專利名稱：電磁機械變頻振動減粘降凝裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于一種用在石油和化學工業(yè)上管道輸送原油和粘性液體時的電磁機械變頻振動減粘降凝裝置。
目前原油長輸管線輸油工藝方法是油田油罐內的原油經(jīng)泵進入管道泵站內的加熱爐，將油溫從40℃左右升到70℃左右后進入泵站的輸油泵，由泵加壓到3MPa到4MPa左右，原油在泵壓的推動下，以1米／秒左右的速度向前推進，因為管線沿途散溫，故油的溫度慢慢降下來，原油按粘溫規(guī)律變化，溫度下降后，油的粘度升高，經(jīng)過大約50公里溫度降到35℃以下就不能再輸。為了繼續(xù)前進，就要再將油溫升到70℃左右，再用泵加壓到3MPa至4MPa，把油向前推進，這樣重復多次，原油才能輸送到離油田數(shù)百公里以遠的煉油廠。這種加熱輸送工藝的主要缺點是加熱爐加熱原油所需大量的燃料油，造成了極大的浪費，同時經(jīng)加熱爐加熱的原油凝點不發(fā)生變化，粘度按粘溫規(guī)律變化，原油的性質不發(fā)生變化，這樣就得每隔大約50公里設一個泵站，管線建設投資大。
蘇聯(lián)專利SU1465675A2所述的輸油裝置是采用振動源和波紋管一起振動，用這種裝置輸送原油，消耗能源量較大，且大口徑波紋管制造上有一定的困難，其波紋管的壽命也短。
本發(fā)明的目的是為了克服目前原油長輸工藝中所存在的缺點，提供一種能節(jié)約能源、減少投資、減粘降凝效果好的，用于原油長輸管道、集輸管道的電磁機械變頻振動減粘降凝裝置。
本發(fā)明的電磁機械變頻振動裝置是利用工頻電場力或高頻電場力、磁場力和機械振動力，同時作用于原油上，大幅度地破壞原油的網(wǎng)狀結構和蠟晶的晶體結構，激活原油分子，使原油的粘度和凝點明顯下降，本發(fā)明裝置結構包括有工作電源、電磁振動管和變頻振動處理器三大部分，其工作電源與電磁振動管的電磁線圈相連結，機械變頻振動處理器，通過法蘭盤、螺栓或焊接的方法與電磁振動管末端相連結，其電磁振動管的構成是電磁線圈繞在不銹鋼管或耐溫且強度大的非鐵磁性管構成的內管上，鐵管或圓環(huán)矽鋼片疊成外管套在電磁線圈的外面形成導磁部分，不銹鋼管或非鐵磁性管構成的內管內連續(xù)放置多個振動單元，振動單元間分別鑲有非鐵磁性金屬圓環(huán)，振動單元末端的不銹鋼管或非鐵磁性管構成的內管內放有彈簧。振動單元、非鐵磁性金屬圓環(huán)、彈簧是位于內管中的三個運動部件，在電磁振動管的末端連結的機械變頻振動處理器包括有左端蓋、右端蓋，彈簧片位于左端蓋與右端蓋之間，左端蓋與右端蓋通過螺栓緊密連結，左端蓋中間有與電磁振動管的內管直徑相同的機械振動頻率調節(jié)管，與電磁振動管末端相連結的左端蓋一端以螺紋與振動頻率調節(jié)管相連，從而可調整調節(jié)管另一端與彈簧片之間的距離，左端蓋與彈簧片之間構成的外部空間為振動腔，右端蓋與彈簧片之間構成共嗚腔，在左端蓋一側設有原油出口接頭。
該裝置的右端蓋中心位置上可設有能夠調整彈簧片與調節(jié)管之間的距離的調節(jié)彈簧和調節(jié)螺栓，調整螺栓上套有鎖緊螺帽固定其位置，調節(jié)彈簧、調節(jié)螺栓、鎖緊螺帽和調節(jié)管在振動頻率調整好之后都要用定位鎖將位置固定，防止因振動引起位置的變化。
該裝置通電后，由于電磁感應的作用，電磁力推動運動部件作往復振動，運動部件總是處于零壓狀態(tài)下工作，即運動部件的內部和外部都有油存在，原油從振動管內流過時，在非鐵磁性金屬圓環(huán)處受到電磁振動的機械振動力、電場力和磁場力同時作用，使原油中的蠟晶結構和綱狀結構大幅度地破壞，經(jīng)過這樣處理后蠟晶體結構因為疲勞破壞產(chǎn)生晶面之間的滑移，為粉碎蠟晶的晶體結構準備好了條件。這樣的原油由電磁振動管進入機械變頻振動處理器，使原油中的蠟晶在某一頻率情況下再經(jīng)機械振動處理一次后，原油的粘度和凝點就大幅度地降低。通過改變調整彈簧、調節(jié)螺栓、調節(jié)管的位置來調整調節(jié)管和彈簧片之間的間隙大小，就可以使機械振動的頻率調整到要求的振動頻率范圍內，原油由機械振動頻率調節(jié)管和彈簧片之間的間隙流入振動腔。強大的機械振動力把蠟晶充分粉碎，原油從出口接頭處流出，即可將減粘降凝后的原油輸入到管道中。
