針對含油固廢加熱熱解吸的中頻電磁感應加熱裝置的制造方法
【專利摘要】一種針對含油固廢加熱熱解吸的中頻電磁感應加熱裝置，其包括用于自動協(xié)調(diào)控制整個中頻電磁感應加熱裝置的自動化控制單元，呈筒狀的熱解吸腔體，呈交錯形式分布在所述熱解吸腔體外表面的溫度測量儀表，包覆在熱解吸腔體外表面的保溫隔熱層，溫度測量儀表延伸出保溫隔熱層外，在保溫隔熱層的外表面根據(jù)熱解吸腔體內(nèi)部的不同區(qū)域定向纏繞有多組電磁感應加熱電纜，每一組電磁感應加熱電纜連接一個中頻加熱電源，多個中頻加熱電源共同連接所述自動化控制單元。本實用新型采用500Hz的中頻頻率進行加熱，采用金屬筒體定向纏繞單芯電纜的方式產(chǎn)生電磁場，加熱溫度最高可達800℃，加熱效率可達90％以上，可廣泛應用于油田含油污泥處理等行業(yè)。
【專利說明】
針對含油固廢加熱熱解吸的中頻電磁感應加熱裝置
技術(shù)領域
[0001 ]本實用新型涉及一種針對含油固廢加熱熱解吸的中頻電磁感應加熱裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在油田生產(chǎn)過程中，會產(chǎn)生大量的落地油泥、作業(yè)油泥、大罐底泥和水處理排泥等含油污泥，必須對含油污泥實現(xiàn)無害化處理和處置。目前采用的燃燒天然氣熱解吸方法存在效率低，能耗高，不環(huán)保，內(nèi)外溫差大等問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型目的在于提供一種能有效進行含油固廢加熱熱解吸的中頻電磁感應加熱裝置，該電磁感應加熱裝置是一種利用電磁感應原理將電能轉(zhuǎn)換成熱能，具有加熱熱效率高，可達90%以上，同時可以改善工作環(huán)境。
[0004]本實用新型中針對含油固廢加熱熱解吸的中頻電磁感應加熱裝置，包括有用于自動協(xié)調(diào)控制整個中頻電磁感應加熱裝置的自動化控制單元，所述中頻電磁感應加熱裝置還包括有呈筒狀的熱解吸腔體，呈交錯形式分布在所述熱解吸腔體外表面的溫度測量儀表，包覆在所述熱解吸腔體外表面的保溫隔熱層，所述溫度測量儀表延伸出所述保溫隔熱層夕卜，在所述保溫隔熱層的外表面根據(jù)所述熱解吸腔體內(nèi)部的不同區(qū)域定向纏繞有多組電磁感應加熱電纜，每一組電磁感應加熱電纜連接一個中頻加熱電源，多個所述中頻加熱電源共同連接所述自動化控制單元。
[0005]所述熱解吸腔體呈圓筒狀，采用耐高溫在800°C以上的鐵磁金屬材料制成，在所述圓筒狀的熱解吸腔體兩端均設置有密封裝置，在一端的密閉裝置處設置有進料口及氣鎖，另一端設置有出料口和氣鎖，在所述圓筒狀的熱解吸腔體內(nèi)部依次形成有進料升溫區(qū)、水汽蒸發(fā)區(qū)、油解吸區(qū)、重組分裂解區(qū)、出料區(qū)和汽相集聚及排出區(qū)。
[0006]所述熱解吸腔體的頂部設置有與油汽收集腔連通的油汽出口。
[0007]所述溫度測量儀表為熱電偶溫度變送器，所述熱電偶變送器呈直線安裝，并且垂直于熱解吸腔體的外表面，對所述熱電偶變送器的傳輸信號電纜作屏蔽處理。
[0008]所述保溫隔熱層的材料為陶瓷纖維氈，所述陶瓷纖維氈經(jīng)由耐高溫的玻璃絲布固定在所述熱解吸腔體的外表面。
[0009]所述保溫隔熱層的厚度在100mm-200mm之間。
[0010]所述電磁感應加熱電纜為優(yōu)質(zhì)純銅電纜，所述電磁感應加熱電纜的工作電壓為八(:150(^，500取，能在200°(:溫度下長期工作，所述電磁感應加熱電纜的截面為20-30臟2。
[0011]所述中頻加熱電源是將三相50Hz工頻電轉(zhuǎn)化為單相500Hz中頻電的裝置，所述中頻加熱電源的容量達I OOkVA或150kVA。
[0012]所述熱解吸腔體內(nèi)部進料升溫區(qū)、水汽蒸發(fā)區(qū)對應的筒體外壁面上纏繞的電磁感應加熱電纜的間距為0mm，所述油解吸區(qū)、重組分裂解區(qū)和出料區(qū)對應的筒體外壁面上的電磁感應加熱電纜纏繞的間距在O-1Omm之間，排出區(qū)對應的外壁面不纏繞電磁感應加熱電纜。
