電磁加熱器結構及工作原理提綱一、電磁加熱器結構二、電磁加熱器工作原理三、電磁加熱器操作與調試現(xiàn)場圖片

井口加熱器主體為棒式往復式管狀結構，由鐵磁性熱載棒體和鋼套管與高強度法蘭組合焊接加工制成。經先進的焊接工藝處理，加熱器的主體具有高強耐壓、堅固密封、熱應變能力強和抗腐蝕等特點，能承受足夠的機械壓力和強度。一、電磁加熱器結構一、電磁加熱器結構電磁加熱器外觀：進口出口GDRK系列電磁加熱器安裝示意圖GDRK系列電磁加熱器結構圖與井口加熱器配套使用的電熱控制柜，為柜式防護結構，由優(yōu)質厚鋼板彎制焊接而成。殼體采用靜電噴涂防腐工藝處理。柜內由漏電式空氣開關，交流接觸器、溫控儀表、無功補償元件、過熱保護繼電器等器件組成?？刂齐娐费b置有主令開關，可以人工投入和切除控制回路電源。井口加熱器根據(jù)使用場所，配套使用的電熱控制柜分為：一般防護型和防爆型兩種規(guī)格；加熱方式又分為工頻電熱型和恒溫變頻電熱型兩種，可適用于不同的加熱工藝和使用場所。一、電磁加熱器結構一、電磁加熱器結構防爆控制柜防爆接線箱儀表觀察窗電源開關控制開關一、電磁加熱器結構溫控儀表接線箱防爆配電控制柜示意圖一般防護型控制柜示意圖井口加熱器結構與安裝示意圖結構：主體為棒式往復式管狀結構，配套使用防爆控制柜，井口來液低進高出通過腔體進行加熱。一、電磁加熱器結構

一、高效節(jié)能防爆石油電磁加熱器加熱原理

1.電磁加熱器熱載體由高溫熱纜纏繞在鐵磁性鋼管棒芯上，并結構套入護套鋼管內形成磁場閉合回路。由于鐵磁性鋼管的自身特性，電流通過高溫電纜回路作用于電磁熱載棒體上，使鐵磁性鋼管迅速產生強烈的磁滯渦流及磁阻熱效應，而熱載體釋放的雜散磁場經外套鋼管屏蔽吸收并產生圓環(huán)內集膚效應熱，用來直接加熱石油。而電磁加熱器消耗的無功電力通過無功功率就地補償后，其功率因數(shù)則達到以上，其所消耗的無功電能而直接轉換為熱能，一并用來加熱石油介質，因此，其熱效率高達98%以上。與阻性加熱器相比，在同等加熱工藝條件下其平均節(jié)電率達10-21%。2.電磁加熱器表面發(fā)熱均勻，且無明火?？朔俗栊约訜崞鞯母邷兀üぷ鳡顟B(tài)下高達400℃以上）的缺陷，并具有安全防爆使用壽命長（是阻性加熱器的數(shù)倍）等特點。原理：利用磁場感應渦流加熱原理。二、電磁加熱器工作原理二、電磁加熱器工作原理

電磁加熱器是一種利用電磁感應原理將電能轉換為熱能的裝置。電磁控制器將220V,50/60Hz的交流電整流變成直流電，再將直流電轉換成頻率為20-40KHz的高頻高壓電，高速變化的高頻高壓電流流過線圈會產生高速變化的交變磁場，當磁場內的磁力線通過導磁性金屬材料時會在金屬體內產生無數(shù)的小渦流，使金屬材料本身自行高速發(fā)熱，從而達到加熱金屬材料料筒內的東西。安裝要點1電磁加熱器主機安裝：將集輸油管線斷開，分別經進、出油截門與井口加熱器的進、出油口法蘭相連接，將其串連在集輸油管線中。在井口加熱器進油口截門前端的進、出油管線上，再連接一旁通截門以備洗井、掃線和加熱器停用時，由旁通管線直接輸油.2井口加熱器必須為水平安裝使用。用金屬托架將加熱器棒體緊固，架設在距地面高度約處，為了防止因修井施工作業(yè)對加熱器的影響井口加熱器距井口采油樹5m以外安裝。