一种超大功率超声波原油冷输降粘装备的利记博彩app
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及原油输送技术领域，尤其涉及一种超大功率超声波原油冷输降粘装备。
【背景技术】
[0002]目前国内原油在管道运输过程中普遍采用加热法、化学降粘法的输送工艺。可是加热法在原油输送过程中需要消耗大量原油和天然气才能达到原油输送的技术指标，除能耗高外又污染空气，一旦输送由于某种原因停止后，重新恢复运输困难极大。化学法需要根据原油特性选择不同种类的降凝剂，因此工艺复杂，并受处理温度、冷却速度及降凝剂剂量浓度等因素影响，故现场操作困难，同时对环境造成污染。
[0003]利用超声波换能法机械降粘是新兴的一门技术，但是现有采用超声波换能技术降粘方法的缺点是:
[0004]1、由于换能振子的功率太小，所以只能采用众多的振子同时工作来达到原油降粘目的。但原油在管道中2m/s的流速下，无法达到超声功率和流速匹配，实现原油运输中动态降粘。
[0005]2、多振子结构在电路上是并联供电的，有一个振子产生电击穿，则整体电路短路，整个设备无法工作，更有维修特别困难，现场更换一个振子，几乎不可能，整体拆下送厂维修，费时费力，代价太大。
[0006]3、采用众多小振子换能器，为实现最隹匹配需采用多台超声波发射机，至使设备总体积大，振子因为安装在管道外壁，各振子谐振频率由于加工、装配工艺上的差异及多台发射机分别控制的原因，在超声作用时，会产生声振动耦合，固具有较宽的工作频带，一旦罐体固有频率落在多振子宽工作频带内，将会产生局部共振，造成应力集中，将会影响罐体的使用寿命。
[0007]4、换能器粘贴在罐壁上，其声能传递到原油液体介质中，受到金属罐壁介质的反射、折射影响，大大增加声能传递的损耗，它受金属罐壁材料、厚度及工作频率的影响，至使声能传输效率降低，相应增加了能耗比。
[0008]5、多振子外镶式换能器其声功率容量小，声能密度不够大，降粘的速度慢，难以优化功率调节，达到作用时间和流速的匹配。
[0009]6、由于振子附于管道外壁，易激发管体振动所以会产生较大噪音。
[0010]因此，对现有技术需要一种能够解决上述问题的解决方案。
【实用新型内容】
[0011]本实用新型的目的在于提出一种超大功率超声波原油冷输降粘装备，用以解决现有输油管道冷粘的问题。
[0012]本实用新型的目的主要是通过以下技术方案实现的:
[0013]—种超大功率超声波原油冷输降粘装备，包括:
[0014]主控系统1和降粘系统2 ；
[0015]所述主控系统1通过多芯传输复合电缆与降粘系统2连接，所述主控系统1由超声波功率源1-1、控制主机及监控系统1-2、显示器1-3组成；超声波功率源1-1 一端外接电源，另一端通过电缆与控制主机及监控系统1-2连接，控制主机及监控系统1-2通过电缆与显示器1-3连接；
[0016]所述降粘系统2由压力容器和两个或两个以上换能器组成；所述换能器主要由转换接头2-1、数据采集器2-2、内部连接插件段2-3、振子辐射段2-4、锥形密封段2_5构成，换能器上部通过多芯传输复合电缆串联或并联与超声波功率源1-1连接；
[0017]所述主控系统还包括分布式信号采集单元，所述分布式信号采集单元将各路换能器实时工作电压、电流、温度等参数信息采集后，通过CAN总线传输给工控机单元及功率产生单元；这些单元的控制系统将受控换能器各个参数(电压、电流、相位、功率、谐振点、温度等参数及其变化的速率)作为反馈，在计算出实际输出和给定的偏差后，进行功率单元的功率输出修正，使得各个换能器都能达到最佳的谐振点及功率状态，从而保证原油能均匀的降粘，平稳传输。
[0018]优选地，所述压力容器内部具有隔板，所述隔板使得压力容器内部原油流动形成蛇形流动；相邻隔板间形成独立空腔，每个空腔内均设置换能器。
[0019]优选地，所述换能器为复合圆柱换能器；所述换能器主要由转换接头2-1、数据采集器2-2、内部连接插件段2-3、振子辐射段2-4、锥形密封段2-5依次连接构成，换能器上部通过多芯传输复合电缆串联或并联与超声波功率源1-1连接。
[0020]优选地，所述换能器采用插入式或内置式安装方式。
[0021]优选地，所述换能器为插入式换能器；所述换能器的轴线与所述压力容器空腔的轴线相正交，所述换能器上设置有法兰，所述换能器经所述法兰密封连接在所述压力容器空腔的侧面，所述换能器的端部沿所述压力容器空腔径向伸入所述压力容器空腔内侧。
[0022]优选地，所述换能器为内置式换能器；所述换能器通过换能器支架固定于所述压力容器空腔内壁上，且所述换能器对称设置。
[0023]优选地，所述换能器为超大功率高效圆柱棒型换能器；所述超大功率高效圆柱棒型换能器采用圆环振子的数量来改变功率容量的大小。
[0024]优选地，所述圆环振子为四方向振子或两方向振子。
[0025]优选地，所述圆环振子数量为16个；每个圆环振子产生的极限电功率为2_3kw，则16个圆环振子组成的换能器其功率为32kw-48kw。
