[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2589741C1 - Способ и устройство нагрева высоковязких нефтей в трубопроводах высокочастотными электромагнитными полями - Google Patents

Способ и устройство нагрева высоковязких нефтей в трубопроводах высокочастотными электромагнитными полями Download PDF

Info

Publication number
RU2589741C1
RU2589741C1 RU2015100294/07A RU2015100294A RU2589741C1 RU 2589741 C1 RU2589741 C1 RU 2589741C1 RU 2015100294/07 A RU2015100294/07 A RU 2015100294/07A RU 2015100294 A RU2015100294 A RU 2015100294A RU 2589741 C1 RU2589741 C1 RU 2589741C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipeline
temperature
emitter
pipelines
heating
Prior art date
Application number
RU2015100294/07A
Other languages
English (en)
Inventor
Лиана Ароновна Ковалева
Расул Рашитович Зиннатуллин
Владимир Николаевич Благочиннов
Альмир Ильфирович Муллаянов
Иван Игоревич Шрубковский
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет"
Priority to RU2015100294/07A priority Critical patent/RU2589741C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2589741C1 publication Critical patent/RU2589741C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • General Induction Heating (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области нагрева высоковязких нефтей в трубопроводах электромагнитными полями. Способ нагрева включает непрерывное воздействие электромагнитного поля на поток нефти в трубопроводе, при котором для продукции трубопровода определяют низшую критическую температуру Ткн, ниже которой температура продукции не должна снижаться, и высшую критическую температуру Ткв, выше которой нагрев продукции нецелесообразен, на блоке измерения температуры регистрируют начальную температуру продукции трубопровода T0; если Т0кн, через блок управления открывают первый электромагнитный клапан, а второй электромагнитный клапан закрывают. Устройство для осуществления способа содержит генератор электромагнитных волн, коаксиальный кабель для соединения генератора с излучателем, трубопровод, при этом в трубопровод врезается байпас со встроенным излучателем. Применение данного способа и устройства позволит снизить аварийные ситуации на трубопроводах и в узловых точках, а также повысить период охлаждения продукции трубопровода, так как данным способом прогревается весь объем продукции трубопровода. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относится к области технологии нагрева высоковязких нефтей в трубопроводах электромагнитными полями и может быть использовано на производствах нефтедобывающих и нефтетранспортирующих предприятий при транспортировке высоковязких нефтей по промысловым и магистральным трубопроводам. Обеспечивает повышение эффективности нагрева транспортируемой нефти за счет объемного прогрева и термодинамических процессов, возникающих в среде, находящейся под воздействием высокочастотного электромагнитного поля, а также снижение затрат электроэнергии.
Известно устройство для снижения вязкости нефти и нефтепродуктов при помощи комплексного воздействия микроволновой энергии и ультразвукового излучения, содержащее секцию микроволновой обработки и секцию ультразвуковой обработки (патент РФ №2382933, опубл. 27.02.2010). Секция микроволновой обработки содержит магнетронные генераторы, рупорные излучатели и окна связи с круглым волноводом, имеющим внутри коаксиально расположенную трубу из радиопрозрачного материала. В этом устройстве микроволновая энергия подается в трубопровод, который играет роль круглого волновода, посредством рупорных излучателей. Рупорные излучатели излучают электромагнитные волны в трубопровод через окно связи.
Недостатками данного устройства является то, что микроволновая энергия вводится в трубопровод в одной точке и в нефтяной среде, содержащей влагу, электромагнитная волна будет затухать на расстоянии нескольких сантиметров (до 10 см). Поэтому при значительных скоростях потока продукции трубопроводов либо в трубопроводах диаметром более 10 см описанное устройство будет работать не эффективно.
