矩形波交流原油脫水電源的研制.pdf

1、原油開采進入高含水開采期后，含水量大增，同時三次采油技術的運用，使得原油性質變差，聚合物增多，現(xiàn)有的脫水設備經(jīng)常出現(xiàn)“倒電場”現(xiàn)象，脫水工作無法正常進行，對脫水設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、負離子得到最大限度的加速，對乳化膜形成最為強烈的沖擊；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，設置頻率可調電路，可以使脫水系統(tǒng)工作在最佳狀態(tài)。 本文設計了以IGBT為功率開關器件的主電路，對主電路中整流、調壓、濾波、保護電路等進行設計計算，給出電路中元器件參數(shù)計算方法；控制電路設計給出總體硬件結構，分析了PWM脈寬調制芯片SG3525A的工作原理，詳細介紹了該芯片及其外圍電路，并對信號驅動電路、保護電路等進行詳細說

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)運用到原油電脫水中，通過采集電壓、電流數(shù)據(jù)并在PC機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，可以分析各種性質原油的脫水電流情況，為進一步優(yōu)化電源各項性能指標提供依據(jù)。 現(xiàn)場試驗運行表明，該電源運行穩(wěn)定可靠，脫出油含水率保持在0.2％左右，符合相關標準，并對后續(xù)工作進行展望。與傳統(tǒng)脫水電源相比該電源有