电磁加热器结构与工作原理

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1、电磁加热器结构及工作原理电磁加热器结构及工作原理 目录：目录： 一、电磁加热器结构一、电磁加热器结构 二、电磁加热器工作原理二、电磁加热器工作原理 三、电磁加热器操作与调试三、电磁加热器操作与调试 一、电磁加热器结构一、电磁加热器结构 井口加热器主体为棒式往复式管状结构，由铁磁性热载棒体和钢 套管与高强度法兰组合焊接加工制成。经先进的焊接工艺处理，加热 器的主体具有高强耐压、坚固密封、热应变能力强和抗腐蚀等特点， 能承受足够的机械压力和强度。 电磁加热器外观：电磁加热器外观： 电磁加热器安装示意图电磁加热器安装示意图 11 5 1213 进油口法兰 出油口法兰 传感器安装孔 温控器防爆接线盒

2、温控器电缆引线咀引线） 6.加热器控制柜 控制柜开关门锁 加热器铭牌 加热器防爆接线盒 过热保护电缆引线咀（KT1引线） 加热器电源电缆引线咀 加热器棒体 加热器安装支架 出油口截门 旁通截门 16.进油口截门 连接短节（便于维修或更换） 14 15 16 1 2 3 4 7 6 10 9 8 17 电磁加热器结构图电磁加热器结构图 与井口加热器配套使用的电热控制柜，为柜式防护结构，由优质厚钢板弯 制焊接而成。壳体采用静电喷涂防腐工艺处理。柜内由漏电式空气开关，交流接 触器、温控仪表、无功补偿元件、过热保护继电器等器件组成。控制电路装置有 主令开关，可以人工投入和切除控制回路电源。 井口加热器

3、根据使用场所，配套使用的电热控制柜分为：一般防护型和防 爆型两种规格；加热方式又分为工频电热型和恒温变频电热型两种，可适用于不 同的加热工艺和使用场所。 防爆控制柜防爆控制柜 温控仪表温控仪表接线箱接线箱 防爆配电控制柜示意图防爆配电控制柜示意图 控制开关 电源开关 仪表观察窗 防爆接线箱 一般防护型控制柜示意图一般防护型控制柜示意图 井口加热器结构与安装示意图井口加热器结构与安装示意图 进油口法兰 出油口法兰 传感器安装孔 温控器防爆接线盒 温控器电缆引线咀 6.加热器控制柜 控制柜开关门锁 加热器铭牌 加热器防爆接线盒 过热保护电缆引线咀 加热器电源电缆引线咀 加热器棒体 加热器安装支架

4、出油口截门 旁通截门 16.进油口截门 结构结构：主体为棒式往复式管状结构，配套使用防爆控制柜，井口来液低进高出通 过腔体进行加热。 二、二、电磁加热器工作原理电磁加热器工作原理 1.电磁加热器热载体由高温热缆缠绕在铁磁性钢管棒芯上，并结构套入护套 钢管内形成磁场闭合回路。由于铁磁性钢管的自身特性，电流通过高温电缆回路 作用于电磁热载棒体上，使铁磁性钢管迅速产生强烈的磁滞涡流及磁阻热效应， 而热载体释放的杂散磁场经外套钢管屏蔽吸收并产生圆环内集肤效应热， 用来直 接加热石油。而电磁加热器消耗的无功电力通过无功功率就地补偿后，其功率因 数则达到 0.95 以上，其所消耗的无功电能而直接转换为热能

5、，一并用来加热石 油介质，因此，其热效率高达 98%以上。与阻性加热器相比，在同等加热工艺条 件下其平均节电率达 10-21%。 2.电磁加热器表面发热均匀，且无明火。克服了阻性加热器的高温（工作状 态下高达 400以上）的缺陷，并具有安全防爆使用寿命长（是阻性加热器的数 倍）等特点。 原理：原理：利用磁场感应涡流加热原理。 电磁加热器是一种利用电磁感应原理将电能转换为热能的装置。电磁控制器将 220V,50/60Hz 的交流电整流变成直流电，再将直流电转换成频率为 20-40KHz 的 高频高压电，高速变化的高频高压电流流过线圈会产生高速变化的交变磁场， 当 磁场内的磁力线通过导磁性金属材料

