一种用于原油加热的电加热设备及其温度控制方法技术

本发明专利技术涉及一种用于原油加热的电加热设备及其温度控制方法，在炉体的内腔中安装有输油盘管及电加热管并填充有导热介质，控制系统的介质温度传感器和电加热管与PLC控制器连接；介质温度传感器用于采集导热介质的温度，PLC控制器用于接收介质温度传感器的数据，并基于该数据和预设导热介质温度，通过回差延时控制多个电加热管；所述回差延时为导热介质温度差值满足预设回差温度的时长。该电加热设备使用过程中无明火产生，消除了火灾、爆炸等安全隐患；采用电能驱动，使用时不产生尾气，不会对环境造成污染，同时避免了因尾气排放而造成的热量损失、提高了热转换效率；电能替代燃气使该电加热设备具有更广的使用范围。

An electric heating equipment for heating crude oil and its temperature control method

The invention relates to an electric heating equipment for heating crude oil and a temperature control method thereof. The inner cavity of the furnace body is installed with an oil delivery coil and an electric heating pipe and filled with a heat conducting medium. The medium temperature sensor and the electric heating pipe of the control system are connected with the PLC controller. The medium temperature sensor is used for collecting the temperature of the heat conducting medium, and the PLC controller is used for receiving the temperature sensor of the medium Data, and based on the data and the preset temperature of the heat conducting medium, a plurality of electric heating tubes are controlled by a return delay, which is the time length for the temperature difference of the heat conducting medium to meet the preset return temperature. There is no open fire in the use of the electric heating equipment, which eliminates the hidden danger of fire, explosion and other safety hazards; it is driven by electric energy, which does not produce tail gas when used, and will not cause pollution to the environment, meanwhile, it avoids the heat loss caused by tail gas emission, and improves the heat conversion efficiency; the electric energy substitutes for gas to make the electric heating equipment have a wider range of use.