Наиболее близким аналогом изобретения является устройство разогрева вязких диэлектрических продуктов при их транспортировке трубопроводами (патент РФ №2439863, МПК Н05В 6/64, опубл. 10.01.2012), содержащий волновод в форме спиралевидной металлической полосы с распределенными на нем излучателями. Волновод расположен на тефлоновой трубе. Тефлоновая труба коаксиально установлена внутри трубопровода и плотно к нему прилегает. Источник микроволнового излучения соединен с волноводом с помощью коаксиального кабеля через отверстие в трубопроводе.
Однако описанная установка имеет ограничения по частоте излучения и не предусматривает использование электромагнитных волн высокочастотного диапазона (1-100 МГц), именно под воздействием которых происходит дипольная поляризация полярных компонент нефти, приводящая к объемному выделению тепла внутри потока. Кроме этого спиралевидный волновод внутри трубопровода создает дополнительное сопротивление.
Техническим результатом изобретения является повышение эффективности нагрева нефтей высокочастотными электромагнитными полями для обеспечения подвижности продукции трубопроводов и снижение затрат электроэнергии.
Технический результат в способе нагрева высоковязких нефтей в трубопроводах высокочастотными электромагнитными полями, заключающемся в непрерывном воздействии высокочастотного электромагнитного поля на поток нефти в трубопроводе, и в устройстве для осуществления данного способа, содержащем источник электромагнитных волн, достигается тем, что в трубопровод врезается байпас, выполненный в виде обвода трубопровода. Внутри байпаса при помощи центраторов устанавливается излучатель длиной, равной половине длины электромагнитной волны, и подсоединяется к высокочастотному генератору через коаксиальный кабель. Наружная поверхность излучателя изолируется радиопрозрачным материалом. Далее для продукции трубопровода определяют низшую критическую температуру Ткн, ниже которой температура продукции не должна снижаться, и высшую критическую температуру Ткв, выше которой нагрев продукции нецелесообразен. Затем на блоке измерения температуры регистрируют начальную температуру продукции трубопровода Т0. Если Т0кн, через блок управления открывают первый электромагнитный клапан, а второй электромагнитный клапан закрывают. Продукция попадает в байпас. Включают высокочастотный генератор. В блоке согласования сопоставлением значений волновых сопротивлений согласуют высокочастотный генератор с байпасом. Через блок измерения температуры измеряют температуру на выходе из байпаса Твых. Через блок управления регулируют мощность высокочастотного генератора до выполнения условия Твыхкв.
На фиг. 1 представлена схема устройства для реализации данного способа. Условные обозначения: 1 - трубопровод, 2 - байпас, 3 - излучатель электромагнитных волн, 4 - центраторы из радиопрозрачного материала, 5 - коаксиальный кабель, 6 - высокочастотный генератор, 7 - термопары, 8 - блок измерения температуры, 9 - первый электромагнитный клапан, 10 - второй электромагнитный клапан, 11 - блок согласования, 12 - блок управления.
Пример конкретной реализации.
Для контрольных испытаний способа были использованы макет устройства и нефть русского месторождения. Были определены значения Т0=24°C, Ткн=50°C и Ткв=70°C. Продукция прокачивалась через байпас. Затем был включен высокочастотный генератор с начальной мощностью 0,5 кВт. Было проведено согласование системы генератор-байпас. Контролируя температуру продукции на выходе из условия Твыхкв=70°C, была подобрана оптимальная мощность генератора 1,1 кВт.
Данный способ и устройство для его реализации могут быть использованы на промысловых и магистральных трубопроводах в условиях крайнего Севера и в других регионах Российской федерации и странах СНГ в зимний период. Применение данного способа и устройства позволит снизить аварийные ситуации на трубопроводах и в узловых точках, а также повысить период охлаждения продукции трубопровода, так как данным способом прогревается весь объем продукции трубопровода.

