒冷地区的防水输液管道11易冻结的问题上均不理想的问题相比,其利用了加热装置12中通过的交流电流的阻抗、电磁感应、邻近效应和集肤效应将电能有效地转换为热能,从而为输液管道11进行加热,并通过控制装置13有效的对加热装置12的工作状态(如加热功率等)进行控制,其根据需要任意控制加热/伴热的距离和温度,且施工简单、操作方便且稳定时间较长,能够更好的对输液管道11进行加热。
[0056]本实施例中,本实用新型提供的智能输液管道的加热系统,其利用了阻抗、电磁感应、邻近效应和集肤效应将电能有效地转换为热能,从而为输液管道11进行加热,并且本加热系统可根据需要任意控制伴热的距离和热源,且施工简单、操作方便,并且稳定的时间较长,能够快速高效的对输液管道11进行加热。
[0057]下面对集肤效应(也可以称为趋肤效应)的原理进行简单介绍:
[0058]1、当给导体施加交流电压时,电流从其外表面流过,而其中心是没有电流流过的。2、如果把导体中心视为空心,而把交流电压施加在管内壁表面,则其外表面是没有电流流过的。
[0059]首先,通过本实用新型实施例的系统,可以有效的保持输液管道11输出的液体在预设的温度,如预设温度为50°C,则在检测到输液管道11输出的液体未达到该温度时(如只为45°C ),可以有效的对输液管道11内的液体进行加热,该过程为伴热;而将输液管道11内的已凝结的液体加热到预设温度,或者将输液管道11内的低温温度(如0°C)调节为50°C的预设温度的方式,该过程为加热。故本实用新型所述的“输液管道11的智能输液管道的加热系统”可以为“智能输液管道11的加热/伴热系统”。
[0060]本实用新型提供的智能输液管道的加热系统(也可以称为K-SG智能电感应输液管道11网直接加热系统),其工作原理是集阻抗、电磁感应、集肤效应、邻近效应等多种原理和物理现象于一体,将电能有效地转换为热能。
[0061]具体的,在智能输液管道的加热系统上电时,加热装置12中会有电流流过,当电流流经导体(即本实施例中下文所述的固定装置15和输液管道11)时,产生磁通量,由此产生顺磁与逆磁交回时的等效热能。由于电磁感应强度的不同,不可逆产生的磁滞和涡电流现象形成的穿透性将电能转化为热能,这些现象统称为电磁感应。然后将产生的热能通过集肤效应集中到输液管道11的管壁用以为输液管道11加热或者直接为输液管道11内的液体介质进行加热。
[0062]磁感应加热多用于工业感应器,而本系统就是通过研究这种感应,在不改变频率的情况下,使这种磁感应达很高的相变温度。我们研制的K系列感应加热系统一个电源点可以为二十公里输液管道11线加热,最高维持温度可达230°C,并成功应用于集输系统的防凝\解凝上。
[0063]当电流在两个导体中彼此反向流动时,电流会集中于导体邻近侧流动,本系统就是利用导体的这种物理特性,使得K系统运行安全可靠。
[0064]本实施例中的控制装置13则是用于对加热装置12的工作状态进行控制,用户可以向控制装置13发送控制指令,控制装置13根据接收的控制指令生成的控制信号,并根据控制信号对加热装置12进行控制。其中,加热装置12的工作状态可以表示为加热装置12是否处于工作状态,加热装置12的加热功率等。
[0065]另外,本实用新型实施例中还通过供电装置14为加热装置12供电,即为加热装置12提供交流电流;以及为控制装置13供电,以保证加热装置12和控制装置13正常工作。
[0066]其中,控制装置13和加热装置12之间以及控制装置13和供电装置14之间的电缆通过套管套接,用以保护连接电缆。
[0067]进一步的,参考图1,该智能输液管道的加热系统中,加热装置12包括两个固定装置15和高温电缆16 ;固定装置15包括:首端固定装置和尾端固定装置;
[0068]两个固定装置15分别设置在输液管道11的两端(优选为首端和尾端),且与输液管道11成预设角度设置;高温电缆16的一端通过首端固定装置与控制装置13电连接,其另一端穿过输液管道11的内部并进入尾端固定装置且与尾端固定装置固定连接。
[0069]本实施例中,固定装置15的材料优选为采用坚固的、厚管壁的碳钢制作,其用来加热和伴热的效果更好。该固定装置15可以通过焊接的方式焊接到输液管道11上,也可以通过直接固定的方式固定到输液管道11上,只要保证固定装置15与输液管道11相连通且连接部位密封性好即可。
[0070]优选的,参考图1,两个固定装置15与距离输液管道11较近的一端成一锐角角度焊接设置,此时,固定装置15与输液管道11则相连通,此时将一端与控制装置13连接的高温电缆16穿过一个固定装置15、输液管道11的内壁和另一个固定装置15,并与另一个固定装置15固定连接。这样在整个系统上电时,高温电缆16中会产生交流电流,并通过电磁感应将电能转换为热能,在通过集肤效应为将热量集中在输液管道11的管壁,用以使输液管道11为其内部的液体加热;或者T缆穿过一个固定装置15、输液管道11的中心和另一个固定装置15,并与另一个固定装置15固定连接。这样在整个系统上电时,高温电缆16中会产生交流电流,并通过电磁感应将电能转换为热能,从而为输液管道11内的液体加热。
[0071]上述结构需要工作人员在现场安装输液管道11,结合实际,可能现场安装输液管道11有很多不便,故本实用新型还提供了一种结构,参考图2,如下:
[0072]参考图2,该智能输液管道的加热系统,加热装置12包括两个预设长度的载体输液管道17、固定装置15和高温电缆16 ;固定装置15包括:首端固定装置和尾端固定装置;
[0073]载体输液管道17上设置有一个首端固定装置和一个尾端固定装置,且首端固定装置和尾端固定装置与载体输液管道17成预设角度设置;载体输液管道17用于与输液管道11通过法兰28连接;高温电缆16的一端通过首端固定装置与控制装置13电连接,其另一端穿过一个载体输液管道17、输液管道11的内壁、另一个载体输液管道17进入尾端固定装置且与尾端固定装置固定连接输液管道。
[0074]本实施例中,使用一个载体输液管道17,该载体输液管道17的预设长度可以根据需要进行设置;将每一个载体输液管道17上设置一个固定装置15,并使固定装置15与输液管道11成预设角度设置,如锐角角度、如直角角度或者钝角角度。此时,预先设置好固定装置15的两个载体输液管道17和高温电缆16形成便于携带的整体;该整体在使用时,可以携带到预设地点,并将两个载体输液管道17分别与输液管道11的两端法兰连接;然后将一端与控制装置13连接的高温电缆16穿过一个固定装置15、一个载体输液管道17、输液管道11的内壁、另一个输液管道11载体和另一个固定装置1
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