Аппараты для воздействия на водонефтяные эмульсии магнитным полем (стр. 3 из 5)
3. Аппараты для магнитной обработки водонефтяных эмульсий типа УМП
Электромагнитные установки УМП (ТУ 39-80400-007-99) разработаны авторами при участии А.Б. Лаптева, В.И. Максимочкина, В.С. Кузнецова для обработки водонефтяных эмульсий и вод системы ППД. Разработано три типа установок, отличающиеся конструкцией индуктора и блоком управления.
Установка УМП-108-014 разработана по заданию ОАО "Белкамнефть" для обработки водонефтяной эмульсии Вятской площади Арланского месторождения. Включает индуктор, соединенный кабелем с блоком управления (рис. 1).
 а) |  б) |
Рис. 1- Электромагнитная установка УМП-108-014:
а) блок управления; б) индуктор установки
Индуктор состоит из магнитопровода, изготовленного из трансформаторного железа, между полюсами которого помещена труба из нержавеющей стали. Внутри трубы размещена вставка из трансформаторного железа- магнитный сердечник. Для возбуждения магнитного поля на полюса надеты катушки из провода диаметром 1,2 мм по 400 витков.
Блок управления состоит из генератора гармонических колебаний с фиксированными частотами, усилителя мощности и батареи конденсаторов (рис. 2).
Технические характеристики УМП-108-014:
1. Установка позволяет создавать магнитное поле на 10 фиксированных частотах: 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 и 100 Гц.
2. Индуктор обеспечивает создание магнитного поля в зазоре шириной не более 110 мм.
3. Максимальное значение индукции магнитного поля в зазоре электромагнита при внутреннем сердечнике представлены в табл. 3.
4. Постоянная установки по току возбуждения: 2 мТл/мкА.
5. Погрешность частоты не превышает
1 Гц. 
Рис. 2 - Схема установки УМП-108-014
Таблица 3
Максимальное значение индукции магнитного поля
| Частота, Гц | Максимальное значение индукции, Тл |
| 10 | 0,14 |
| 20 | 0,13 |
| 30 | 0,12 |
| 40 | 0,11 |
| 50 | 0,10 |
| 60 | 0,09 |
| 70 | 0,08 |
| 80 | 0,07 |
| 90 | 0,06 |
| 100 | 0,05 |
6. Максимальное значение напряжения на выходе усилителя мощности 50 В, максимально допустимый ток 7 А кратковременно.
7. Питание: 220 В, 50 Гц.
8. Температура окружающего воздуха: для блока управления -
-10 - +20 0С; для индуктора - -50 - +50 0С.
Схемотехнически установка УМП-108-014 выполнена с использованием блочной архитектуры (рис. 3).
Блоки выполнены в виде отдельных плат и соединены между собой двенадцатижильным кабелем с разъемами.
Блок питания
 генератор |  усилитель |
Рис. 3- Электрическая схема установки УМП-108-014
Блок питания выполнен по трансформаторной схеме с общей точкой и вырабатывает три значения двухполярных напряжений:
12вольт стабилизированное, применяемое для питания задающего генератора; 50 и 60 вольт нестабилизированное, применяемые для питания оконечного усилителя мощности. Все три цепи питания гальванически развязаны как с питающей сетью, так и друг с другом.Задающий генератор выполнен в виде прямого тонового генератора с дискретно регулируемой RC-цепочкой в цепи положительной обратной связи.
Для предотвращения возможного срыва генерации в цепи отрицательной обратной связи установлен управляемый значением выходного напряжения источник тока.
Блок оконечного усилителя выполнен по линейной бестрансформаторной схеме. Для увеличения выходной мощности и к.п.д. оконечного каскада,последний выполнен на полевых транзисторах высокой мощности по двухтактной двухступенчатой схеме класса А. Так как к данному блоку предъявляются не слишком высокие требования в области внесения искажений (коэффициент гармоник допустим в пределах 3-5 %), то коррекция в цепи отрицательной обратной связи ограничена введением местных ООС на каждом каскаде усиления.
Установка УМП-159-006 состоит из блока управления и соединяемого с ним внешнего индуктора с сердечником, врезаемого в трубопровод. Поток жидкости обрабатывается переменным магнитным полем, направленным поперек потока. Форма изменения напряженности магнитного поля- синусоида. Индуктор соединяется с блоком управления двухжильным кабелем (рис. 4). Индуктор состоит из магнитопровода, изготовленного из трансформаторного железа, между полюсами которого помещается труба из стеклопластика (рис. 5).
