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(guò)導(dǎo)磁性金屬材料時(shí)會(huì)在金屬體內(nèi)產(chǎn)生無(wú)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(guò)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(guò)導(dǎo)磁性金屬材料時(shí)會(huì)在金屬體內(nèi)產(chǎn)生無(wú)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(wàn)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。