保護的范圍。
[0026] 請參閱圖1~3,本實用新型實施例中，一種井場原油儲罐用高頻電磁感應加熱系 統，包括漏電斷路器1、交流接觸器2、高頻電磁感應加熱電源3、高頻電磁感應加熱本體4、控 制變壓器5、控制模塊6、顯示單元7、報警模塊8、循環累9、柜內加熱器10、傳感器組11、原油 液位檢測傳感器12、油溫檢測傳感器13、水流檢測傳感器14、回水溫度傳感器15、出水溫度 傳感器16、感應加熱發熱體17、保溫隔離層18、電磁感應線圈19、電磁屏蔽導磁條20、連接法 蘭21、安全限壓閥22、排空閥23,所述安全限壓閥22安裝在井場原油儲罐的出水管道上，水 流檢測傳感器14設置在井場原油儲罐的回水管道上，出水管道、回水管道聯通和排空閥23 通過Ξ通連接，所述出水管道和回水管道上均設置高頻電磁感應加熱本體4,通過高頻電磁 感應加熱本體4確保出水管道和回水管道的楊通，同時出水管道和回水管道上分別安裝出 水溫度傳感器16和回水溫度傳感器15, W檢測內部溫度，安全限壓閥22和排空閥23均為電 磁閥。
[0027] 所述水流檢測傳感器14、回水溫度傳感器15、出水溫度傳感器16、安全限壓閥22和 排空閥23均連接控制系統，所述控制系統主要包括控制模塊6,控制模塊6的數據采集端連 接傳感器組11，傳感器組11電連接原油液位檢測傳感器12、油溫檢測傳感器13、水流檢測傳 感器14、回水溫度傳感器15和出水溫度傳感器16,其中原油液位檢測傳感器12和油溫檢測 傳感器13設置在井場原油儲罐內，從而實施檢測內部儲存環境;所述控制模塊6電連接控制 變壓器5,控制變壓器5通過漏電斷路器1連接外部電源，從而為控制模塊6提供電源，所述漏 電斷路器1另外的輸出接口依次連接交流接觸器2、高頻電磁感應加熱電源3和高頻電磁感 應加熱本體4,從而為高頻電磁感應加熱本體4提供電力，使得其進行加熱工作;所述控制模 塊6連接顯示單元7、報警模塊8、循環累9和柜內加熱器10,其中循環累9安裝在出水管道或 者回水管道上，確保內部原油循環，柜內加熱器10設置在高頻電磁感應加熱本體4外的柜子 內。
[00%] 所述高頻電磁感應加熱本體4主要由感應加熱發熱體17、保溫隔離層18、電磁感應 線圈19和電磁屏蔽導磁條20組成，其中感應加熱發熱體17為帶有連接法蘭21的管道，W便 于安裝在出水管道和回水管道上，而感應加熱發熱體17的外表面依次禪合連接保溫隔離層 18和電磁感應線圈19,電磁感應線圈19的外表面用300~350攝氏度高溫玻璃固體膠鑲裝電 磁屏蔽導磁條20,通過電磁感應線圈19導電后產生的滿流加熱感應加熱發熱體17,而電磁 屏蔽導磁條20通過導磁條束縛磁場，從而屏蔽磁場，防止磁場外泄，高頻電磁感應加熱電源 3與電磁感應線圈19電連接，高頻電磁感應加熱電源3作用是將工頻380V 50/60化交流電轉 換為lOIfflz~25Ifflz電壓，與電磁感應線圈19構成高頻諧振回路及變功率控制、運行參數顯 示，如:輸出頻率、輸出電壓、輸出電流、運行檔位、故障代碼。
[0029] 所述感應加熱發熱體17材質W耐熱鐵素體409為優選，因為感應體材料的電阻率、 相對磁導率決定溫升快慢、電磁熱轉換效率和工作環境，在一定范圍內，感應加熱發熱體17 發熱效率與材料本身性質有直接關系，相對高磁導率μ和低電阻率P的材料是發熱效率高的 材料。基于上述理論依據，結油田使用條件、多腐蝕、需求現狀、實際測試及承壓能力、機械 強度，W耐熱鐵素體409作為感應加熱發熱體17的材質。W保證加熱部件具有良好的耐氧 化、抗腐蝕性。
[0030] 感應加熱發熱體17尺寸:外徑：Φ90~300mm;內徑：Φ83~293mm;管壁厚3.5mm(試 驗啟動加熱速度更快，熱傳導更快，）。選用409不誘鐵是因為其磁性鐵質較佳，產生的電感 量大，而且磁熱效率高，高溫狀態下不容易生誘，適合長周期、惡劣環境下穩定運行，使用壽 命長達20年W上。
[0031] 在感應加熱中，感應加熱體吸收的電磁能力是和壁厚Δ與穿透深度δ之比有關，考 慮加熱對象的加熱深度及用途(加熱水、油），電磁感應加熱電源自身與感應器之間調整的 最佳諧振頻率點(理論化=)(c時為諧振點，功率因數等于1)。