對大口徑的管道可以用多個電磁機械變頻振動裝置并聯(lián)在一起使用。
本發(fā)明的優(yōu)點是原油經(jīng)加熱爐將油溫升到63℃－95℃之間，經(jīng)過本發(fā)明的電磁機械變頻振動裝置處理后，粘度可降低40％－92％，凝點可降低8℃－15℃左右，對原油可以穩(wěn)定幾天，有的原油甚至穩(wěn)定數(shù)十天都不凝，對原油有明顯的改性效果。
在管道輸油方面原油在輸送過程中，經(jīng)電磁機械變頻振動處理后的原油粘度減小，凝點降低，而且在低溫情況下粘度穩(wěn)定時間長，這樣能做到只在首站處理一次，其它站不加熱，即可進行長輸，從而達到節(jié)約大量能源，省去或部分省去長輸過程中的多站加熱的措施，延長站間距節(jié)約大量的設備投資，避免了人力物力的浪費。
在原油管輸過程中，因為油田的油源不足，為了防止凝管事故，經(jīng)常采用反輸工藝，大量能源的浪費，甚至造成管輸經(jīng)營虧損，而經(jīng)過本裝置處理后的原油粘度回升很慢，穩(wěn)定性好，如果停輸數(shù)天，可以不打反輸，可節(jié)約大量能源。
在目前輸油工藝流程中的大罐和煉油廠的儲油大罐，常用蒸氣盤管加熱，經(jīng)過電磁機械變頻振動處理后的原油減粘幅度大，凝點可下降8℃－15℃之多，可做到使儲存在大罐中的原油在較低的溫度或者常溫下儲存，節(jié)約了大量的能源。
以下結合附圖
描述本發(fā)明附圖為本發(fā)明的電磁機械變頻振動裝置的示意圖。
附圖亦為本發(fā)明的一個實施例。由圖可見，本發(fā)明的裝置由工作電源、電磁振動管和機械變頻振動處理器三大部分組成。工作電源(21)可以為交流電源、半波脈沖電源或變頻電源，如使用50HZ或60HZ的半波脈沖電源或使用50HZ或60HZ交流電源，或經(jīng)變頻裝置變頻后的高頻電源，本實施例中工作電源，使用的是50HZ交流電源。由圖可見，電磁振動管的結構是電磁線圈(5)繞在不銹鋼管或非鐵磁性管構成的內管(1)上，非鐵磁性管可為不銹鋼或鎂合金等材料，線圈(5)的兩端有線圈擋圈(7)。本實施例內管(1)的材料為非鐵磁性不銹鋼管。外管(3)套在電磁線圈(5)的外面，外管(3)由鐵管或圓環(huán)矽鋼片疊成，本實施例中外管(3)為鐵管。在內管(1)內放置有多個振動單元(4)，各振動單元(4)之間分別鑲著非鐵磁性圓環(huán)(2)，振動單元(4)可為軟鐵磁鈷基非晶態(tài)振動單元、軟鐵磁鐵基非晶態(tài)振動單元、或軟鐵磁振動單元，本實施例中振動單元(4)為軟鐵磁鈷基非晶態(tài)振動單元，振動單元(4)的數(shù)量和規(guī)格都視油品性質而定。振動單元(4)的數(shù)量可為數(shù)百個，甚至可為數(shù)千個，本實施例中采用的數(shù)量為650個，非鐵磁性金屬圓環(huán)(2)的材料可為不銹鋼、銅或鋁等，本實施例采用的材料是銅。非鐵磁性金屬圓環(huán)(2)的內徑等于振動單元(4)的內徑，鑲在振動單元(4)上。在振動單元(4)的末端的內管(1)內還放有彈簧(6)。由圖可見，電磁振動管的末端與機械變頻振動處理器通過法蘭盤(8)、螺栓(20)或用焊接的方法相連結，機械變頻振動處理器由左端蓋(10)、右端蓋(11)、右端蓋與左端蓋之間的不銹鋼彈簧片(12)、調節(jié)彈簧(13)、調節(jié)螺栓(14)、鎖緊螺帽(15)、共鳴腔(16)、振動腔(17)、機械振動頻率調節(jié)管(19)和原油出口接頭(18)等部分組成。