专利名称：电磁机械变频振动减粘降凝装置的制作方法
技术领域：
本发明属于一种用在石油和化学工业上管道输送原油和粘性液体时的电磁机械变频振动减粘降凝装置。
目前原油长输管线输油工艺方法是油田油罐内的原油经泵进入管道泵站内的加热炉，将油温从40℃左右升到70℃左右后进入泵站的输油泵，由泵加压到3MPa到4MPa左右，原油在泵压的推动下，以1米/秒左右的速度向前推进，因为管线沿途散温，故油的温度慢慢降下来，原油按粘温规律变化，温度下降后，油的粘度升高，经过大约50公里温度降到35℃以下就不能再输。为了继续前进，就要再将油温升到70℃左右，再用泵加压到3MPa至4MPa，把油向前推进，这样重复多次，原油才能输送到离油田数百公里以远的的炼油厂。这种加热输送工艺的主要缺点是加热炉加热原油所需大量的燃料油，造成了极大的浪费，同时经加热炉加热的原油凝点不发生变化，粘度按粘温规律变化，原油的性质不发生变化，这样就得每隔大约50公里设一个泵站，管线建设投资大。
苏联专利SU1465675A2所述的输油装置是采用振动源和波纹管一起振动，用这种装置输送原油，消耗能源量较大，且大口径波纹管制造上有一定的困难，其波纹管的寿命也短。
本发明的目的是为了克服目前原油长输工艺中所存在的缺点，提供一种能节约能源、减少投资、减粘降凝效果好的，用于原油长输管道、集输管道的电磁机械变频振动减粘降凝装置。
本发明的电磁机械变频振动装置是利用工频电场力或高频电场力、磁场力和机械振动力，同时作用于原油上，大幅度地破坏原油的网状结构和蜡晶的晶体结构，激活原油分子，使原油的粘度和凝点明显下降，本发明装置结构包括有工作电源、电磁振动管和变频振动处理器三大部分，其工作电源与电磁振动管的电磁线圈相连结，机械变频振动处理器，通过法兰盘、螺栓或焊接的方法与电磁振动管末端相连结，其电磁振动管的构成是电磁线圈绕在不锈钢管或耐温且强度大的非铁磁性管构成的内管上，铁管或圆环矽钢片叠成外管套在电磁线圈的外面形成导磁部分，不锈钢管或非铁磁性管构成的内管内连续放置多个振动单元，振动单元间分别镶有非铁磁性金属圆环，振动单元末端的不锈钢管或非铁磁性管构成的内管内放有弹簧。振动单元、非铁磁性金属圆环、弹簧是位于内管中的三个运动部件，在电磁振动管的末端连结的机械变频振动处理器包括有左端盖、右端盖，弹簧片位于左端盖与右端盖之间，左端盖与右端盖通过螺栓紧密连结，左端盖中间有与电磁振动管的内管直径相同的机械振动频率调节管，与电磁振动管末端相连结的左端盖一端以螺纹与振动频率调节管相连，从而可调节调节管另一端与弹簧片之间的距离，左端盖与弹簧片之间构成的外部空间为振动腔，右端盖与弹簧片之间构成共呜腔，在左端盖一侧设有原油出口接头。
该装置的右端盖中心位置上可设有能够调整弹簧片与调节管之间的距离的调节弹簧和调节螺栓，调整螺栓上套有锁紧螺帽固定其位置，调节弹簧、调节螺栓、锁紧螺帽和调节管在振动频率调整好之后都要用定位锁将位置固定，防止因振动引起位置的变化。
该装置通电后，由于电磁感应的作用，电磁力推动运动部件作往复振动，运动部件总是处于零压状态下工作，即运动部件的内部和外部都有油存在，原油从振动管内流过时，在非铁磁性金属圆环处受到电磁振动的机械振动力、电场力和磁场力同时作用，使原油中的蜡晶结构和纲状结构大幅度地破坏，经过这样处理后蜡晶体结构因为疲劳破坏产生晶面之间的滑移，为粉碎蜡晶的晶体结构准备好了条件。这样的原油由电磁振动管进入机械变频振动处理器，使原油中的蜡晶在某一频率情况下再经机械振动处理一次后，原油的粘度和凝点就大幅度地降低。通过改变调整弹簧、调节螺栓、调节管的位置来调整调节管和弹簧片之间的间隙大小，就可以使机械振动的频率调整到要求的振动频率范围内，原油由机械振动频率调节管和弹簧片之间的间隙流入振动腔。强大的机械振动力把蜡晶充分粉碎，原油从出口接头处流出，即可将减粘降凝后的原油输入到管道中。
对大口径的管道可以用多个电磁机械变频振动装置并联在一起使用。
本发明的优点是原油经加热炉将油温升到63℃-95℃之间，经过本发明的电磁机械变频振动装置处理后，粘度可降低40%-92%，凝点可降低8℃-15℃左右，对原油可以稳定几天，有的原油甚至稳定数十天都不凝，对原油有明显的改性效果。
在管道输油方面原油在输送过程中，经电磁机械变频振动处理后的原油粘度减小，凝点降低，而且在低温情况下粘度稳定时间长，这样能做到只在首站处理一次，其它站不加热，即可进行长输，从而达到节约大量能源，省去或部分省去长输过程中的多站加热的措施，延长站间距节约大量的设备投资，避免了人力物力的浪费。
在原油管输过程中，因为油田的油源不足，为了防止凝管事故，经常采用反输工艺，大量能源的浪费，甚至造成管输经营亏损，而经过本装置处理后的原油粘度回升很慢，稳定性好，如果停输数天，可以不打反输，可节约大量能源。
在目前输油工艺流程中的大罐和炼油厂的储油大罐，常用蒸气盘管加热，经过电磁机械变频振动处理后的原油减粘幅度大，凝点可下降8℃-15℃之多，可做到使储存在大罐中的原油在较低的温度或者常温下储存，节约了大量的能源。
以下结合附图
描述本发明附图为本发明的电磁机械变频振动装置的示意图。
