专利名称：用于采油管线的三相电磁式原油防蜡降粘器的制作方法
技术领域：
本实用新型是对现有的电磁防蜡器结构的改进，公开了一种用于采油 管线的三相电磁式原油防蜡降粘器，属于管道石油输送装置技术领域。
背景技术：
原油在集输过程中的结蜡现象是目前世界石油工业最迫切需要解决 的技术难题之一，目前，常用的电磁防蜡器使用的是均匀螺线管线圈，仅 磁感应强度可以调节，只能对单一组分的原油起到防蜡降粘效果，应用范
围较狭窄，不具有普遍的适应性。另外，其电源为220V两相供电，从抽 油机电机配电箱引出，由于油田抽油机的电机电源接入的是380V三相电， 只引出两相给电磁防蜡器供电，造成电机的三相绕组供电不对称，不仅造 成耗能增加，而且大大损害了抽油机电机的使用寿命，需要使用额外的三 相平衡设备来降低危害，给油田造成了不必要的损失。 发明内容
本实用新型提供一种用于采油管线的三相电磁式原油防蜡降粘器，解 决了现有防蜡降粘器能耗大、防蜡降粘效率低、对原油组分依赖性过大、 应用范围狭窄等缺欠。
本实用新型的技术解决方案如下..机械本体主要由管芯、I级线圈、II 级线圈、传感器、外壳、填充物、接线盒及法兰组成；其中，管芯外部缠
绕i级线圈和n级线圈，i级线圈和n级线圈具有不同的层数，连接在一 起构成阶梯形线圈；在i级线圈和n级线圈与管芯之间夹有传感器；外壳与管芯连接构成封闭空腔，将I级线圈、II级线圈和传感器密封在空间之 内，并将该空腔充满填充物；在外壳的外部连接接线盒，将I级线圈、II 级线圈和传感器的引线经由接线盒引出，与控制系统电路相连接。
所述的控制系统电路主要包括三相电源电路、逆变器、接口电路、单 片机控制系统、隔离驱动电路、机械本体、电流反馈、温度反馈和工作模
式驱动电路。其中，接口电路由键盘输入和液晶显示输出组成；机械本体 由电感线圈和工作环境温度取样组成。
三相接口电路将380V三相工频交流电源转变为直流电源，给逆变器 供电。用户通过键盘输入设定系统的工作参数，并向单片机控制系统发出； 单片机控制系统接收初始控制信号，并向发出PWM控制信号，经隔离驱 动电路转换为PWM驱动信号，驱动逆变器产生PWM脉冲电压；电感线 圈在PWM脉冲电压的激励下产生频率和强度可调的电磁场；电感线圈的 工作电流由电流反馈反馈输入隔离驱动电路，经隔离驱动电路采样处理后 反馈到单片机控制系统，构成电流闭环控制系统；工作环境温度取样将工 作环境温度经由温度反馈输入工作模式驱动电路，工作模式驱动电路自动 判定系统的最佳工作模式，并将判定结果信号输入单片机控制系统；单片 机控制系统将系统的工作状态经由液晶显示输出反馈给用户，以便于动态 地监控系统的工作状态(工作参数、工作模式和安全状况等)。
本实用新型的积极效果在于利用380V三相电源作为供电系统，通过控 制系统电路将三相工频电整流成两相的脉动直流，使油田现场的380V三 相电源经过整流滤波后装换为直流输出。实现了磁感应强度和磁场频率均 可调的磁场激发技术，对不同石蜡含量的原油均可起到很好的防蜡降粘效果，保证了对全国各油田的含蜡量不同的原油具有良好的适应性。采用阶 梯形线圈结构，在匝数相同、励磁电流相同的情况下，比常规的均匀螺线管 线圈作用于原油产生的降粘率提高了30%，降低原油粘度，增加了原油在输 油管中的流动性，降低了原油输送能耗，另外还解决了由此造成的抽油机 井抽油杆断脱等问题。具有安装便利、使用方便、无污染、成本低、时效 长等优点。
图1为本实用新型结构原理1、管芯；2、 I级线圈；3、 II级线圈；4、传感器；5、外壳；6、填充 物；7、接线盒；8、法兰；
图2为本实用新型控制系统总体框图。
具体实施方式
根据图1所示，由管芯1、 I级线圈2、 H级线圈3、传感器4、外壳5、 填充物6、接线盒7及法兰8组成本实用新型的机械本体；管芯1外部缠 绕I级线圈2和II级线圈3， I级线圈2和II级线圈3具有不同的层数， 连接在一起构成阶梯形线圈，阶梯型电感线圈总共缠绕9层漆包铜线，外 4层匝数为内5层匝数的-"半；在I级线圈2和II级线圈3与管芯1之间 夹有传感器4;外壳5与管芯1连接构成封闭空腔，将I级线圈2、 II级线 圈3和传感器4密封在空间之内，并将该空腔充满填充物6;在外壳5的 外部连接接线盒7，将I级线圈2、 II级线圈3和传感器4的引线经由接线 盒引出，与控制系统电路相连接，管芯1的两端设有装配的法兰8。
