矩形波交流原油脫水電源的研制.pdf

1、原油開采進(jìn)入高含水開采期后，含水量大增，同時三次采油技術(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”現(xiàn)象，脫水工作無法正常進(jìn)行，對脫水設(shè)備提出了更高的要求。 常規(guī)的脫水電源為正弦波交流，對乳化膜的沖擊力度小，采用矩形波交流，電場由零開始瞬間躍變到極大值，即最佳電場，使水珠中的正、負(fù)離子得到最大限度的加速，對乳化膜形成最為強(qiáng)烈的沖擊；提出采用IGBT為核心的矩形波交流電源的研制。通過對電脫水系統(tǒng)等效電路的

2、分析及實驗驗證，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電路發(fā)生諧振時，整個脫水系統(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)計了以IGBT為功率開關(guān)器件的主電路，對主電路中整流、調(diào)壓、濾波、保護(hù)電路等進(jìn)行設(shè)計計算，給出電路中元器件參數(shù)計算方法；控制電路設(shè)計給出總體硬件結(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，并對信號驅(qū)動電路、保護(hù)電路等進(jìn)行詳細(xì)說

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，可以實時監(jiān)控脫水情況，并通過有效值波形的變化，對電源進(jìn)行反饋控制。通過數(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)化電源各項性能指標(biāo)提供依據(jù)。 現(xiàn)場試驗運(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)，并對后續(xù)工作進(jìn)行展望。與傳統(tǒng)脫水電源相比該電源有