[实用新型]高精度高浓度聚合物分散溶解装置

说明书

技术领域

 本实用新型涉及一种用于油田注聚合物驱油生产中的聚合物配制装置，具体的说，是涉及一种能够实现高精度、高浓度配置聚合物注入液的装置。

背景技术

随着油田产油能力的逐渐下降，目前利用聚合物驱油的方法已经在油田被广泛应用，由此使得用于油田注聚合物驱油生产中的聚合物配制装置也同时被大规模使用。大庆科美达采油设备有限公司于2008年申请了一种聚合物分散溶解装置，该种装置非常便于现场施工和安装调试，并且易于维护。但是，经过较长时间的使用后，发现现有的这种聚合物分散溶解装置还存在着以下不足：由于在驱油过程中，聚合物注入液的浓度会经常发生调整，而现有装置调整浓度需要通过操作人员手动进行，不但精度差，而且难以实现高浓度聚合物注入液的配置。

发明内容

为了解决背景技术中所提出的现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种高精度、高浓度聚合物分散溶解装置，该种高精度、高浓度聚合物分散溶解装置可以按照驱油流程需要设定好聚合物浓度后输入单片机，由单片机自动实现对聚合物注入液的配置，具有精度高可实现高浓度聚合物注入液的配置的功能。

本实用新型的技术方案是：该种高精度、高浓度聚合物分散溶解装置，包括干粉料斗、螺旋下料器、电热漏斗、文丘里管、鼓风机、射流分散头、溶解罐以及由清水排液泵供液的清水管线,其中，所述聚合物分散溶解装置还包括一个液位计、一台高精度在线称重仪、一部单片机以及分别与鼓风机电动机、溶解罐搅拌机、干粉料斗搅拌机以及清水排液泵对应的1、2、3和4号变频器；所述液位计固定于溶解罐侧壁上以实现对溶解罐内液位的测量，所述高精度在线称重仪的传感器固定在所述干粉料斗的底端以实现对干粉料斗内干粉重量的测量，所述液位计和高精度在线称重仪的信号输出端分别经信号电缆连接至所述单片机的对应模拟信号输入端；所述单片机内置用于实现PID算法的程序，所述单片机的四个模拟信号输出端分别经信号电缆连接至所述1、2、3和4号变频器的控制信号输入端；所述1、2、3和4号变频器分别为所述鼓风机电动机、溶解罐搅拌机、干粉料斗搅拌机以及清水排液泵提供工作电源。

此外，为实现数据的远程传递，可在所述分散溶解装置内增加一个GPRS模块，所述GPRS模块的数据输入端经信号电缆连接至所述单片机的对应数据信号输出端；所述GPRS模块采用HD7710芯片，所述单片机采用PIC24F16KA102芯片。

本实用新型具有如下有益效果：本种聚合物分散溶解装置由于在干粉料斗上安装了高精度在线称重仪，同时在溶解罐上安装了液位计，单片机将这两种信号采集后，在内置程序的处理后，就可以得出参比设定的聚合物浓度应该输出的调节量，即给1、2、3和4号变频器分别输出经PID算法处理后的调节信号，由此驱动鼓风机电动机、溶解罐搅拌机、干粉料斗搅拌机以及清水排液泵按照不同的转速转动，组成了一种闭环控制器，使得分散装置溶解罐的液位在一个配制周期内，液位始终稳定在最佳液位，保证了聚合物母液配制的精度，能够按照设定的配制浓度配制出高浓度、高精度的聚合物注入液。此外，利用本种装置作业时由于排液泵和搅拌机不再是问歇运行，而是连续工作，因此，具有节约能源的功能。

附图说明：

图1是本实用新型所述装置的组成结构示意图。

图2是本实用新型所述装置电气控制部分的组成框图。

图3是本实用新型所述装置的电气原理图。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1所示，本种高精度、高浓度聚合物分散溶解装置，包括干粉料斗、螺旋下料器、电热漏斗、文丘里管、鼓风机、射流分散头、溶解罐以及由清水排液泵供液的清水管线等常规结构和组成部件,其独特之处在于:所述聚合物分散溶解装置还包括一个液位计、一台高精度在线称重仪、一部单片机以及分别与鼓风机电动机、溶解罐搅拌机、干粉料斗搅拌机以及清水排液泵对应的1、2、3和4号变频器。所述液位计固定于溶解罐侧壁上以实现对溶解罐内液位的测量，所述高精度在线称重仪的传感器固定在所述干粉料斗的底端以实现对干粉料斗内干粉重量的测量，所述液位计和高精度在线称重仪的信号输出端分别经信号电缆连接至所述单片机的对应模拟信号输入端；所述单片机内置用于实现PID算法的程序，所述单片机的四个模拟信号输出端分别经信号电缆连接至所述1、2、3和4号变频器的控制信号输入端；所述1、2、3和4号变频器分别为所述鼓风机电动机、溶解罐搅拌机、干粉料斗搅拌机以及清水排液泵提供工作电源。

在现有技术中增加了以上结构及改进后，单片机将溶解罐液位信号和干粉料斗重量信号采集后，在经过内置程序处理后，就可以得出参比设定的聚合物浓度应该输出的单片机调节量，即给1、2、3和4号变频器分别输出经PID算法处理后的调节信号，由此驱动鼓风机电动机、溶解罐搅拌机、干粉料斗搅拌机以及清水排液泵按照不同的转速转动。图2是所述装置电气控制部分的组成框图，如图所示，所述分散溶解装置内还包括一个GPRS模块，所述GPRS模块的数据输入端经信号电缆连接至所述单片机的对应数据信号输出端。这样，通过GPRS模块可以将单片机内的数据通过GPRS网络远程传递给中央控制室，使得操作人员不需在现场就可以完成对现场操作情况的了解。经过多次实验后，所述GPRS模块采用HD7710芯片，所述单片机采用PIC24F16KA102芯片，如图3电气原理图所示，这样组成的系统较稳定，控制精度较好。图3中U1为单片机，U5、U6分别为溶解罐液位计和高精度在线称重仪。在具体操作本装置时，只要注意在不产生液位波动的情况下，尽可能通过调整单片机内的程序参数来增加比例系数，就可以快速使液位达到平衡，又可以避免出现液位大范围波动。经试验证明，应用本种装置后，进水、排液以及搅拌都能够平稳运行，开机调稳时间非常短，并且由于变频器调整在最优状态，电机功率大大提高，电机温度接近环境温度，使得输出聚合物母液初溶均匀，无鱼眼、颗粒和拉丝等现象，提高了整个注聚合物系统工作的稳定性。