9779-1 (Аппараты для воздействия на водонефтяные эмульсии магнитным полем), страница 3

Задающий генератор выполнен в виде прямого тонового генератора с дискретно регулируемой RC-цепочкой в цепи положительной обратной связи.

Для предотвращения возможного срыва генерации в цепи отрицательной обратной связи установлен управляемый значением выходного напряжения источник тока.

Блок оконечного усилителя выполнен по линейной бестрансформаторной схеме. Для увеличения выходной мощности и к.п.д. оконечного каскада,последний выполнен на полевых транзисторах высокой мощности по двухтактной двухступенчатой схеме класса А. Так как к данному блоку предъявляются не слишком высокие требования в области внесения искажений (коэффициент гармоник допустим в пределах 3-5 %), то коррекция в цепи отрицательной обратной связи ограничена введением местных ООС на каждом каскаде усиления.

Установка УМП-159-006 состоит из блока управления и соединяемого с ним внешнего индуктора с сердечником, врезаемого в трубопровод. Поток жидкости обрабатывается переменным магнитным полем, направленным поперек потока. Форма изменения напряженности магнитного поля- синусоида. Индуктор соединяется с блоком управления двухжильным кабелем (рис. 4). Индуктор состоит из магнитопровода, изготовленного из трансформаторного железа, между полюсами которого помещается труба из стеклопластика (рис. 5).

Рис. 4- Электромагнитная установка УМП-159:

а) блок управления; б) индуктор установки

1- сердечник (внутренняя часть магнитопровода), 2- труба из немагнитного материала,

3 - обмотка, 4 - торцевая часть магнитопровода, 5 - внешняя часть магнитопровода.

Рис. 5 - Конструктивные элементы индуктора:

Внутри трубы помещается сердечник из трансформаторного железа. Возбуждение магнитного поля в контуре производиться обмоткой из медного провода диаметром 0,6 мм в 1200 витков. Блок управления состоит из генератора гармонических колебаний с фиксированными частотами, усилителя мощности и батареи конденсаторов, которая последовательно соединяется с индуктором (блок-схема установки УМП-159-006 на рис. 6).

1 - генератор, 2 - усилитель мощности, 3 - батарея конденсаторов, 4 - индуктор,

5- амперметр.

Рис. 6 -  Блок-схема установки УМП-159-006:

Технические характеристики УМП-159-006:

1. Установка позволяет создавать магнитные поля дискретно на частотах 11, 15, 19, 23,27, 31 Гц.

2. Индуктор обеспечивает создание магнитного поля в кольцевом зазоре размером 35 мм между внутренним и внешним магнитопроводами.

3. Постоянная установки по току возбуждения: 26 мТл/А.

4. Погрешность частоты не превышает 0,5 Гц.

5. Максимальное значение напряжения на выходе усилителя мощности 65 В, максимально допустимый ток 6 А кратковременно.

6. Питание: 220 В, 50 Гц.

7. Температура окружающего воздуха для блока управления и индуктора - -10 - +30 ¦С.

Установка УМП-325-005 состоит из блока управления, расположенного в металлическом корпусе с замком и соединяемого с ним внешнего индуктора с сердечником, врезаемого в трубопровод. Поток жидкости обрабатывается переменным магнитным полем с импульсным изменением напряженности, направленным поперек потока. Индуктор соединяется с блоком управления кабелем (рис. 7).

а)

б)

Рисунок 7- Электромагнитная установка УМП-325-005:

а) блок управления; б) индуктор установки

Индуктор (схема конструкции представлена на рис. (8) состоит из центрального магнитопровода 1, на который навита обмотка 2, боковых магнитопроводов 3 и магнитопровода 4, примыкающего к внутренней стенке трубы 5.

Рис. 8- Схема конструкции индуктора магнитной установки УМП

Технические характеристики установки УМП-325-005:

Электромагнит индуктора расположен непосредственно в потоке обрабатываемой жидкости, и может создавать незначительные гидравлические сопротивления.