【技术实现步骤摘要】
一种用于原油加热的电加热设备及其温度控制方法
本专利技术涉及电加热设备
，尤其涉及一种用于原油加热的电加热设备及其温度控制方法。
技术介绍
在油田原油输送过程中，由于部分油井内温度较低，使得采出的原油温度较低，黏度较大，不便于在输油管道内流动，为提升原油在输油管道内的流动性，需要在原油从油井采出后提升原油的温度，从而降低原油粘稠度增加其流动性。目前油田采用燃气式水套炉作为原油加热设备进行原油温度及流动性提升。燃气水套炉是油田经常使用的原油加热设备，其通过注入炉体内的天然气进行燃烧发热，并将热量传送到水套炉内，但其使用过程中均存在以下缺点：(1)燃气过程中会出现明火，如果原油管道出现泄漏情况，则可能会发生火灾或者严重的话会发生爆炸；(2)燃气燃烧过程中存在尾气排放，天然气尾气中含有硫化物、氮化物等有害气体及大量的水蒸气和二氧化碳，会对周围环境造成影响。(3)燃气式水套炉排放的尾气中含有大量的热量，导致燃气水套炉的热转化效率较低，存在能源浪费的现象。(4)燃气水套炉的使用需要有燃气支持，燃气资源匮乏、燃气供应困难的地方无法使用燃气水套炉，因此燃气水套炉的使用存在地域局限性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于原油加热的电加热设备及其控制方法，以解决目前现有的原油加热设备加热过程中存在明火、会产生尾气排放、热转化效率低、使用存在地域局限性的技术问题。本专利技术所解决的技术问题可以采取以下方案来实现：第一方面，本专利技术提供一种用于原油加热的电加热设备，其特征在于：所述电加热设备包括炉体、输油盘管、多个电加热管、导热介质、控制系统；在所述炉体的内腔中安装有所述输油盘管及所述多个电加热管，且在所述炉体的内腔中填充有所述导热介质，所述输油盘管及所述电加热管均浸没于所述导热介质中；所述输油盘管的一端为进油口、另一端为出油口，且所述输油盘管的两端从所述炉体的一个侧面或分别从所述炉体的两个侧面穿至所述炉体外；在所述炉体的上端分别设置有均与所述炉体内部连通的加液管及排气阀，在所述炉体的下端则设置有与所述炉体内部连通的排污管；所述控制系统包括介质温度传感器、PLC控制器，所述介质温度传感器和所述多个电加热管均与所述PLC控制器连接；所述介质温度传感器用于采集所述炉体内导热介质的温度，所述PLC控制器用于接收所述介质温度传感器的数据，并基于所述介质温度传感器的数据和预设导热介质温度，通过回差延时控制所述多个电加热管；其中，所述回差延时为导热介质温度差值满足预设回差温度的时长。作为优选：所述预设回差温度包括：启动回差温度和停止回差温度；所述回差延时包括：启动回差延时和停止回差延时。作为优选：所述PLC控制器还用于对所述多个电加热管进行分组。作为优选：所述PLC控制器用于接收所述介质温度传感器的数据，并基于所述介质温度传感器的数据和预设导热介质温度，通过不同的回差延时控制多组电加热管。作为优选：所述多个电加热管分为三组，第一组电加热管包括至少一个电加热管；第二组电加热管包括至少两个电加热管，第三组电加热管包括至少三个电加热管；所述PLC控制器用于接收所述介质温度传感器的数据，并基于所述介质温度传感器的数据和预设导热介质温度，通过第一启动回差延时和第一停止回差延时控制第一组电加热管，通过第二启动回差延时和第二停止回差延时控制第二组电加热管，通过第三启动回差延时和第三停止回差延时控制第三组电加热管。作为优选：所述多个电加热管以预设分组周期进行轮换分组。作为优选：所述控制系统还包括液位计，在所述炉体内腔的上部安装有所述液位计，所述液位计与所述PLC控制器的输入端相连接。作为优选：所述控制系统还包括进油温度传感器、出油温度传感器，所述进油温度传感器用于检测所述输油盘管进油口处的油温，所述出油温度传感器用于检测所述输油盘管出油口处的油温，所述进油温度传感器、出油温度传感器均与所述PLC控制器的输入端相连接。作为优选：所述导热介质采用沸点为108℃，凝固点为-35℃的混合液体。另一方面，本专利技术提供一种用于原油加热的电加热设备的温度控制方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：由所述PLC控制器获取所述介质温度传感器的数据；所述PLC控制器基于所述介质温度传感器的数据和预设导热介质温度，通过回差延时控制所述电加热管；其中，所述回差延时为导热介质温度差值满足预设回差温度的时长。本专利技术用于原油加热的电加热设备采用将电能转化为热能的方式进行加热，由电加热管发出的热量传导到导热介质中，导热介质的热量则通过输油盘管转移到被加热原油中，由此完成原油温度及流动性的提升。因此采用本专利技术的技术方案带来如下技术效果：(1)本专利技术用于原油加热的电加热设备在使用过程中无任何明火产生，消除了可能因原油泄露而引发的火灾、爆炸等安全隐患。(2)该电加热设备采用电能驱动，使用时不存在任何尾气排放，因此不会对环境造成污染。(3)本专利技术电加热设备的电加热管通电后将电能直接转换为热量，设备运行时并不会产生尾气排放，避免了因尾气排放而造成的热量损失，因此具有较高的热转换效率。(4)相较于燃气，电能在使用上并不存在地域局限性，因此本专利技术的电加热设备使用范围更广。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例一用于原油加热的电加热设备主视剖视图；图2是本专利技术实施例一用于原油加热的电加热设备的左视图；图3是本专利技术实施例一用于原油加热的电加热设备的右视图；图4是本专利技术实施例一用于原油加热的电加热设备的控制系统的结构框图；图5是本专利技术实施例一用于原油加热的电加热设备的温度控制方法流程图；图6是本专利技术实施例二用于原油加热的电加热设备的主视图；图7是本专利技术实施例二用于原油加热的电加热设备的右视图；图8是本专利技术实施例二用于原油加热的电加热设备的俯视图；图9是本专利技术实施例二用于原油加热的电加热设备的电气层前面板的结构示意图；主要标件与标号：炉体：1；加液管：11；排气阀：12；排污管：13；蒸汽冷却器：14；排气孔：141；保温层：15；盘管马鞍座：16；炉体马鞍座：17；液位计安装孔：18；输油盘管：2；进油口：21；出油口：22；电加热管：3；导热介质：4；控制系统：5；PLC控制器：51；液位计：52；介质温度传感器：531；进油温度传感器：532；出油温度传感器：533；报警装置：54；控制面板：55；外壳：6；进口：611；出口：612；加液口：613；排气口：614；排污口：615；炉体层：621；电气层：622；控制层：623；电气层后面板：631；电气层前面板：632；防雨罩：64；外壳门：65；炉体固定板：66；合页：6321；卡片6322。...