3控制柜用螺釘緊固在加熱器預制支架上，并連接好接地線，接地或接零導線截面不低于銅芯6mm，其接地電阻值不大于4Ω。4將柜內隨機所配帶的溫控儀傳感器探頭，擰入出油口法蘭下側的傳感器安裝孔內，其連接控制導線經柜底進線孔連接緊固在控制線端子排的對應的兩個端線處。5井口加熱器及控制柜的安裝要與防爆環(huán)境相符合，其接線必須符合相應的防爆等級要求。采用一般型控制柜配套使用在油氣濃度較高的場所時，應將控制柜安裝在隔離的配電間內。加熱器配用的輸電導線及控制線纜應符合防爆工藝要求。其載荷電流密度不超過銅芯22.2加熱器的調試1加熱器及控制柜安裝完畢，將空氣開關置于分斷的位置，用1000V搖表測試加熱器輸入線纜，其絕緣電阻值應符合或超過額定電壓60-300V≥5MΩ；300-690V≥7MΩ；1000-1500V≥10MΩ的絕緣電阻值。2檢查加熱器及控制柜內各部位的螺釘是否緊固，按電氣原理圖和安裝示意圖檢查接線流程是否正確，無誤后方可接通電源。3合上空氣開關，黃色電源指示燈亮；將控制電路主令開關撥至“通”的位置，綠色加熱指示燈亮，黃色電源指示燈滅，且加熱器投入加熱運行狀態(tài)，同時溫控儀將顯示當前相應的溫度值。將主令開關撥至斷的位置可停止加熱運行。4過熱保護繼電器的調試：在正常運行狀態(tài)下將控制線端子排KT1控制線的108、109接線端頭用改錐松開任意一線，加熱器應停止工作；將KT2的202、203接線端頭用外線相短接，加熱器應停止加熱運行，試驗恢復后則應馬上投入加熱運行.5在正常運行狀態(tài)下，按動空氣開關的漏電試跳鈕，空氣開關應迅速脫扣跳閘切斷整機電源；復位后應能恢復正常運行。6加熱器投入加熱前，先打開加熱器的進、出油截門，再將旁通截門關閉，檢查加熱器各連接法蘭處，應無油品滲漏現(xiàn)象，否則應重新緊固至無滲漏為止。關閉加熱器前應先打開旁通截門后再關閉進、出油截門。2.3操作說明1合上空氣開關，黃色電源指示燈亮；將控制電路主令開關撥至“通”的位置，交流接觸器吸合并接通加熱器輸電閉合回路，綠色加熱指示燈亮，黃色電源指示燈滅，且加熱器投入加熱運行狀態(tài)，同時溫控儀將顯示當前相應的溫度值。將主令開關撥至斷的位置可停止加熱運行。2溫控儀是油溫顯示和控制加熱器運行狀態(tài)的主要器件，出廠前已將溫控儀的溫度上限70℃，下限60℃。當加熱器出口介質溫度達到70℃時，自動切斷加熱電源，同時溫控儀面板上的紅色指示燈亮，即加熱器停止加熱。當出口介質溫度低于60℃時將自動接通加熱器輸電閉合回路又重新加熱，同時溫控儀面板上的綠色指示燈亮。出口介質油溫在60-70℃之間停機的保溫狀態(tài)下，黃色電源指示燈亮，溫控儀面板上的綠、紅燈均不亮。3溫度設定：調整設定溫控儀的上、下限的控制溫度值，可將面板右下側的三檔開關從平時測油溫的“測量”檔，向下平推至“下限設定”檔位，此時顯示的溫度值為原下限設定值，旋轉下限設定鈕可改變設定下限溫度控制值；將三檔開關向上平推至“上限設定”檔位的，所顯示的溫度為原設定上限溫度值旋轉上限設定鈕，可改變設定上限溫度控制值，重新設定完成后，將三檔開關再置于“測量”位置即可，溫度設定時一定注意下限設定溫度，不能高于上限設定溫度值，否則加熱器將不能正常工作。安全注意事項1.電磁加熱器控制箱的漏電保護功能,每月至少試跳一次,應靈敏可靠,在不能自動供電加熱時應檢查原因,排除故障,不準短接溫控儀和過熱保護元件,更不準強行交流接觸器吸合.2.