 а) |  б) |
Рис. 4- Электромагнитная установка УМП-159:
а) блок управления; б) индуктор установки
1- сердечник (внутренняя часть магнитопровода), 2- труба из немагнитного материала,
3 - обмотка, 4 - торцевая часть магнитопровода, 5 - внешняя часть магнитопровода.
Рис. 5 - Конструктивные элементы индуктора:
Внутри трубы помещается сердечник из трансформаторного железа. Возбуждение магнитного поля в контуре производиться обмоткой из медного провода диаметром 0,6 мм в 1200 витков. Блок управления состоит из генератора гармонических колебаний с фиксированными частотами, усилителя мощности и батареи конденсаторов, которая последовательно соединяется с индуктором (блок-схема установки УМП-159-006 на рис. 6).
1 - генератор, 2 - усилитель мощности, 3 - батарея конденсаторов, 4 - индуктор,
5- амперметр.
Рис. 6 - Блок-схема установки УМП-159-006:
Технические характеристики УМП-159-006:
1. Установка позволяет создавать магнитные поля дискретно на частотах 11, 15, 19, 23,27, 31 Гц.
2. Индуктор обеспечивает создание магнитного поля в кольцевом зазоре размером 35 мм между внутренним и внешним магнитопроводами.
3. Постоянная установки по току возбуждения: 26 мТл/А.
4. Погрешность частоты не превышает
0,5 Гц.5. Максимальное значение напряжения на выходе усилителя мощности 65 В, максимально допустимый ток 6 А кратковременно.
6. Питание: 220 В, 50 Гц.
7. Температура окружающего воздуха для блока управления и индуктора - -10 - +30 ¦С.
Установка УМП-325-005 состоит из блока управления, расположенного в металлическом корпусе с замком и соединяемого с ним внешнего индуктора с сердечником, врезаемого в трубопровод. Поток жидкости обрабатывается переменным магнитным полем с импульсным изменением напряженности, направленным поперек потока. Индуктор соединяется с блоком управления кабелем (рис. 7).
а)
б)
Рисунок 7- Электромагнитная установка УМП-325-005:
а) блок управления; б) индуктор установки
Индуктор (схема конструкции представлена на рис. (8) состоит из центрального магнитопровода 1, на который навита обмотка 2, боковых магнитопроводов 3 и магнитопровода 4, примыкающего к внутренней стенке трубы 5.
Рис. 8- Схема конструкции индуктора магнитной установки УМП
Технические характеристики установки УМП-325-005:
| Диаметр проходного канала, мм | 100 |
| Площадь перекрываемого сечения, мм2 | 7850 |
| Величина магнитной индукции, Тл | 0,1 |
| Частота изменения переменного магнитного поля, Гц | 10 - 100 |
| Дискретность регулировки частоты магнитного поля, Гц | 10 |
| Максимальная мощность установки, кВт | 0,3 |
| Максимальная температура перекачиваемой жидкости, оС | 100 |
| Максимальное давление перекачиваемой жидкости, МПа | до 6,4 |
| Тип присоединения к трубопроводу | Фланцевоепо ГОСТ 12821-80 |
Электромагнит индуктора расположен непосредственно в потоке обрабатываемой жидкости, и может создавать незначительные гидравлические сопротивления.
Блок управления установки предназначен для эксплуатации в закрытых помещениях с температурой от -20 до +500С. (при температуре окружающего воздуха ниже-100С необходимо закрыть вентиляционные отверстия металлического корпуса установки). Индуктор устанавливается на открытом воздухе (допускается заглубление) при температурах от-50 до +500С. (при условии, что перекачиваемая жидкость имеет температуру 10..800С). Так как индуктор имеет значительную массу, запрещается его установка в подвешенном состоянии. Токоввод на индукторе должен находиться в вертикальном положении. Токоввод залит для герметизации полимерной композицией.
При установке индуктор подключается высоковольтным бронированным кабелем РПШ-2х2,5 длиной до 100 метров к блоку управления при отключенном питании установки. Сечение каждой жилы кабеля определяется по табл. 4.