6、时会在金属体内产生无数的小涡流， 使金属 材料本身自行高速发热，从而达到加热金属材料料筒内的东西。 安装要点安装要点 1 电磁加热器主机安装：将集输油管线断开，分别经进、出油截门与井口加热 器的进、出油口法兰相连接，将其串连在集输油管线中。在井口加热器进油口截 门前端的进、出油管线上，再连接一旁通截门以备洗井、扫线和加热器停用时， 由旁通管线直接输油. 2 井口加热器必须为水平安装使用。用金属托架将加热器棒体紧固，架设在 距地面高度约 0.5m 处，为了防止因修井施工作业对加热器的影响井口加热器距 井口采油树 5m 以外安装。 3 控制柜用螺钉紧固在加热器预制支架上，并连接好接地线，接地或接零

7、导线 截面不低于铜芯 6mm，其接地电阻值不大于 4。 4 将柜内随机所配带的温控仪传感器探头， 拧入出油口法兰下侧的传感器安装 孔内，其连接控制导线经柜底进线孔连接紧固在控制线端子 排的对应的两个端线处。 5 井口加热器及控制柜的安装要与防爆环境相符合， 其接线必须符合相应的防 爆等级要求。采用一般型控制柜配套使用在油气浓度较高的场所时，应将控制柜 安装在隔离的配电间内。加热器配用的输电导线及控制线缆应符合防爆工艺要 求。其载荷电流密度不超过铜芯 3.5A/mm2 加热器的调试加热器的调试 1.加热器及控制柜安装完毕，将空气开关置于分断的位置，用 1000V 摇表测试 加热器输入线缆，其绝缘

8、电阻值应符合或超过额定电压 60-300V5M； 300-690V7M；1000-1500V10M的绝缘电阻值。 2.检查加热器及控制柜内各部位的螺钉是否紧固， 按电气原理图和安装示意图 检查接线流程是否正确，无误后方可接通电源。 3.合上空气开关， 黄色电源指示灯亮； 将控制电路主令开关拨至 “通” 的位置， 绿色加热指示灯亮，黄色电源指示灯灭，且加热器投入加热运行状态，同时温控 仪将显示当前相应的温度值。将主令开关拨至断的位置可停止加热运行。 4.过热保护继电器的调试：在正常运行状态下将控制线端子排 KT1 控制线的 108、 109 接线端头用改锥松开任意一线， 加热器应停止工作； 将

9、KT2 的 202、 203 接线端头用外线相短接，加热器应停止加热运行，试验恢复后则应马上投入加热 运行. 5.在正常运行状态下，按动空气开关的漏电试跳钮，空气开关应迅速脱扣跳闸 切断整机电源；复位后应能恢复正常运行。 6.加热器投入加热前，先打开加热器的进、出油截门，再将旁通截门关闭， 检 查加热器各连接法兰处，应无油品渗漏现象，否则应重新紧固至无渗漏为止。 关 闭加热器前应先打开旁通截门后再关闭进、出油截门。 操作说明操作说明 1.合上空气开关，黄色电源指示灯亮；将控制电路主令开关拨至“通” 的位置，交流接触器吸合并接通加热器输电闭合回路，绿色加热指示灯 亮，黄色电源指示灯灭，且加热器投

10、入加热运行状态，同时温控仪将显示当前相 应的温度值。将主令开关拨至断的位置可停止加热运行。 2.温控仪是油温显示和控制加热器运行状态的主要器件，出厂前已将温控仪的 温度上限 70，下限 60。当加热器出口介质温度达到 70时，自动切断加热 电源，同时温控仪面板上的红色指示灯亮，即加热器停止加热。当出口介质温度 低于 60时将自动接通加热器输电闭合回路又重新加热，同时温控仪面板上的 绿色指示灯亮。出口介质油温在 60-70之间停机的保温状态下，黄色电源指示 灯亮，温控仪面板上的绿、红灯均不亮。 3.温度设定：调整设定温控仪的上、下限的控制温度值，可将面板右下侧的 三档开关从平时测油温的“测量”档

11、，向下平推至“下限设定”档位，此时显示 的温度值为原下限设定值，旋转下限设定钮可改变设定下限温度控制值； 将三 档开关向上平推至“上限设定”档位的，所显示的温度为原设定上限温度值旋转 上限设定钮，可改变设定上限温度控制值，重新设定完成后，将三档开关再置于 “测量”位置即可，温度设定时一定注意下限设定温度，不能高于上限设定温度 值，否则加热器将不能正常工作。 安全注意事项安全注意事项 1.电磁加热器控制箱的漏电保护功能,每月至少试跳一次,应灵敏可靠,在不能自 动供电加热时应检查原因,排除故障,不准短接温控仪和过热保护元件,更不准强 行交流接触器吸合. 2.油井抽空频率高且时间长、产液量低且管路油