[0032] 加熱頻率及鐵素體電磁感應加熱管厚度之間應用匹配適應性關系表： Γ00331
[0034] 電氣部分的電磁感應線圈19的繞制方法根據使用情況和功率的差異稍有不同，絕 大部分情況下，繞制方法:電磁感應線圈19繞線之前先包上約15-25mm厚的保溫隔離層18， 內層為高溫石棉，外層為玻璃纖維帶。每繞一段，留10到20cm間隔再繞下一段，另外，多臺機 器并聯工作時，不同機器的電磁感應線圈19相隔20cmW上，W免漏磁互相干擾。
[0035] 下面的參數是針對鐵素體為感應加熱發熱體(17)電磁感應線圈（19)參數選取：
[0036]
[0037] ~電磁感應線圈19導線為耐高溫多股銅導線。電感量根據實際線圈繞制成型后調整I 電感量。
[0038] 電磁屏蔽導磁條20:用300~350攝氏度高溫玻璃固體膠鑲裝在電磁感應線圈19上 面。
[0039] 所述控制模塊6為化C單片機，根據使用者的加熱運行控制模式、參數設定值，執行 相應的加熱操作及保護操作。
[0040] 控制模塊6根據當前運行模式:通過循環累9運行狀況，水流檢測傳感器14反饋的 信號，回水溫度傳感器15實測的當前值，出水溫度傳感器16實測的當前值，當系統循環累9 正常運行，水流檢測傳感器14反饋正常的水流信號，回水，出水溫度在保護限制報警值范圍 W內，允許正常的加熱運行。當循環累9過載、不運行，水流檢測傳感器14無水流信號，回水、 出水當前溫度超過保護限制報警值，控制模塊6 PLC對事件經3次判斷確認后，停止加熱并 在報警模塊8發出聲光報警，并在顯示單元7觸摸屏報警畫面顯示該事件發的時間，具體事 件類型，掉電存儲，記憶500條歷史事件信息，通過顯示單元巧良警畫面清除報警可手動清楚 歷史事件。
[0041] 防凍保護措施:控制模塊6根據當前進水溫度傳感器15、出水溫度傳感器16測得當 前溫度值在在0~2攝氏時會自動啟動柜內加熱器10。回水溫度傳感器15、出水溫度傳感器 16測得當前溫度值低于0攝氏W下時控制模塊6執行啟動高頻電磁加熱電源3,持續1秒，停 1分鐘的斷續強制防凍加熱措施。
[0042] 顯示單元7與控制模塊6PLC之間標準RS232通訊，顯示設備運行實時信息，接受操 作人員在手動模式下對循環累9的手動啟停、加熱運行的手/自動啟停操作，歷史報警事件 信息的記錄及顯顯，回水歷史溫度值、出水歷史溫度值、原油歷史溫度值、油罐內歷史液位 值趨勢曲線的顯示與保持，歷史啟停信息的記錄、顯示、保存，連續存儲查詢周期7天，采用 推移覆蓋式存儲，掉電不丟失，采集頻率為10秒。
[0043] 控制方法一，出水恒溫控制實例:控制模塊接收使用者在顯示單元觸摸屏上的模 式選擇[出水恒溫控制]及設定出水溫度值70°C，保護參數出水上限80°C，回水上限75°C，設 定原油溫40°C，自動加熱運行，由程序內部調試整定好的PID參數運行后給定的開關量信號 來控制高頻電磁感應電源3進而恒定出水溫度至設定值70°C，出水死區溫度±3攝氏度，在 滿足最大熱力需求下出水溫度基本保持在67~73°C;當循環水溫大于回水上限75°C或出水 上限80°C時或原油溫度達到設定油溫40°C時自動停止加熱，并在顯示單元7觸摸屏上做相 應記錄；當在加熱過程中循環累9故障或水流檢測傳感器(14)檢測當前無水流，高頻電磁感 應加熱電源3故障時控制模塊6執行自動停止加熱輸出，并在顯示單元7記錄事件信息，同時 在報警模塊8進行聲光報警，直至事件被消除；當出水水溫度傳感器16有斷線情況發生時， 自動將當前設定啟停值減l〇°C后，采用正常的進水溫度傳感器15進行加熱控制，即控制回 溫度為55 ± 3°C，報警模塊8聲光報警，顯示單元巧良警畫面上記錄事件信息并在監控畫面做 指示。
[0044] 控制方法二，設定循環出水溫差控制實例，控制模塊6PLC接收使用者在顯示單元7 觸摸屏上的模式選擇[出水溫差控制]及設定循環出水溫度啟動值65°C，循環出水溫度停機 值75°C，進水溫度上限保護參數75°C、出水溫度上限保護參數80°C，原油溫度設定值40°C， 執行循環出水溫差控制自動加熱運行；當循環出水溫低于循環出水溫度啟動值65°C，啟動 加熱，循環出水高于出水溫度停機值75°C，停止加熱；當循環水溫大于進水上限75°C或出水 上限80°C時或原油