油井抽空頻率高且時間長、產液量低且管路油液流速慢，加之又無參水進行循環(huán)，故應采取多油井匯流共用一臺電磁加熱器的加熱工藝方式，以防電磁加熱器長期處于頻繁的熱保護工作狀態(tài)及因管路輸送距離較遠而造成的回壓過高而導致的電磁加熱器損壞。3當高壓清掃管線和洗井作業(yè)前,必須提前打開旁通截門,并關閉電磁加熱器進出油口截門,切斷控制箱電源,以防電磁加熱器受高壓沖擊而損壞,造成不必要的損失.4冬季修井作業(yè)或電磁加熱器長時間處于停用時,必須需切斷控制箱電源。5電磁加熱器的安全保護器件應每年進行一次重點檢查，確保器件的動作靈敏度。針對三塘胡采油廠實際情況對安全易損件井口加熱器雙重過熱保護器件和油罐加熱器過熱保護器件最多1年更換一次，以延長電磁加熱器的使用壽命和安全可靠運行。6在管路液體流量不足或發(fā)生氣阻現(xiàn)象較頻繁的加熱工況環(huán)境中，應盡量選用自動恒溫調功型控制柜，以減少加熱器長期處于非正常的干燒及防干燒的惡劣運行狀態(tài)，以致加熱器絕緣介質加速老化甚至影響其絕緣性能，而直接影響其正常的使用壽命及使用年限。6.安裝方法井口加熱器為水平安裝使用。用金屬托架將加熱器棒體緊固，架設在距地面高度約處，距井口采油樹5m以外安裝。以防止因修井施工作業(yè)對加熱器的影響。將控制柜用螺釘緊固在加熱器預制支架上，電源線經控制柜底部的進線孔緊固連接在輸入接線排A、B、C、N端柱上，并連接好接地線，接地或接零導線截面不低于銅芯6mm，其接地電阻值不大于4Ω。將井口加熱器防爆接線盒預留的電力輸入導線和KT1兩根過熱保護控制線，穿過金屬撓性管至柜內，分別連接緊固在接觸器下口的電源接線端排上，與加熱器連接成輸電閉合回路；零線接地或保護接零。KT1過熱保護控制線分別連接在控制線端子排JX的108、109端線處。再將撓性管的兩個端頭分別與接線盒和控制柜底部的備絲相連接并擰緊。將控制柜內控制線端子排的202、203端線處連接著的KT2過熱保護繼電器殼體和導線，從柜底部的出線孔引出，將KT2保護繼電器殼體鑲入預制在加熱器外壁上的繼電器安裝圓盒內，將圓盒蓋用螺釘緊固好。將柜內隨機所配帶的溫控儀傳感器探頭，擰入出油口法蘭下側的傳感器安裝孔內，其連接控制導線經柜底進線孔連接緊固在控制線端子排的Pt1、Pt2兩個端線處。電磁加熱器主機安裝：將集輸油管線斷開，分別經進、出油截門與井口加熱器的進、出油口法蘭相連接，將其串連在集輸油管線中。在井口加熱器進油口截門前端的進、出油管線上，再連接一旁通截門，以備洗井、掃線和加熱器停用時，由旁通管線直接輸油。井口加熱器安裝后，應按地區(qū)氣溫類別做相應的冬防保溫處理，以減小熱能損失，保持預期的加熱效果。井口加熱器及控制柜的安裝要與防爆環(huán)境相符合，其接線必須符合相應的防爆等級要求。采用一般型控制柜配套使用在油氣濃度較高的場所時，應將控制柜安裝在隔離的配電間內。加熱器配用的輸電導線及控制線纜應符合防爆工藝要求。其載荷電流密度不超過銅芯2。7.操作與調試加熱器及控制柜安裝完畢，將空氣開關置于分斷的位置，用1000V搖表測試加熱器輸入線纜，其絕緣電阻值應符合或超過額定電壓60-300V≥5MΩ；300-690V≥7MΩ；1000-1500V≥10MΩ的絕緣電阻值。