附图亦为本发明的一个实施例。由图可见，本发明的装置由工作电源、电磁振动管和机械变频振动处理器三大部分组成。工作电源(21)可以为交流电源、半波脉冲电源或变频电源，如使用50HZ或60HZ的半波脉冲电源或使用50HZ或60HZ交流电源，或经变频装置变频后的高频电源，本实施例中工作电源，使用的是50HZ交流电源。由图可见，电磁振动管的结构是电磁线圈(5)绕在不锈钢管或非铁磁性管构成的内管(1)上，非铁磁性管可为不锈钢或镁合金等材料，线圈(5)的两端有线圈挡圈(7)。本实施例内管(1)的材料为非铁磁性不锈钢管。外管(3)套在电磁线圈(5)的外面，外管(3)由铁管或圆环矽钢片叠成，本实施例中外管(3)为铁管。在内管(1)内放置有多个振动单元(4)，各振动单元(4)之间分别镶着非铁磁性圆环(2)，振动单元(4)可为软铁磁钴基非晶态振动单元、软铁磁铁基非晶态振动单元、或软铁磁振动单元，本实施例中振动单元(4)为软铁磁钴基非晶态振动单元，振动单元(4)的数量和规格都视油品性质而定。振动单元(4)的数量可为数百个，甚至可为数千个，本实施例中采用的数量为650个，非铁磁性金属圆环(2)的材料可为不锈钢、铜或铝等，本实施例采用的材料是铜。非铁磁性金属圆环(2)的内径等于振动单元(4)的内径，镶在振动单元(4)上。在振动单元(4)的末端的内管(1)内还放有弹簧(6)。由图可见，电磁振动管的末端与机械变频振动处理器通过法兰盘(8)、螺栓(20)或用焊接的方法相连结，机械变频振动处理器由左端盖(10)、右端盖(11)、右端盖与左端盖之间的不锈钢弹簧片(12)、调节弹簧(13)、调节螺栓(14)、锁紧螺帽(15)、共鸣腔(16)、振动腔(17)、机械振动频率调节管(19)和原油出口接头(18)等部分组成。左端盖(10)与右端盖(11)是通过螺栓(9)紧密连结在一起，调节管(19)与左端盖(10)靠螺纹相连结，调节管(19)的另一端处是弹簧片(12)，调节管(19)与弹簧片(12)之间的间隙可通过调节管(19)，调节弹簧(13)与调节螺栓(14)的位置来调节，从而改变振动频率。本实施例中调节管(19)直径与内管(1)直径相同。调节螺栓(14)与右端盖(11)靠螺纹相连结，调节螺栓(14)上套有锁紧螺帽(15)将其固定在右端盖的中心位置上，该装置的电磁振动管的首端还设有与油管相连结的接头(22)。
权利要求
1.一种用于原油长输管道、集输管道的电磁机械变频振动减粘降凝装置，其特征在于本装置包括工作电源、电磁振动管和机械变频振动处理器三大部分，其工作电源(21)与电磁振动管的电磁线圈(5)相连结，机械变频振动处理器通过法兰盘、螺栓或焊接与电磁振动管末端相连结，其电磁振动管的结构是电磁线圈(5)绕在不锈钢管或耐温强度大的非铁磁性管构成的内管(1)上，铁管或圆环矽钢片叠成外管(3)套在电磁线圈(5)的外面，内管(1)内连续放置多个振动单元(4)，二个振动单元(4)之间分别镶有非铁磁性金属圆环(4)，在振动单元(4)最末端的内管(1)内放置有弹簧(6)，振动单元(4)、非铁磁性金属圆环(2)、弹簧(6)构成电磁振动管的三个运动部件，其机械变频振动处理器包括有左端盖(10)、右端盖(11)、弹簧片(12)位于左右端盖之间，左端盖(10)与右端盖(11)通过螺栓紧密相连结，与电磁振动管末端相连的左端盖(10)一端与调节管(19)通过螺纹相连，弹簧片(12)与右端盖之间构成共鸣腔(16)，弹簧片(12)与左端盖(10)构成的外部空间为振动腔，在左端盖(10)一侧设有油出口接头(18)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所说的右端盖(11)中心位置上设有能够调整弹簧片(12)与调节管(19)之间距离的调节弹簧(13)和调节螺栓(14)。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于所说的振动单元(4)为软铁磁钴基非晶态振动单元或软铁磁铁基非晶态振动单元或软铁磁振动单元。
4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于所说的非铁磁性金属圆环(2)为不锈钢、铜或铝等材料。
5.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于所说的工作电源(21)为交流电源、半波脉冲电源或变频电源。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于所说的交流电源为50HZ或60HZ，半波脉冲电源为50HZ或60HZ。
全文摘要
本发明涉及一种用于石油和化学工业上管道输送原油和粘性液体时的电磁机械变频振动减粘降凝的装置，该装置主要包括工作电源、电磁振动管和机械变频振动处理器三大部分，使用该装置处理原油，使原油的粘度和凝点明显下降，粘度可降低40％—92％，凝点可降低8℃—15℃左右，对原油有明显改性效果，可稳定数天有的原油甚至稳定数十天之久都不凝，如果应用到长输管线中可大量节约能源和减少大量投资。
文档编号F17D1/16GK1090384SQ9310028
公开日1994年8月3日 申请日期1993年1月16日 优先权日1993年1月16日
发明者胡如骥 申请人:中国华能技术开发公司