Claims (4)

1. Способ нагрева высоковязких нефтей в трубопроводах высокочастотными электромагнитными полями, включающий непрерывное воздействие электромагнитного поля на поток нефти в трубопроводе, отличающийся тем, что для продукции трубопровода определяют низшую критическую температуру Ткн, ниже которой температура продукции не должна снижаться, и высшую критическую температуру Ткв, выше которой нагрев продукции нецелесообразен, на блоке измерения температуры регистрируют начальную температуру продукции трубопровода T0; если Т0кн, через блок управления открывают первый электромагнитный клапан, а второй электромагнитный клапан закрывают; включают высокочастотный генератор, в блоке согласования сопоставлением значений волновых сопротивлений согласуют высокочастотный генератор с излучателем, через блок измерения температуры измеряют температуру на выходе из байпаса Твых, через блок управления регулируют мощность высокочастотного генератора до выполнения условия Твыхкв.
2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее генератор электромагнитных волн, коаксиальный кабель для соединения генератора с излучателем, трубопровод, отличающееся тем, что в трубопровод врезается байпас со встроенным излучателем.
3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что излучатель устанавливается внутри байпаса при помощи центраторов из радиопрозрачного материала и длина излучателя составляет половину длины электромагнитной волны.
4. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что наружная поверхность излучателя изолируется радиопрозрачным материалом.
RU2015100294/07A 2015-01-12 2015-01-12 Способ и устройство нагрева высоковязких нефтей в трубопроводах высокочастотными электромагнитными полями RU2589741C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015100294/07A RU2589741C1 (ru) 2015-01-12 2015-01-12 Способ и устройство нагрева высоковязких нефтей в трубопроводах высокочастотными электромагнитными полями

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015100294/07A RU2589741C1 (ru) 2015-01-12 2015-01-12 Способ и устройство нагрева высоковязких нефтей в трубопроводах высокочастотными электромагнитными полями

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2589741C1 true RU2589741C1 (ru) 2016-07-10

Family

ID=56371312

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015100294/07A RU2589741C1 (ru) 2015-01-12 2015-01-12 Способ и устройство нагрева высоковязких нефтей в трубопроводах высокочастотными электромагнитными полями

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2589741C1 (ru)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2681619C1 (ru) * 2017-12-29 2019-03-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" Способ и устройство разжижения нефтяных шламов внутри резервуаров и закрытых емкостей свч-полем
US11346196B2 (en) 2018-09-21 2022-05-31 Ilmasonic-Science Limited Liability Company Method and apparatus for complex action for extracting heavy crude oil and bitumens using wave technologies
RU2795858C1 (ru) * 2022-08-23 2023-05-12 Эльшан Тарланович Гасымов Способ снижения вязкости нефти и нефтепродуктов и устройство для его реализации
WO2024043808A1 (ru) * 2022-08-23 2024-02-29 Эльшан Тарланович ГАСЫМОВ Способ снижения вязкости нефти и нефтепродуктов и устройство для его реализации

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4593182A (en) * 1983-12-03 1986-06-03 Hotset Heizpatronen Und Zubehor Gmbh Electric cartridge heater
RU2181530C2 (ru) * 1999-10-14 2002-04-20 Ариф Мир Джалал Оглы Пашаев Электронагреваемый теплообменник
RU2382933C1 (ru) * 2008-10-28 2010-02-27 Общество с ограниченной ответственностью "БИГ-96" Устройство для снижения вязкости нефти и нефтепродуктов при помощи комплексного воздействия микроволновой энергии и ультразвукового излучения
RU2439863C1 (ru) * 2010-12-13 2012-01-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мурманский государственный технический университет" (ФГОУВПО "МГТУ") Устройство разогрева вязких диэлектрических продуктов при их транспортировке трубопроводами

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4593182A (en) * 1983-12-03 1986-06-03 Hotset Heizpatronen Und Zubehor Gmbh Electric cartridge heater
RU2181530C2 (ru) * 1999-10-14 2002-04-20 Ариф Мир Джалал Оглы Пашаев Электронагреваемый теплообменник
RU2382933C1 (ru) * 2008-10-28 2010-02-27 Общество с ограниченной ответственностью "БИГ-96" Устройство для снижения вязкости нефти и нефтепродуктов при помощи комплексного воздействия микроволновой энергии и ультразвукового излучения
RU2439863C1 (ru) * 2010-12-13 2012-01-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мурманский государственный технический университет" (ФГОУВПО "МГТУ") Устройство разогрева вязких диэлектрических продуктов при их транспортировке трубопроводами