檢查加熱器及控制柜內各部位的螺釘是否緊固，按電氣原理圖和安裝示意圖檢查接線流程是否正確，無誤后方可接通電源。合上空氣開關，黃色電源指示燈亮；將控制電路主令開關撥至“通”的位置，交流接觸器吸合并接通加熱器輸電閉合回路，綠色加熱指示燈亮，黃色電源指示燈滅，且加熱器投入加熱運行狀態(tài)，同時溫控儀將顯示當前相應的溫度值。將主令開關撥至斷的位置可停止加熱運行。溫控儀是油溫顯示和控制加熱器運行狀態(tài)的主要器件，出廠前已將溫控儀的加熱停機溫度上限和自動重合閘加熱的溫度下限分別設定在上限70℃，下限60℃。當加熱器出口介質溫度達到70℃時，自動切斷加熱電源，同時溫控儀面板上的紅色指示燈亮，即加熱器停止加熱。當出口介質溫度低于60℃時將自動接通加熱器輸電閉合回路又重新加熱，同時溫控儀面板上的綠色指示燈亮。出口介質油溫在60-70℃之間停機的保溫狀態(tài)下，黃色電源指示燈亮，溫控儀面板上的綠、紅燈均不亮。將溫控儀面板罩取下，則可重新調整設定溫控儀的上、下限的控制溫度值，將面板右下側的三檔開關從平時測油溫的“測量”檔，向左平推至“下限設定”檔位，此時顯示的溫度值為原下限設定值，旋轉下限設定鈕可改變設定下限溫度控制值；將三檔開關向右平推至“上限設定”檔位的，所顯示的溫度為原設定上限溫度值，旋轉上限設定鈕，可改變設定上限溫度控制值，重新設定完成后，將三檔開關再置于“測量”位置即可，溫度設定時一定注意下限設定溫度，不能高于上限設定溫度值，否則加熱器將不能正常工作。過熱保護繼電器的調試：在正常運行狀態(tài)下將控制線端子排KT1控制線的108、109接線端頭用改錐松開任意一線，加熱器應停止工作；將KT2的202、203接線端頭用外線相短接，加熱器應停止加熱運行，試驗恢復后則應馬上投入加熱運行.在正常運行狀態(tài)下，按動空氣開關的漏電試跳鈕，空氣開關應迅速脫扣跳閘切斷整機電源；復位后應能恢復正常運行。加熱器投入加熱前，先打開加熱器的進、出油截門，再將旁通截門關閉，檢查加熱器各連接法蘭處，應無油品滲漏現(xiàn)象，否則應重新緊固至無滲漏為止。關閉加熱器前應先打開旁通截門后再關閉進、出油截門。三、安全注意事項１.安裝使用前必須詳細閱讀“產品使用說明書”,并嚴格按說明書之規(guī)定操作及使用．按電氣原理圖連接電源輸入、輸出及控制導線,按安裝示意圖連接截門及輸油管線.２.電磁加熱器為水平安裝使用,預制地基堅實,并用金屬托架緊固棒體,架設在距地面高度以上(地勢低洼則需更高,以防雨水浸沒),距離油井采油樹5m以外安裝,以不影響修井作業(yè)為宜.３.網絡供電電壓應與銘牌標稱電壓相符,如超過額定電壓值5%以上時,應調整電力變壓器高壓側的調壓開關,至于1檔位置.４.電磁加熱器控制箱的漏電保護功能,每月至少試跳一次,應靈敏可靠,在不能自動供電加熱時應檢查原因,排除故障,不準短接溫控儀和過熱保護元件,更不準強行交流接觸器吸合.5.應確認被加熱介質已流動并充滿電加熱器腔體后，方可將加熱器投入使用。6.電磁加熱器腔體內和棒體上側的圓盒內裝置有雙重過熱保護溫控器,當液量低或無液量流過致使加熱器溫度高于正常時,即迅速停止加熱,待降至正常溫度值時,并可自動恢復加熱.由于電磁加熱原理所致，每次過熱保護停電后，其勵磁所形成的磁滯熱力場尚須逐漸的衰減直至消失，加之高溫熱電纜因高溫保護運行又積溫過高，還需繼續(xù)的散熱而保持熱平衡，因此，停電后的電磁加熱載體仍處于3-5分鐘的升溫狀態(tài)。