12、液流速慢，加之又无参水进行 循环， 故应采取多油井汇流共用一台电磁加热器的加热工艺方式，以防电磁加热 长期处于频繁的热保护工作状态及因管路输送距离较远而造成的回压过高而导 致的电磁加热器损坏。 3.当高压清扫管线和洗井作业前,必须提前打开旁通截门,并关闭电磁加热器进 出油口截门, 切断控制箱电源,以防电磁加热器受高压冲击而损坏,造成不必要的 损失. 4.冬季修井作业或电磁加热器长时间处于停用时,必须需切断控制箱电源。 5.电磁加热器的安全保护器件应每年进行一次重点检查， 确保器件的动作灵敏 度。 针对三塘胡采油厂实际情况对安全易损件井口加热器双重过热保护器件和油 罐加热器过热保护器件最多 1

13、年更换一次， 以延长电磁加热器的使用寿命和安全 可靠运行。 6.在管路液体流量不足或发生气阻现象较频繁的加热工况环境中，应尽量选 用自动恒温调功型控制柜， 以减少加热器长期处于非正常的干烧及防干烧的恶运 行状态，以致加热器绝缘介质加速老化甚至影响其绝缘性能，而直接影响其正常 的使用寿命及使用年限。 6.6.安装方法安装方法 6.1 井口加热器为水平安装使用。用金属托架将加热器棒体紧固，架设在距地面 高度约 0.5m 处，距井口采油树 5m 以外安装。以防止因修井施工作业对加热器的 影响。 6.2 将控制柜用螺钉紧固在加热器预制支架上，电源线经控制柜底部的进线孔紧 固连接在输入接线排 A、B、C

14、、N 端柱上，并连接好接地线，接地或接零导线截 面不低于铜芯 6mm，其接地电阻值不大于 4。 6.3 将井口加热器防爆接线盒预留的电力输入导线和 KT1 两根过热保护控制线， 穿过金属挠性管至柜内，分别连接紧固在接触器下口的电源接线端排上，与加热 器连接成输电闭合回路；零线接地或保护接零。KT1 过热保护控制线分别连接在 控制线端子排 JX 的 108、109 端线处。再将挠性管的两个端头分别与接线盒和控 制柜底部的备丝相连接并拧紧。 6.4 将控制柜内控制线端子排的 202、203 端线处连接着的 KT2 过热保护继电器 壳体和导线，从柜底部的出线孔引出，将 KT2 保护继电器壳体镶入预制

15、在加热器 外壁上的继电器安装圆盒内，将圆盒盖用螺钉紧固好。 6.5 将柜内随机所配带的温控仪传感器探头，拧入出油口法兰下侧的传感器安装 孔内，其连接控制导线经柜底进线孔连接紧固在控制线端子排的 Pt1、Pt2 两个 端线处。 6.6 电磁加热器主机安装：将集输油管线断开，分别经进、出油截门与井口加热 器的进、出油口法兰相连接，将其串连在集输油管线中。在井口加热器进油口截 门前端的进、 出油管线上， 再连接一旁通截门， 以备洗井、 扫线和加热器停用时， 由旁通管线直接输油。 6.7 井口加热器安装后，应按地区气温类别做相应的冬防保温处理，以减小热能 损失，保持预期的加热效果。 6.8 井口加热器

16、及控制柜的安装要与防爆环境相符合，其接线必须符合相应的防 爆等级要求。采用一般型控制柜配套使用在油气浓度较高的场所时，应将控制柜 安装在隔离的配电间内。加热器配用的输电导线及控制线缆应符合防爆工艺要 求。其载荷电流密度不超过铜芯 3.5A/mm2。 7.7.操作与调试操作与调试 7.1 加热器及控制柜安装完毕，将空气开关置于分断的位置，用 1000V 摇表测试 加热器输入线缆，其绝缘电阻值应符合或超过额定电压 60-300V5M； 300-690V7M；1000-1500V10M的绝缘电阻值。 7.2 检查加热器及控制柜内各部位的螺钉是否紧固，按电气原理图和安装示意图 检查接线流程是否正确，无误后方可接通电源。 7.3 合上空气开关，黄色电源指示灯亮；将控制电路主令开关拨至“通”的位置， 交流接触器吸合并接通加热器输电闭合回路，绿色加热指示灯亮，黄色电源指示 灯灭，且加热器投入加热运行状态，同时温控仪将显示当前相应的温度值。将主 令开关拨至断的位置可停止加热运行。 7.4 温控仪是油温显示和控