【技术保护点】
1.一种用于原油加热的电加热设备，其特征在于：所述电加热设备包括炉体(1)、输油盘管(2)、多个电加热管(3)、导热介质(4)、控制系统(5)；/n在所述炉体(1)的内腔中安装有所述输油盘管(2)及所述多个电加热管(3)，且在所述炉体(1)的内腔中填充有所述导热介质(4)，所述输油盘管(2)及所述电加热管(3)均浸没于所述导热介质(4)中；/n所述输油盘管(2)的一端为进油口(21)、另一端为出油口(22)，且所述输油盘管(2)的两端从所述炉体(1)的一个侧面或分别从所述炉体(1)的两个侧面穿至所述炉体(1)外；/n在所述炉体(1)的上端分别设置有均与所述炉体(1)内部连通的加液管(11)及排气阀(12)，在所述炉体(1)的下端则设置有与所述炉体(1)内部连通的排污管(13)；/n所述控制系统(5)包括介质温度传感器(531)、PLC控制器(51)，所述介质温度传感器(531)和所述多个电加热管(3)均与所述PLC控制器(51)连接；/n所述介质温度传感器(531)用于采集所述炉体(1)内导热介质(4)的温度，所述PLC控制器(51)用于接收所述介质温度传感器(531)的数据，并基于所述介质温度传感器(531)的数据和预设导热介质温度，通过回差延时控制所述多个电加热管(3)；其中，所述回差延时为导热介质(4)温度差值满足预设回差温度的时长。/n...

【技术特征摘要】
1.一种用于原油加热的电加热设备，其特征在于：所述电加热设备包括炉体(1)、输油盘管(2)、多个电加热管(3)、导热介质(4)、控制系统(5)；
在所述炉体(1)的内腔中安装有所述输油盘管(2)及所述多个电加热管(3)，且在所述炉体(1)的内腔中填充有所述导热介质(4)，所述输油盘管(2)及所述电加热管(3)均浸没于所述导热介质(4)中；
所述输油盘管(2)的一端为进油口(21)、另一端为出油口(22)，且所述输油盘管(2)的两端从所述炉体(1)的一个侧面或分别从所述炉体(1)的两个侧面穿至所述炉体(1)外；
在所述炉体(1)的上端分别设置有均与所述炉体(1)内部连通的加液管(11)及排气阀(12)，在所述炉体(1)的下端则设置有与所述炉体(1)内部连通的排污管(13)；
所述控制系统(5)包括介质温度传感器(531)、PLC控制器(51)，所述介质温度传感器(531)和所述多个电加热管(3)均与所述PLC控制器(51)连接；
所述介质温度传感器(531)用于采集所述炉体(1)内导热介质(4)的温度，所述PLC控制器(51)用于接收所述介质温度传感器(531)的数据，并基于所述介质温度传感器(531)的数据和预设导热介质温度，通过回差延时控制所述多个电加热管(3)；其中，所述回差延时为导热介质(4)温度差值满足预设回差温度的时长。


2.根据权利要求1所述的用于原油加热的电加热设备，其特征在于：所述预设回差温度包括：启动回差温度和停止回差温度；所述回差延时包括：启动回差延时和停止回差延时。


3.根据权利要求1所述的用于原油加热的电加热设备，其特征在于：所述PLC控制器(51)还用于对所述多个电加热管(3)进行分组。


4.根据权利要求3所述的用于原油加热的电加热设备，其特征在于：所述PLC控制器(51)用于接收所述介质温度传感器(531)的数据，并基于所述介质温度传感器(531)的数据和预设导热介质温度，通过不同的回差延时控制多组电加热管(3)。


5.根据权利要求4所述的用于原油加热的电加热...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁彦，刘旭东，王树军，
申请(专利权)人：内蒙古航天金岗重工有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙;15