[0026]优选地，所述法兰根部设有减震槽。
[0027]通过上述技术方案可以看出，本实用新型具有的优点可总结如下，其他没有具体列出的优点可以在后续的实施例中以及附图中得到展现:
[0028]1、本复合换能器的结构是保留了纵振换能器结构坚固、功率容量大、转换效率高、可靠、稳定性好的优点，将一维振动转化为圆管型的径向振动模态，并增大了辐射面，即增大了辐射阻，进一步提高了电声转换效率，同时更方便用于管道形的场合环境。
[0029]2、为进一步说明结构特点，采用2-4个纵向小振子以公共后盖板和将前盖板辐射面切削成圆柱弧面，由2-4个弧面拼合成圆柱面，再用以一定过盈量内径钢圆环及温差方式套在组合振子外，这就施加了足够的径向预应力，提高了压电陶瓷机械强度，增加了功率容量，形成复合圆环振子，它将比等尺寸压电陶瓷圆环的功率容量大3-4倍，电声转换效率因利用了压电陶瓷不同的压电系数又有所提高。
[0030]3、上述钢体复合圆环振子的功率容量可达2千瓦以上，根据功率容量要求，通过激光焊将数十只圆环焊在一起形成园柱棒型换能器，以至一根复合换能器功率容量达数十千瓦，这就为该换能器的安装使用、维修、及时更换带来方便。
[0031]4、相对于管外贴超声振子，通过内镶式或插入式方法将减少声能传输损耗50%，提高了转换效率，相对降低了能耗。加之有足够的功率容量，原油在及时得到动态降粘的能量，才能保持原油流速2m/s的常规要求。
[0032]5、通过圆柱棒换能器在缓冲容器内巧妙蛇行布置，以至原油流过每个腔内都有超声能的辐照，相当于进行了多次原油降解，同时采用智能电源控制以便在起动和整个工作进程中来调整功率密度，使得原油流速得到最合理的调节、控制，优化了换能器功率和原油流速的匹配，从而得到原油降粘的最佳效果。
[0033]6、通过发射机内部多项控制程序技术，将原有多台发射机控制改为由一台发射机控制，简化了降粘装置，降低了成本。实现多个换能器同步振动频率的一致性。
【附图说明】
[0034]图1为本实用新型超大功率超声波原油冷输降粘装备示意图；
[0035]图2为本实用新型圆环振子示意图；
[0036]图3为本实用新型换能器示意图；
[0037]图4为本实用新型换能器插入式和内置式示意图；
[0038]图5为本实用新型超大功率超声波原油冷输降粘装备控制系统示意图。
【具体实施方式】
[0039]为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本实用新型进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本实用新型的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本实用新型的这些方面。
[0040]本实用新型采用的是超声波换能原理，利用数千瓦级功率超声波换能器产生的高密度声强，在流体中突破表面张力产生液体的声空化，产生的小气泡不断积累能量并不断膨胀，当气泡破裂时，小范围瞬间释放能量，产生高温高压，并产生高速微射流，分子团间产生强机械振动。
[0041]液体强烈的机械振动引发的效果是:一，在流体与压力容器的分界面处，由于原油粒子振动速度产生巨大差异，导致边界摩擦，产生热量造成局部加热，甚至局部高温，从而降低原油粘度；二，原油在长时间超声波作用下，由于原油分子间具有较大的加速度，形成分子间相对运动，其惯性力的作用使得分子链断裂，大分子被粉碎，从而降低了原油的粘度；三，原油在超声波的作用下会产生强烈的振动，在空化作用下原油中分子链断裂，降低原油粘度；四，空化作用产生的局部高温高压，促进氧化还原反应，高分子物质的解聚，使胶结的沥青质分子键断裂，此外，空化作用产生的高温高压会产生一系列次级反应，如化学效应、声致发光、分散作用和乳化作用等也会降低了原油的粘度。
[0042]基于超声波换能原理，本实用新型在冷输装备换能结构和控制技术上加以改进，便可起到冷输降粘目的。本实用新型超大功率高效圆柱棒型换能器，有双激励、四激励、和多激励等不同的结构形式，上述激励结构以不同激励(同相和反相)产生两种振动模态，其谐频亦有差异。
[0043]如图4所示采用内埋式或插入式的安装方式、以及智能电源控制系统，来解决原油在管道输送过程中原有方法的不足，即能源损耗高、工艺复杂、污染环境等一系列弊病。
[0044]下面具体介绍本实用新型冷输降粘装备的结构，并从中体现本实用新型的优越性。
[0045]本设备包括主控系统1和降粘系统2两部分，主控系统1通过多芯传输复合电缆与降粘系统2连接，如图1所示，主控系统1由超声波功率源1-1、控制主机及监控系统1-2、显示器1-3组成。超声波功率源1-1 一端外接电源，另一端通过电缆与控制主机及监控系统1-2连接，控制主机及监控系统1-2通过电缆与显示器1-3连接。
[0046]降粘系统2由压力容器和两个或两个以