所以，在管路液體流量不足或發(fā)生氣阻現(xiàn)象較頻繁的加熱工況環(huán)境中，應盡量選用自動恒溫調功型控制柜，以減少加熱器長期處于非正常的干燒及防干燒的惡劣運行狀態(tài)，以致加熱器絕緣介質加速老化甚至影響其絕緣性能，而直接影響其正常的使用壽命及使用年限。7.當高壓清掃管線和洗井作業(yè)前,必須提前打開旁通截門,并關閉電磁加熱器進出油口截門,切斷控制箱電源,以防電磁加熱器受高壓沖擊而損壞,造成不必要的損失.8.冬季修井作業(yè)或電磁加熱器長時間處于停用時,必須需切斷控制箱電源。單管輸油或無參水循環(huán)伴熱的管線,必須關閉電磁加熱器進出油口截門,并打開旁通截門。必要時要進行清掃管線作業(yè),以防輸油管線受堵。同時要將電磁加熱器的進油口連接法蘭螺栓松開,使加熱器腔內的油液放凈,以防加熱器腔體因含水較高受凍結冰膨脹而變形或損壞.9.電磁加熱器每三年進行一次棒芯除垢、清砂作業(yè),對油品含瀝青質、膠質較高或含砂量大的油井,應增加除垢和清砂頻次,以確保加熱效果和延長電磁加熱器的使用壽命.10.不得借用和共用電磁加熱器的任何密封緊固螺栓,以確保良好的密封和隔爆性能.11.電磁加熱器出油口油液溫度出廠時設定上限70℃,下限設定值為60℃,根據(jù)三塘湖采油廠最佳輸油溫度35℃左右和井口管線回壓情況，建議重新設定溫控儀表上、下限設定值，建議上限設定為60℃，下限設定為50℃。12.加熱器外套管必須根據(jù)地區(qū)溫度類別,作相應的保溫處理,以減少熱能流失.13.電磁加熱器配套使用的防爆配電控制柜（箱），其防爆門和蓋的螺釘必須齊全緊固，隔爆接合面應每年進行一次清理并涂204-1防銹油脂，以防止隔爆面銹蝕而達不到相應的防爆要求。14.電磁加熱器的安全保護器件應每年進行一次重點檢查，確保器件的動作靈敏度。對安全易損件井口加熱器的雙重過熱保護器件和油罐加熱器過熱保護器件最多1年更換一次，以延長電磁加熱器的使用壽命和安全可靠運行。15.產品的貯存和運輸應采取防護措施，嚴禁雨淋和陽光下暴曬，并應干燥通風，不得與腐蝕性物品混放、混裝。四、一般故障檢查與排除方法見下表：故障顯示故障原因檢查與排除方法電源斷路器跳閘a電磁加熱器長期停用或存放受潮，初始加熱時，將腔內的受潮氣體排到加熱接線盒內，產生凝露或潮氣而導致絕緣電阻值降低。用絕緣表或兆歐表測量加熱器輸入電纜端頭與外殼之間，如絕緣電阻值較低，打開接線盒蓋，自然通風干燥。b管路內液量不足或頻繁出現(xiàn)氣阻現(xiàn)象或選用的加熱器功率偏大，致使加熱器頻繁的長期處于非正常高溫保護狀態(tài)下運行，導致絕緣性能降低或損壞。選用小功率加熱器或改變原加熱器的接線方法，降低其加熱功率或改換恒溫變頻調功型控制柜以改變加熱器頻繁保護的運行狀態(tài)。c過熱保護繼電器外殼接地將KT1控制線端頭拆下，用絕緣表或兆歐表測量對地絕緣電阻值，如已接地應更換新件。d無功功率補償電容器絕緣擊穿將電容器三個導電柱連接于一起與外殼之間用絕緣表或兆歐表測量，如已接地應更換新件或將其斷路器分斷。