左端蓋(10)與右端蓋(11)是通過螺栓(9)緊密連結在一起，調節(jié)管(19)與左端蓋(10)靠螺紋相連結，調節(jié)管(19)的另一端處是彈簧片(12)，調節(jié)管(19)與彈簧片(12)之間的間隙可通過調節(jié)管(19)、調節(jié)彈簧(13)與調節(jié)螺栓(14)的位置來調節(jié)，從而改變振動頻率。本實施例中調節(jié)管(19)直徑與內管(1)直徑相同。調節(jié)螺栓(14)與右端蓋(11)靠螺紋相連結，調節(jié)螺栓(14)上套有鎖緊螺帽(15)將其固定在右端蓋的中心位置上，該裝置的電磁振動管的首端還設有與油管相連結的接頭(22)。
權利要求1.一種用于原油長輸管道、集輸管道的電磁機械變頻振動減粘降凝裝置，其特征在于本裝置包括工作電源、電磁振動管和機械變頻振動處理器三大部分，其工作電源(21)與電磁振動管的電磁線圈(5)相連結，機械變頻振動處理器通過法蘭盤、螺栓或焊接與電磁振動管末端相連結，其電磁振動管的結構是電磁線圈(5)繞在不銹鋼管或耐溫強度大的非鐵磁性管構成的內管(1)上，鐵管或圓環(huán)矽鋼片疊成外管(3)套在電磁線圈(5)的外面，內管(1)內連續(xù)放置多個振動單元(4)，二個振動單元(4)之間分別鑲有非鐵磁性金屬圓環(huán)(4)，在振動單元(4)最末端的內管(1)內放置有彈簧(6)，振動單元(4)、非鐵磁性金屬圓環(huán)(2)、彈簧(6)構成電磁振動管的三個運動部件，其機械變頻振動處理器包括有左端蓋(10)、右端蓋(11)、彈簧片(12)位于左右端蓋之間，左端蓋(10)與右端蓋(11)通過螺栓緊密相連結，與電磁振動管末端相連的左端蓋(10)一端與調節(jié)管(19)通過螺紋相連，彈簧片(12)與右端蓋之間構成共鳴腔(16)，彈簧片(12)與左端蓋(10)構成的外部空間為振動腔，在左端蓋(10)一側設有油出口接頭(18)。
2.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于所說的右端蓋(11)中心位置上設有能夠調整彈簧片(12)與調節(jié)管(19)之間距離的調節(jié)彈簧(13)和調節(jié)螺栓(14)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的裝置，其特征在于所說的振動單元(4)為軟鐵磁鈷基非晶態(tài)振動單元或軟鐵磁鐵基非晶態(tài)振動單元或軟鐵磁振動單元。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的裝置，其特征在于所說的非鐵磁性金屬圓環(huán)(2)為不銹鋼、銅或鋁等材料。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的裝置，其特征在于所說的工作電源(21)為交流電源、半波脈沖電源或變頻電源。
6.根據(jù)權利要求5所述的裝置，其特征在于所說的交流電源為50HZ或60HZ，半波脈沖電源為50HZ或60HZ。
專利摘要本實用新型涉及一種用于石油和化學工業(yè)上管道輸送原油和粘性液體時的電磁機械變頻振動減粘降凝的裝置，該裝置主要包括工作電源、電磁振動管和機械變頻振動處理器三大部分，使用該裝置處理原油，使原油的粘度和凝點明顯下降，粘度可降低40％—92％，凝點可降低8℃—15℃左右，對原油有明顯改性效果，可穩(wěn)定數(shù)天，有的原油甚至穩(wěn)定數(shù)十天之久都不凝，如果應用到長輸管線中可大量節(jié)約能源和減少大量投資。
文檔編號F16L1/16GK2147406SQ93200489
公開日1993年11月24日 申請日期1993年1月16日 優(yōu)先權日1993年1月16日
發(fā)明者胡如驥 申請人:中國華能技術開發(fā)公司