图2给出了控制系统总体框图，它主要包括三相电源电路、逆变器、接口电路、单片机控制系统、隔离驱动电路、机械本体、电流反馈、温度 反馈和工作模式驱动电路。其中，接口电路由键盘输入和液晶显示输出组 成；机械本体由电感线圈和工作环境温度取样组成。
三相电源电路将380V三相工频交流电源转变为直流电源，给逆变器 供电。用户通过键盘输入设定系统的工作参数，并向单片机控制系统发出； 单片机控制系统接收初始控制信号，并向发出PWM控制信号，经隔离驱 动电路转换为PWM驱动信号，驱动逆变器产生PWM脉冲电压；电感线 圈在PWM脉冲电压的激励下产生频率和强度可调的电磁场；电感线圈的 工作电流由电流反馈反馈输入隔离驱动电路，经隔离驱动电路采样处理后 反馈到单片机控制系统，构成电流闭环控制系统；工作环境温度取样将工 作环境温度经由温度反馈输入工作模式驱动电路，工作模式驱动电路自动 判定系统的最佳工作模式，并将判定结果信号输入单片机控制系统；单片 机控制系统将系统的工作状态经由液晶显示输出反馈给用户，以便于动态 地监控系统的工作状态(工作参数、工作模式和安全状况等)。
权利要求1、一种用于采油管线的三相电磁式原油防蜡降粘器，其特征在于由管芯、I级线圈、II级线圈、传感器、外壳、填充物、接线盒及法兰组成；管芯外部缠绕I级线圈和II级线圈，I级线圈和II级线圈具有不同的层数，连接在一起构成阶梯形线圈；在I级线圈和II级线圈与管芯之间夹有传感器；外壳与管芯连接构成封闭空腔，I级线圈、II级线圈和传感器密封在空间之内并充满填充物；在外壳的外部连接接线盒，将I级线圈、II级线圈和传感器的引线经由接线盒引出，与控制系统电路相连接。
2、 根据权利要求1所述的原油防蜡降粘器，其特征在于控制系统 电路包括三相电源电路、逆变器、接口电路、单片机控制系统、隔离驱动 电路、机械本体、电流反馈、温度反馈和工作模式驱动电路构成，其中， 接口电路由键盘输入和液晶显示输出组成；机械本体由电感线圈和工作环 境温度取样组成；三相电源电路接380V三相工频交流电源转变成直流电源为逆变器供 电，通过键盘输入系统的工作参数给单片机控制系统；单片机控制系统接 收初始控制信号，发出PWM控制信号，经隔离驱动电路转换为PWM驱 动信号，驱动逆变器产生PWM脉冲电压输入给机械本体的电感线圈，电 感线圈产生频率和强度可调的电磁场，电感线圈的工作电流由电流反馈反 馈输入隔离驱动电路，经隔离驱动电路采样处理后反馈到单片机控制系 统，构成电流闭环控制系统；工作环境温度取样将工作环境温度经由温度 反馈输入工作模式驱动电路，工作模式驱动电路自动判定系统的工作模 式，并将判定结果信号输入单片机控制系统；单片机控制系统将系统的工 作状态经由液晶显示输出。
专利摘要本实用新型提供一种用于采油管线的三相电磁式原油防蜡降粘器，由管芯、I、II级线圈、传感器等组成，管芯外部缠绕I级线圈和II级线圈构成阶梯形线圈；在I级和II级线圈与管芯之间夹有传感器；外壳与管芯连接构成封闭空腔，在外壳的外部连接接线盒，将I级、II级线圈和传感器的引线经由接线盒引出，与控制系统电路相连接。利用380V三相电源作为供电系统，通过控制系统电路将三相工频电整流成两相的脉动直流，使油田现场的380V三相电源经过整流滤波后装换为直流输出。实现了磁感应强度和磁场频率均可调的磁场激发技术，对不同石蜡含量的原油均可起到很好的防蜡降粘效果，保证了对全国各油田的含蜡量不同的原油具有良好的适应性。
文档编号F17D1/00GK201363558SQ20092009312
公开日2009年12月16日 申请日期2009年3月6日 优先权日2009年3月6日
发明者张伟伟, 张广玉, 李隆球, 王中国, 王武义 申请人:张广玉;王中国;王武义;李隆球;张伟伟