電源指示燈不亮而接觸器不吸合a控制電源回路保險熔斷用萬能表測量熔芯電阻值，如屬于斷路狀態(tài)則更換新熔芯b接觸器接點虛接緊固接點螺釘或調整觸頭壓力c電源側零線斷路或虛接檢查電源輸入端排N線和電源側零線連接是否良好，變壓器二次接地線是否連接可靠d電源缺相或斷相用萬能表測量三相電源電壓，檢查電源開關是否虛接或保險片是否熔斷過熱指示燈亮而接觸器不吸合KT1、KT2過熱保護繼電器已進入斷電保護狀態(tài)待溫度降至額定保護溫度以下時，可自行恢復供電.電源正常而接觸器不吸合工作a加熱介質溫度達到溫控儀表上限設定值，已處于停止加熱的待機保溫狀態(tài)當介質溫度低于溫控儀表下限設定值后，可自動恢復加熱。b過熱保護器件處于熱保護狀態(tài)待溫度降至過熱保護器件動作值時可自動恢復加熱.c溫控儀表工作不正?；驌p壞

更換溫控儀表

d因電壓過高致使接觸器線圈燒毀

更換交觸器或線圈

溫控儀表顯示“L”值a溫控儀傳感器探頭或導線間短路將傳感器PT1、PT2控制端頭拆下，用萬用表測量其電阻值為100歐左右（注：0℃時為100歐），如已短路應更換新件。溫控儀表顯示“H”值a溫度傳感器探頭或導線間斷路將傳感器PT1、PT2控制端頭拆下，用萬用表測量其電阻值為100歐左右（注：0℃時為100歐），如已斷路應更換新件。溫控儀表無顯示，電源指示燈不亮a溫控儀表損壞或故障更換溫度儀表b控制柜輸入電纜無零線或零線虛接用萬用表測量相電壓值是否正常。c控制回路的保險芯熔斷用萬用表電阻檔測量熔斷器芯兩端，如斷路，應更換新件。加熱器絕緣電阻值較低a輸電線纜撓性管內凝露或進水將撓性管拆開，將水排出，熱風烘干或自然風干.b陰雨濕熱空氣濕度過高棒芯絕緣凝露受潮把接線盒拆開檢查輸電導線和內芯絕緣在1.0兆歐以上的，可在有專人值守的正常使用工況下（有液量流過時），直接進行通電預熱烘干1-2小時，絕緣低于0.5兆歐以下必須采取低電壓小功率預熱烘干（采用相—相串連接線方式或逐相進行），以防絕緣擊穿c加熱器被雨水浸泡進水更換新加熱器，并與供應商聯(lián)系，由制造商進行專業(yè)修理和修復。五、GDRK系列電磁加熱器加熱功率選型參考表

加熱日產功率液量（m3）含水量10KW20KW30KW40KW50KW60KW010.721.532.243.053.764.510%9.719.429.138.848.558.220%8.817.626.435.244.052.830%8.016.024.032.040.048.040%7.515.022.530.037.545.050%7.014.021.028.035.042.060%6.513.019.526.032.539.070%6.112.218.324.430.536.680%5.711.517.223.028.734.4注：表列參數(shù)為凈升溫40℃時的日產液量參考值。六、現(xiàn)場提出的問題及故障分析1.“溫控儀表顯示值與棒體溫度測量值不一致，是什么原因？”原因：這種現(xiàn)象一般出現(xiàn)在新安裝且正將投入使用的電磁加熱器上。新安裝的加熱器，在開始使用時，加熱介質還未能完全的充滿加熱器腔體或根本沒有油品流動，這種情況下，溫控儀表顯示值是空氣溫度值，而棒體所測量的溫度值是其內部熱載棒芯的熱量傳導和自身屏蔽所產生的熱量值。建議措施：在新安裝電磁加熱器完成后，加熱介質充滿加熱器腔體后，確認有油品流動時再實施加熱。2.“電磁加熱器漏油”現(xiàn)象，是什么原因？