矩形波交流原油脫水電源的研制.pdf

1、原油開(kāi)采進(jìn)入高含水開(kāi)采期后，含水量大增，同時(shí)三次采油技術(shù)的運(yùn)用，使得原油性質(zhì)變差，聚合物增多，現(xiàn)有的脫水設(shè)備經(jīng)常出現(xiàn)“倒電場(chǎng)”現(xiàn)象，脫水工作無(wú)法正常進(jìn)行，對(duì)脫水設(shè)備提出了更高的要求。 常規(guī)的脫水電源為正弦波交流，對(duì)乳化膜的沖擊力度小，采用矩形波交流，電場(chǎng)由零開(kāi)始瞬間躍變到極大值，即最佳電場(chǎng)，使水珠中的正、負(fù)離子得到最大限度的加速，對(duì)乳化膜形成最為強(qiáng)烈的沖擊；提出采用IGBT為核心的矩形波交流電源的研制。通過(guò)對(duì)電脫水系統(tǒng)等效電路的

2、分析及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電路發(fā)生諧振時(shí)，整個(gè)脫水系統(tǒng)效率最高，脫水效果最佳，從而得出脫水系統(tǒng)存在一個(gè)最佳頻率，設(shè)置頻率可調(diào)電路，可以使脫水系統(tǒng)工作在最佳狀態(tài)。 本文設(shè)計(jì)了以IGBT為功率開(kāi)關(guān)器件的主電路，對(duì)主電路中整流、調(diào)壓、濾波、保護(hù)電路等進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，給出電路中元器件參數(shù)計(jì)算方法；控制電路設(shè)計(jì)給出總體硬件結(jié)構(gòu)，分析了PWM脈寬調(diào)制芯片SG3525A的工作原理，詳細(xì)介紹了該芯片及其外圍電路，并對(duì)信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)電路等進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)

3、明。 本文還研制了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，將數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)運(yùn)用到原油電脫水中，通過(guò)采集電壓、電流數(shù)據(jù)并在PC機(jī)上還原成波形顯示出來(lái)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控脫水情況，并通過(guò)有效值波形的變化，對(duì)電源進(jìn)行反饋控制。通過(guò)數(shù)據(jù)采集采到的有效值波形，可以分析各種性質(zhì)原油的脫水電流情況，為進(jìn)一步優(yōu)化電源各項(xiàng)性能指標(biāo)提供依據(jù)。 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)運(yùn)行表明，該電源運(yùn)行穩(wěn)定可靠，脫出油含水率保持在0.2％左右，符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)后續(xù)工作進(jìn)行展望。與傳統(tǒng)脫水電源相比該電源有