[0013]本實用新型中的中頻電磁感應加熱裝置利用電磁感應原理將電能轉(zhuǎn)換成熱能，電源整流電路將50Hz/60Hz的交流電變換成直流電壓，再經(jīng)過控制電路將直流電壓轉(zhuǎn)換頻率為中、高頻電壓，使得高速變化的電流通過線圈產(chǎn)生高速變化的磁場，當磁場磁力線通過金屬時，在金屬體內(nèi)產(chǎn)生無數(shù)的小旋渦流，使金屬被加熱物體本身自行高速發(fā)熱，從而起到加熱的效果。與傳統(tǒng)加熱方式比，電磁加熱熱效率高，可達90%以上。同時改善了工作環(huán)境，即電磁加熱為內(nèi)熱方式，熱量聚集于加熱體內(nèi)部，外部熱量耗散非常低。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型中中頻電磁感應加熱裝置的組成示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面將結(jié)合附圖對本實用新型中的具體實施例作詳細說明。
[0016]如圖1所示，本實用新型中的針對含油固廢加熱熱解吸的中頻電磁感應加熱裝置包括有熱解吸腔體1、溫度檢測儀表2、保溫隔熱層3、電磁感應加熱電纜4，自動化控制單元5和中頻加熱電源6。其中:
[0017]熱解吸腔體I包括有一筒體，該筒體采用耐高溫在800°C以上的鐵磁金屬材質(zhì)制成，尤其可以采用碳鋼金屬，筒體的形狀呈圓筒狀，在筒體的兩端均設置有密封裝置，其中一端的密封裝置中設有進料口及氣鎖，另一端的密封裝置中設有出料口及氣鎖，在筒體的頂部設有與油汽收集腔連通的油汽出口。在筒體內(nèi)部根據(jù)熱解吸步驟依次形成有進料升溫區(qū)、水汽蒸發(fā)區(qū)、油解吸區(qū)、重組分裂解區(qū)、出料區(qū)和汽相集聚及排出區(qū)。在筒體的外壁面包覆有保溫隔熱層3，在保溫隔熱層3外定向(朝同一方向)纏繞有多組單芯電磁感應加熱電纜4，以確保產(chǎn)生的電磁場不會互相抵消，確保加熱效果。該電磁感應加熱電纜4采用電磁感應加熱用導線，本實用新型中的電磁感應加熱用導線采用優(yōu)質(zhì)純銅電纜，電磁感應加熱用導線的工作電壓為AC1500V，500Hz，長期工作溫度可達200°C，電磁感應加熱用導線的截面直徑為20-30mm2。電磁感應加熱電纜4定向均勻地纏繞在保溫隔熱層3外面，針對筒體內(nèi)部的不同分區(qū)可以纏繞多組密度不同的電磁感應加熱電纜4，每一組電磁感應加熱電纜4連接一個中頻加熱電源6，由中頻加熱電源6對各組電磁感應加熱電纜4提供電源，中頻加熱電源6將三相50Hz工頻電轉(zhuǎn)化為單相500Hz中頻電，其容量可達10kVA或者150kVA。中頻加熱電源6負責給電磁感應加熱電纜4供電，中頻加熱電源6要求有短路、斷路、過流、過溫等保護功能，也要有溫度控制和顯示功能，對于中頻加熱電源6及其所具備的功能，由于是采用市售成熟產(chǎn)品，因此不再詳細說明。中頻加熱電源6額定輸入工作電壓為380V，額定輸出電壓為0-1500V。中頻加熱電源6在送電過程要求先小功率預熱，待系統(tǒng)溫度上來后在大功率加熱。
[0018]在筒體外朝同一方向纏繞的多組電磁感應加熱電纜4，每一組電磁感應加熱電纜4的導線間距不同，一般在O-1Omm之間，所用導線的截面積在20-30mm2之間，也可以有所不同。即筒體內(nèi)部進料升溫區(qū)、水汽蒸發(fā)區(qū)對應的筒體外壁面上纏繞的導線的間距基本為0mm，即緊貼后并行纏繞，在油解吸區(qū)、重組分裂解區(qū)和出料區(qū)對應的筒體外壁面上的導線纏繞的間距在O-1Omm之間，排出區(qū)對應的外壁面可以不纏繞導線。各個區(qū)域?qū)耐搀w外壁面均設置有對應的溫度測量儀表2，本實用新型中溫度測量儀表2采用熱電偶變送器，每個熱電偶變送器必須呈直線安裝，確保整個過程不會產(chǎn)生電磁干擾，確保溫度信號準確。并且垂直于熱解吸腔體的外表面，以方便保溫隔熱層3的包覆，同時對熱電偶變送器的傳輸信號電纜作屏蔽處理，以防止與電磁感應加熱電纜4產(chǎn)生的信號作干擾。并且在筒體外壁面上設置的熱電偶變送器以交錯的形式分布固定，用于實時檢測熱解吸腔體I內(nèi)部不同部位的溫度。
[0019]熱電偶變送器、中頻加熱電源6均通過自動化控制單元5實現(xiàn)各功能的分區(qū)及恒溫控制。電磁感應加熱電纜在定向纏繞時避免與筒體壁面和熱電偶變送器有任何接觸。
[0020]保溫隔熱層3選用隔熱耐溫效果好的陶瓷纖維氈，厚度在100mm-200mm之間，保溫材料通過非金屬材料固定在熱解吸腔體I上，比如用耐高溫的玻璃絲布將保溫材料纏繞固定在熱解吸腔體I的外有面，固定材料需耐溫200°C以上。