Блок управления установки предназначен для эксплуатации в закрытых помещениях с температурой от -20 до +50⁰С. (при температуре окружающего воздуха ниже-10⁰С необходимо закрыть вентиляционные отверстия металлического корпуса установки). Индуктор устанавливается на открытом воздухе (допускается заглубление) при температурах от-50 до +50⁰С. (при условии, что перекачиваемая жидкость имеет температуру 10..80⁰С). Так как индуктор имеет значительную массу, запрещается его установка в подвешенном состоянии. Токоввод на индукторе должен находиться в вертикальном положении. Токоввод залит для герметизации полимерной композицией.

При установке индуктор подключается высоковольтным бронированным кабелем РПШ-2х2,5 длиной до 100 метров к блоку управления при отключенном питании установки. Сечение каждой жилы кабеля определяется по табл. 4.

Таблица 4

Зависимость сечения кабеля от расстояния индукторvблок управления

Установка питается от трехфазной четырехпроводной электрической сети (подключается идущим в комплекте кабелем РПШ-4х2,5). Хотя работоспособность сохраняется и при питании от однофазной сети, подобный режим работы ведет к перегреву цепей гальванической развязки и выходу установки из строя.

Техническая характеристика индуктора

Индуктор электромагнитной установки с изменяемыми параметрами должен соответствовать следующим требованиям:

1 Основные параметры и размеры

1.1 Тип- электромагнитный;

1.2 Исполнение взрывозащиты 2ExsIIaT4 по ГОСТ 12.1.020-76;

1) уровень защиты - 2 (электрооборудование повышенной надежности против взрыва);

2) вид исполнения защиты "m" (заливка компаундом);

3) категория смеси "IIa" (БЭМЗ>0,9мм);

4) группа смеси "Т3" (температура самовоспламенения 200-300⁰С);

1.3 Область применения - обработка потоков жидкостей.

1.4 Место установки - трубопроводы систем нефтесбора и поддержания пластового давления.

1.5 Максимальное давление перекачиваемой жидкости в трубопроводе, МПа- 1,6;

1.6 Скорость движения перекачиваемой жидкости до 1,1 м/с,

1.7 Плотность перекачиваемой жидкости до 970 кг/м³.

1.8 Вид климатического исполнения -Хл по ГОСТ15150-69.

1.9 Температура перекачиваемой жидкости - до 20 10 ^оС;

1.10 рН перекачиваемой жидкости- 4,0 - 9,5;

1.11 Присоединение - фланцевое;

1.12 Ориентировочные размеры в соответствии с рис. 8.

1.13 Величина магнитной индукции - максимальное - 0,1 Т;

                                        - минимальное - 0,001 Т ;

1.14 Частота переменного магнитного поля - от 10 до 50 Гц;

1.15 Форма изменения напряженности магнитного поля- импульсная, затухающая.

1.16 Максимальная мощность установки- 2100 Вт;

1.17 Напряжение питания установки - 220 В 10 % (380 10 %)

1.18 Частота тока питания установки - 50 Гц 10 %;

1.19 Число витков намагничивающей катушки- 200.

1.20 Сечение медного провода- мин. 12 мм².

1.21 Пиковое значение тока- 37 А.

1.22 Среднее значение тока  - 2 А

4. Сравнительный анализ электромагнитных установок УМП

Разработаные электромагнитные установки УМП (ТУ 39-80400-008-99), которые отличаются различным исполнением индуктора и управляющей станции. Рассмотрим задачу анализа установок УМП по их техническим характеристикам и параметрам с использованием теории нечетких множеств. Основные технические характеристики, параметры трудоемкости и металлоемкости изготовления установок представлены в табл. 5. и 6.

Таблица 5.

Технические характеристики и параметры установок УМП

Таблица 6

Трудоемкость и металлоемкость изготовления установок УМП

Суммарные вероятности альтернатив

По сравниваемым параметрам лучшей установкой является УМП-159, так как имеет наибольшую суммарную вероятность принадлежности.