PDF《稠油采集高效电加热方法的研究 ！》

8 # : ' !' 期 孙梅生等: 稠油采集高效电加热方法的研究 情况下其节能最大值可达到 !"! " 然而, 这种电阻 率非线性特种电缆加工相当困难, 难以实施" #$ 升高频率可提高电加热效率 电加热电缆存在分布电容, 还有电阻和电感效 应"而且电缆外层钢管的涡流损耗 [#] 与频率的平方 成正比, 其磁滞损耗 [%] 和电感之感抗随频率升高而 增加"因此升高频率可使电缆的分布电容作用更加 显著, 实现非线性加热, 提高电加热效率" 为了用等 效电路法 [&] 进一步分析升高频率对电加热效率的影 响, 可将整条电缆分成 # 等分, 画出图 ' 所示等效 电路" 对于均匀材质制成的电阻率为常值的电加热电 缆, 图'中各电阻值相等, 设其为 $, 其电阻值包括 特种电缆在交变磁场作用下涡流损耗 [(] 和磁滞损耗 之等效电阻;

各电感量和各电容量均相等, 分别设为 % 和&, 即 ())) 此外, 图'中', ( 两端接变频器的输出, 其位 置在井口, 图中 ) 点在井底" 由图 ' 可知, 流过图 ' 中各电阻的电流分别为 * +$) * * * +$' * * +) . * * +$+ * * +) . * +' . * ……… * +$#,) * ! #,) , * ) * * +$# * ! # , * ) * 因此电加热电缆各等分的加热功率 (功耗) 分 别为 -$) * / * +$) / ' $) * / * +$) / ' $, ()0) -$' * / * +$' / ' $' * / * +) . * +' / ' $, ()1) -$+ * / * +$+ / ' $+ * / * +) . * +' . * ++ / ' $,('-) …… -$#,) * / * +$#,) / ' #,) , * ) * +, / ' $, (')) -$# * / * +$# / ' $# * / ! # , * ) * +, / ' $ " ('') 而图 ' 中所示各电流可分别表示为 * +) * * .&' $) . 2!%) * * .&' $ . 2!% , ('+) * +' * * .&'

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3 2!&# * 2!&* .&# " ('() 图'长加热电缆等效电路 由以上所述可知, 当变频器输出给电加热电缆 之电压的频率高到一定程度时, 电加热的温度特性 可与图 ) 中垂直虚线接近, 理论上最佳条件下节省 电能可接近 %-! " %$ 实践与效果 前面提出了电阻率非线性特种电缆和升高频率 两种提高电加热效率的方法, 前者因加工困难, 所需 资金相当多, 未能实施"我们在辽河油田实施了第二 种方法, 其概况是: 将三相工频市电经过整流滤波, 再经过四只

4567 (&'%89)'--:) 为主开关的逆变电 路, 获得 '--89%--: 的';