[0021]自動化控制單元5由PLC和觸摸屏組成，同時與熱電偶變送器、中頻加熱電源6連接，PLC程序?qū)⒉杉瘉淼男盘栠M行邏輯編程，并通過執(zhí)行機構(gòu)進行動作執(zhí)行，觸摸屏上可實時顯示現(xiàn)場運行狀態(tài)、報警信息，并支持歷史數(shù)據(jù)記錄和查詢。
[0022]利用本實用新型中的中頻電磁感應加熱裝置能在交變電場下產(chǎn)生渦流效應，導致鐵磁金屬材料的本體發(fā)熱，達到對進入到熱解吸腔體內(nèi)的污泥進行加熱的目的。
[0023]本實用新型中的中頻電磁感應加熱裝置利采用含油固廢加熱熱解吸的中頻電磁感應加熱裝置解決了天然氣加熱的多項缺點。
【主權(quán)項】
1.一種針對含油固廢加熱熱解吸的中頻電磁感應加熱裝置，包括有用于自動協(xié)調(diào)控制整個中頻電磁感應加熱裝置的自動化控制單元，其特征在于，所述中頻電磁感應加熱裝置還包括有呈筒狀的熱解吸腔體，呈交錯形式分布在所述熱解吸腔體外表面的溫度測量儀表，包覆在所述熱解吸腔體外表面的保溫隔熱層，所述溫度測量儀表延伸出所述保溫隔熱層外，在所述保溫隔熱層的外表面根據(jù)所述熱解吸腔體內(nèi)部的不同區(qū)域定向纏繞有多組電磁感應加熱電纜，每一組電磁感應加熱電纜連接一個中頻加熱電源，多個所述中頻加熱電源共同連接所述自動化控制單元。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的針對含油固廢加熱熱解吸的中頻電磁感應加熱裝置，其特征在于，所述熱解吸腔體呈圓筒狀，采用耐高溫在800°C以上的鐵磁金屬材料制成，在所述圓筒狀的熱解吸腔體兩端均設置有密封裝置，在一端的密閉裝置處設置有進料口及氣鎖，另一端設置有出料口和氣鎖，在所述圓筒狀的熱解吸腔體內(nèi)部依次形成有進料升溫區(qū)、水汽蒸發(fā)區(qū)、油解吸區(qū)、重組分裂解區(qū)、出料區(qū)和汽相集聚及排出區(qū)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的針對含油固廢加熱熱解吸的中頻電磁感應加熱裝置，其特征在于，所述熱解吸腔體的頂部設置有與油汽收集腔連通的油汽出口。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的針對含油固廢加熱熱解吸的中頻電磁感應加熱裝置，其特征在于，所述溫度測量儀表為熱電偶變送器，所述熱電偶變送器呈直線安裝，并且垂直于熱解吸腔體的外表面，對所述熱電偶變送器的傳輸信號電纜作屏蔽處理。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的針對含油固廢加熱熱解吸的中頻電磁感應加熱裝置，其特征在于，所述保溫隔熱層的材料為陶瓷纖維氈，所述陶瓷纖維氈經(jīng)由耐高溫的玻璃絲布固定在所述熱解吸腔體的外表面。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的針對含油固廢加熱熱解吸的中頻電磁感應加熱裝置，其特征在于，所述保溫隔熱層的厚度在100mm-200mm之間。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的針對含油固廢加熱熱解吸的中頻電磁感應加熱裝置，其特征在于，所述電磁感應加熱電纜為優(yōu)質(zhì)純銅電纜，所述電磁感應加熱電纜的截面為20-30_2。8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的針對含油固廢加熱熱解吸的中頻電磁感應加熱裝置，其特征在于，所述熱解吸腔體內(nèi)部進料升溫區(qū)、水汽蒸發(fā)區(qū)對應的筒體外壁面上纏繞的電磁感應加熱電纜的間距為Omm，所述油解吸區(qū)、重組分裂解區(qū)和出料區(qū)對應的筒體外壁面上的電磁感應加熱電纜纏繞的間距在0-1 Omm之間，排出區(qū)對應的外壁面不纏繞電磁感應加熱電纜。
【文檔編號】C02F11/10GK205443008SQ201620181854
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月10日
【發(fā)明人】陳勇, 王輝, 李森, 朱學文, 李連生, 劉成亮, 朱寶志, 李錫久, 那維生
【申請人】遼寧華孚石油高科技股份有限公司