1、結(jié)構(gòu)

   整個(gè)系統(tǒng)由控制柜、溫度傳感器、電磁加熱線圈組成。如下圖所示：

（1）控制柜：

作用一是將380V/50Hz交流電轉(zhuǎn)換成頻率為5-40KHz高頻高壓電，供給電磁加熱線圈。使電磁加熱線圈會(huì)產(chǎn)生高速變化的交變磁場(chǎng)，當(dāng)磁場(chǎng)內(nèi)的磁力線通過導(dǎo)磁性金屬材料時(shí)會(huì)在金屬體內(nèi)產(chǎn)生無數(shù)的小渦流，使金屬材料本身自行快速發(fā)熱，達(dá)到給其內(nèi)部流動(dòng)的液體加熱的目的。

作用二是采集輸油管的溫度參數(shù)，根據(jù)設(shè)定值，在達(dá)到某設(shè)定溫度時(shí)關(guān)閉加熱系統(tǒng)或者降低輸出功率，達(dá)到節(jié)能的目的。

（2）溫度傳感器的作用是測(cè)量輸油管溫度，為控制系統(tǒng)提供決策依據(jù)。

（3）電磁加熱線圈的作用是控制柜提供的高速變化高頻高壓電流流過線圈會(huì)產(chǎn)生高速變化的交變磁場(chǎng)，當(dāng)磁場(chǎng)內(nèi)的磁力線通過導(dǎo)磁性金屬材料時(shí)會(huì)在金屬體內(nèi)產(chǎn)生無數(shù)的小渦流，使金屬材料本身自行快速發(fā)熱，并且可以根據(jù)具體情況在金屬筒外部包裹一定的隔熱保溫材料，就極大的減少了熱量的散失，提高了熱效率節(jié)電效果十分顯著可達(dá)30％～80％。

2、標(biāo)準(zhǔn)輸油管電磁加熱系統(tǒng)參數(shù)介紹

一般標(biāo)準(zhǔn)輸油管電磁加熱系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)（也可以根據(jù)用戶要求訂制）

（1）功率：10kW

（2）供電：380V/50Hz

（3）溫度控制：20--150℃，精度±2℃

（4）溫度測(cè)量范圍：-20--300℃，精度±2℃

（5）線圈采用繞制成設(shè)計(jì)感量，繞法根據(jù)輸油管徑現(xiàn)場(chǎng)繞制。

3、輸油管電磁加熱系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)及推廣意義

按一米長(zhǎng)輸油管，在一小時(shí)內(nèi)將液體加熱到某一溫度計(jì)算，看一看電阻式加熱和電磁式加熱分別需要多少電量：

1）電阻式加熱初始加熱所需要的功率

KW電阻=KW1/QV

KW1是液體加熱需要的功率，QV是電轉(zhuǎn)化為熱的效率，取均值50%

KW 1= ( C1*M1*△T + C2*M2*△T )÷ 864/P + P/2+P1

式中：C1、C2分別為容器和介質(zhì)的比熱（Kcal/Kg℃）

M1、M2分別為容器和介質(zhì)的質(zhì)量（Kg）

△T為所需溫度和初始溫度之差（℃）

H為初始溫度加熱到設(shè)定溫度所需要的時(shí)間（h）

P最終溫度下容器的熱散量（Kw）

P1是電阻絲自身升溫所需功率，按試驗(yàn)得0.87 Kw

我們按照標(biāo)準(zhǔn)操作方式取△T=70℃，H=1，按照經(jīng)驗(yàn)P=8，

設(shè)輸油管直徑為73mm，壁厚5.5mm

那么一米長(zhǎng)輸油管質(zhì)量就是：9.087Kg

一米長(zhǎng)輸油管內(nèi)原油質(zhì)量就是：3.018Kg

而原油的比熱C1=0.51，鋼的比熱C2=0.13

將各個(gè)參數(shù)代入公式，得到KW電阻=13.44

那么在一小時(shí)內(nèi)就需要13.44kWh的電量。

2）電磁式加熱初始加熱所需要的功率

KW電磁=KW1/QV

KW1是液體加熱需要的功率，QV是電轉(zhuǎn)化為熱的效率，取均值98%

KW 1= ( C1*M1*△T + C2*M2*△T )÷ 864/P + P/2

式中：C1、C2分別為容器和介質(zhì)的比熱（Kcal/Kg℃）

M1、M2分別為容器和介質(zhì)的質(zhì)量（Kg）

△T為所需溫度和初始溫度之差（℃）

H為初始溫度加熱到設(shè)定溫度所需要的時(shí)間（h）

P最終溫度下容器的熱散量（Kw）

我們按照標(biāo)準(zhǔn)操作方式取△T=70℃，H=1，按照經(jīng)驗(yàn)P=8，

設(shè)輸油管直徑為73mm，壁厚5.5mm

那么一米長(zhǎng)輸油管質(zhì)量就是：9.087Kg

一米長(zhǎng)輸油管內(nèi)原油質(zhì)量就是：3.018Kg

而原油的比熱C1=0.51，鋼的比熱C2=0.13

將各個(gè)參數(shù)代入公式，得到KW電磁=5.97

那么在一小時(shí)內(nèi)就需要5.97kWh的電量。

3)根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果得到在同等條件下可以節(jié)約用電KW電阻-KW電磁=13.44-5.97=7.47kWh，

節(jié)電率=7.47/13.44=55%

優(yōu)點(diǎn)：預(yù)熱時(shí)間短，通電就能加熱；線圈本身熱損小，使用壽命長(zhǎng)，熱損耗少；加熱效率高，耗電的 95% 轉(zhuǎn)化為有效工作熱能。

推廣意義：提高了熱效率節(jié)電效果十分顯著可達(dá)30％～80％。按照最低節(jié)能30％計(jì)算，按照每年1億元加熱電費(fèi)計(jì)算，每年就可以節(jié)約電費(fèi)3000萬元，并且輸油管電磁加熱系統(tǒng)使用壽命長(zhǎng)，在設(shè)備投資與維護(hù)上又可以節(jié)約一大筆資金，所以輸油管電磁加熱系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的電阻加熱系統(tǒng)是必然趨勢(shì)。

4、以100米輸油管為例計(jì)算所需系統(tǒng)功率

在100米管出口溫度不低于32℃（不結(jié)臘）

以1小時(shí)為時(shí)間單位

以4寸輸油管為對(duì)象分析，里面介質(zhì)是水（高含水原油）

環(huán)境溫度為-30℃

管道熱損失計(jì)算公式

　　式中：Qs—管道實(shí)際散熱量，Kcal/h·m或W/m

　　　　　Tj—介質(zhì)維持溫度，℃，設(shè)為32℃

　　　　　To—冬天最低溫度，℃設(shè)為-30℃

　　　　　λ—在介質(zhì)維持溫度時(shí)保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)，Kcal/h·m·℃或W/m·℃，保溫棉的導(dǎo)熱系數(shù)約為0.15至0.30，計(jì)算取0.2

　　　　　d—管道外徑，mm取101.6mm

　　　　　δ—保溫層厚度，mm取50mm

Qs ＝113.68 W/m

那么100米輸油管所需加熱功率為100X113.68=11368W，考慮到轉(zhuǎn)換效率等因素，那么在出口溫度不小于32℃時(shí)，只需15KW的電磁加熱系統(tǒng)就可以了。