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2681619C1 (ru) * 2017-12-29 2019-03-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" Способ и устройство разжижения нефтяных шламов внутри резервуаров и закрытых емкостей свч-полем
US11346196B2 (en) 2018-09-21 2022-05-31 Ilmasonic-Science Limited Liability Company Method and apparatus for complex action for extracting heavy crude oil and bitumens using wave technologies
RU2795858C1 (ru) * 2022-08-23 2023-05-12 Эльшан Тарланович Гасымов Способ снижения вязкости нефти и нефтепродуктов и устройство для его реализации
WO2024043808A1 (ru) * 2022-08-23 2024-02-29 Эльшан Тарланович ГАСЫМОВ Способ снижения вязкости нефти и нефтепродуктов и устройство для его реализации
RU2819808C1 (ru) * 2023-11-01 2024-05-24 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский университет науки и технологий" Способ электромагнитной обработки высоковязких и высокопарафинистых нефтей в трубопроводах

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2589741C1 (ru) Способ и устройство нагрева высоковязких нефтей в трубопроводах высокочастотными электромагнитными полями
US2585970A (en) Method and apparatus for heating fluids
US10765477B2 (en) Microwave ablation antenna system
US3535482A (en) Microwave apparatus for rapid heating of fluids
FR2421628A1 (fr) Dispositif de chauffage localise utilisant des ondes electromagnetiques de tres haute frequence, pour applications medicales
Huang et al. A review of antenna designs for percutaneous microwave ablation
Ge et al. A multi-slot coaxial microwave antenna for liver tumor ablation
Istomin et al. Plasma asymmetric dipole antenna excited by a surface wave
BR112021026863A2 (pt) Sistemas para processar material e para suprimir micro-ondas, métodos para processar material, para prover de modo portável material processado sob demanda e para fazer uma mistura betuminosa, produto, e, aparelho para tratar material
Guy et al. On the determination of an optimum microwave diathermy frequency for a direct contact applicator
RU159444U1 (ru) Устройство нагрева высоковязких нефтей в трубопроводах высококачественными электромагнитными полями
KR20100134053A (ko) 전자기 에너지를 반응성 매질에 인가하는 장치
Preechaphonkul et al. The effects of dielectric & thermal property functions on the thermal response during the focused microwave ablation treatment in the liver cancer model: numerical investigation
Fatykhov et al. Experimental investigations of decomposition of gas hydrate in a pipe under the impact of a microwave electromagnetic field
RU2439863C1 (ru) Устройство разогрева вязких диэлектрических продуктов при их транспортировке трубопроводами
Gentili et al. Electromagnetic and thermal models of a water-cooled dipole radiating in a biological tissue
RU2795858C1 (ru) Способ снижения вязкости нефти и нефтепродуктов и устройство для его реализации
RU2382933C1 (ru) Устройство для снижения вязкости нефти и нефтепродуктов при помощи комплексного воздействия микроволновой энергии и ультразвукового излучения
NO175700B (no) Fremgangsmåte og elektrodesystem for oppvarming av media som strömmer gjennom et isolert rör
Cieslik et al. Installation for concentrated uniform heating of objects by microwave radiation
Robert et al. Physical basis of Hyperthermia
Neagu A study of microwave ablation antenna optimization
Sharma et al. Miniature glass-metal coaxial waveguide reactors for microwave-assisted liquid heating
WO2024043808A1 (ru) Способ снижения вязкости нефти и нефтепродуктов и устройство для его реализации
Ibitoye et al. Evaluation of the performance of designed coaxial antennas for hyperthermia using simulation and experimental methods

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180113