[发明专利]水罐上水自动控制及振荡防冻装置及方法

说明书

本发明提供一种水罐上水自动控制及振荡防冻装置及方法，该水罐上水自动控制及振荡防冻装置包括PLC控制系统、电动调节阀、电子液位计和控制电路，该电子液位计连接于该PLC控制系统，测量水罐液位，并将测量的液位信号传输给该PLC控制系统，该控制电路连接在PLC控制信号与该电动调节阀之间，将该PLC控制系统发出的控制该电动调节阀工作状态的阀门开度信号传输给该电动调节阀，该电动调节阀执行接收到的阀门开度信号，打开一定的阀门开度。该水罐上水自动控制及振荡防冻装置及方法适用于水罐上水的自动控制及需要冬季地面管线防冻的场合，具有控制准确、防冻效果好，易于搬迁运输，自动化程度高，易于操作等诸多优势。

技术领域

本发明涉及油田开发技术领域，特别是涉及到一种水罐上水自动控制及振荡防冻装置及方法。

背景技术

稠油热采是一种成熟的油田采油工艺，其中油田注汽锅炉是稠油热采的关键设备，注汽锅炉往往配套一系列附属设施用于保证注汽锅炉的连续生产。活动注汽锅炉由于需要经常搬迁到不同的井场注汽，供水管线势必要从地面铺设可拆卸管线连接到固定水网。这样该段管线无法用深埋地下保温。

水罐作为注汽锅炉用水的储存罐，必须时刻保证在一个合理的液位以保证生产的连续。以往水罐的上水液位控制主要利用液位计和手动阀人工控制。冬季生产为了供水管线不因上冻导致管线全部结冰使供水中断，采用中间使用消防用水龙带这样软性管线，人工巡检时用脚踩感受是否有冰碴的方式感性判断，如果发现有冰就将水管线断开将冰冲出后再连接恢复正常使用。主要存在以下难题：

一、人工巡检受巡检强度限制，特殊情况下无法及时发现水量变动导致的水罐液位高低的快速变动，会导致水从水罐流出或者水罐液位较低的情况。

二、冬季使用过程中，因只能被动发现水管线内结冰后再进行后续处理，导致大量水资源被浪费。

三、职工巡检强度大，发现管线冻后处理步骤劳动强度大。

在申请号：200920262922.4的中国专利申请中，公开了一种管路低温防冻控制器,该控制器包括:主控单元,用于接收数据、处理所接收的数据、发送控制信息；整流滤波单元,对输入的电源进行整流及滤波,并为其它电路提供稳定的电源；控制单元,用于接收主控单元所发出的控制信号,并控制管路中的加热元件或回水泵工作；其中,主控单元与整流滤波电路单元及控制单元电气连接。该专利主要用于解决管道系统的加热元件原来控制简单的问题，提供一种控制器，其仍需要加热元件来提供能量，需要管道系统本身具有加热元件，适用范围受限。

在申请号：201210114907.1的中国专利申请中，公开了一种露天管道电涡流防冻系统，包括有：直流电源(1)；通断控制开关(2)；谐振电路(3)；功率晶闸管(4)；感应加热线圈(5)；导磁管壁(6)；防水保温层(7)；液体温度传感检测电路(8)；所述的感应加热线圈(5)为密绕的铜质线圈，该线圈在涂装防水层后固定于呈圆筒形的导磁管壁(6)的侧壁上；所述的导磁管壁(6)在固定好防水保温层(7)后，正向对着液体流动方向；所述的温度传感检测电路(7)由适合水下作业的高精度水温传感器、A/D转换电路及单片构成，当水温低于开始温度时，单片机发出指令使智能通断开关(2)闭合，振荡电路(3)开始工作，所发出的交变电磁场在涡流加热体(6)上感生出涡流对周围水体进行加热；当水温等于结束温度时，单片机发出指令使智能通断开关(2)打开，振荡电路(3)停止工作；所述的谐振电路(3)在通断控制开关(2)闭合后，两路对称的电路同时向功率晶闸管(4)的基极馈电，由于反并联的快速回复二极管D1与D2的作用，功率晶闸管(4)的集电极所在电路实现交替导通，输出正弦波的全波形。该专利需要导磁管壁这一必要条件，如果管道(管网)本身为铁质材料，可以以管道(管网)壁为导磁管壁，如果管道本身不是铁质材料，需要加装呈圆筒形高导磁体，其上密绕感应加热线圈作为导磁管壁，这样就大大增加了投资成本，降低了使用范围。

为此我们发明了一种新的水罐上水自动控制及振荡防冻装置及方法，解决了以上技术问题。

发明内容