管道式井口电磁加热器的应用

陈玉玲李磊

1. 沈阳工学院 2. 沈阳工业大学通益科技有限公司

管道式井口电磁加热器的应用

陈玉玲1李磊2

1. 沈阳工学院 2. 沈阳工业大学通益科技有限公司

管道式电磁感应加热器利用直线电机的概念，按照一定的规律布设三相行波磁场感应线圈，使其产生行波磁场，进而在管道上感应涡流，加热管道；电源采用三相对称方波中频，能够实现涡流、磁滞和谐波加热，效率高。管道感应加热属于无热源加热技术，无明火，适合于高危防爆场所的设备加热，同时行波磁场加热方式可大大降低原油分子的结合力，使稠油在较低温度下输送而不会凝结，免除传统加热炉的缺点，安全可靠。

涡流 磁滞 谐波加热 电磁感应

1 引言

受气温和原油粘度的影响，很多采油现场不仅需要对井口处的原油输送管道加热，还要对油罐和值班室进行供暖。传统加热或供暖均有共同的缺点：①系统较为庞大，热惯性大，热滞后性大；②不是以控制原油出口的温度为控制对象，属于开环加热，效率低；③保温比较困难，热损失严重。电磁感应加热技术上已大量应用于炼钢、金属热处理等行业，由于其采用无热源加热且能量集中又无外向热损失，所以被公认为是对圆形管道加热效率最高的一种方式。

2 电磁加热器基本构成

电磁加热器由中频感应电源、加热-换热器和操作监控保护三大部分组成。换热器由DN65（根据需要，可以采用其它管径）钢管外敷行波磁场感应线圈和保温层、内置挡流板组成，用来热能交换。操作监控保护由漏电空气开关、电流互感器、电度表、显示仪表、中频控制器等组成。如图1所示。

3 管道式电磁加热器应用

图1 电磁加热器组成

对于较长行程的输油管道，可以采用多个行波磁场电磁加热器串联使用，对于保温较好的输油管道，每1km温度下降约5℃，根据需要，每5km可安装一台适当功率的行波磁场电磁加热器实现接力加热，系统方案图如图2所示。

图2 系统方案图

4 电磁加热器的安装及配线

①行波磁场电磁加热器底座应固定在稳定牢固的基础上。进油口在下，出油口在上，通常应加装旁通管路，以适应行波磁场电磁加热器检修工作和季节性运行的需要。

②输入三相380V电源接至输入端子排L1、L2、L3、N上。

③行波磁场电磁加热器安装前应使用1000V摇表检测感应加热线圈与外壳的绝缘电阻，绝阻应≥1.5MΩ，并检查器体及各部件有无缺损现象。

④行波磁场电磁加热器设有专用接地螺栓，用户应将接地线可靠地接在该螺栓上，接地线应采用4mm2以上多股铜线。

5 电磁加热器的操作

操作步骤：

①合上空气开关。

②将调节电位器到最小。

③将启停操作旋钮打到启动端。

④将转换开关转到自动运行或手动运行的位置，选择运行方式，手动方式是电流调节方式，只调节电流大小；自动方式是温度闭环调节方式。

⑤设定温度控制仪的温度给定值及P、I、D参数，以便节能运行。

6 运行故障预测及解决措施

6.1 电源故障

红灯亮，按复位按钮，如果故障不能解除，更换加热电源主机箱。

6.2 换热器故障

绿灯亮，按复位按钮，如果故障不能解除，请检查加热器是否干烧，如果干烧，请通入原油，继续运行，如果不是干烧，请更换换热器。

[1]闫传新,改善单井井口加热炉加热效率状况.[J]中国科技博览,2010（11）:11

[2]潘天明,现代感应加热装置[M].北京：冶金工业出版社,1996

陈玉玲，1981—，女，汉族，辽宁省凌源市,教师，讲师，硕士学位，研究方向：单片机、电子技术。

李磊，1980—，男，汉族，辽宁省铁岭市，沈阳工业大学通益科技有限公司，学士学位，研究方向：电气控制。