專利名稱：一種管線解堵系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于管道防護(hù)技術(shù)設(shè)備領(lǐng)域，尤其是涉及ー種管線解堵系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在北方高寒地區(qū)，輸油、輸水管線極易凍堵。傳統(tǒng)的解決辦法是將凍土層挖開，把管線解凍處理后重新埋入，不但過程繁瑣，勞動(dòng)強(qiáng)度高，浪費(fèi)時(shí)間，而且還會(huì)破壞周圍的山地環(huán)境。為解決這ー問題，本技術(shù)研發(fā)了新型管線解堵系統(tǒng)(以下簡稱系統(tǒng))。該系統(tǒng)可對(duì)高寒地區(qū)的輸油管線、注水井管線等管線進(jìn)行長距離解堵，不但對(duì)管內(nèi)原油無污染，而且作業(yè)只需要在凍堵管線兩端通電，將連接段管線作為電阻加熱，即迅速解決凍堵的問題，大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提升了操作效率及經(jīng)濟(jì)效益。

發(fā)明內(nèi)容為了實(shí)現(xiàn)上述內(nèi)容中的管線長距離、無污染解堵，本實(shí)用新型提出ー種管線解堵系統(tǒng)。其技術(shù)方案為，一種管線解堵系統(tǒng)，所述解堵系統(tǒng)包括固定在管道上的輸出電路，與輸出電路連接的功率變換電路，與功率變換電路連接的輸入電路以及分別與輸出電路和功率變換電路連接的控制電路。所述輸入電路還包括交流輸入EMI電路、與交流輸入EMI電路連接的輸入整流濾波電路，與輸入整流濾波電路連接的輸入緩啟動(dòng)電路，與輸入緩啟動(dòng)電路連接的PFC電路以及分別與交流輸入EMI電路、輸入整流濾波電路、輸入緩啟動(dòng)電路、PFC電路連接的防雷電路。所述控制電路還包括PWM控制電路，保護(hù)電路及輔助電源電路，其中PWM控制電路分別與保護(hù)電路及輔助電源電路連接本實(shí)用新型采用大功率直流高頻電源連接電阻進(jìn)行加熱的方式，通過管線解堵系統(tǒng)的輸出電路給管道通電，將管道作為ー個(gè)電阻進(jìn)行加熱，利用管道發(fā)出的熱量將因?yàn)闇囟冗^低導(dǎo)致堵塞的管道解堵，方便環(huán)保，省時(shí)省力。

圖I為本實(shí)用新型的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的一種實(shí)施例的電路原理示意圖；圖3為本實(shí)用新型的一種實(shí)施例的輸入電路的交流輸入EMI電路的電路原理示意圖；圖4為本實(shí)用新型的一種實(shí)施例的輸入電路的輸入整流濾波電路的電路原理示意圖；圖5為本實(shí)用新型的一種實(shí)施例的輸入電路的輸入緩啟動(dòng)電路的電路原理示意圖；[0013]圖6為本實(shí)用新型的一種實(shí)施例的功率變換電路的電路原通不意圖；圖中，I、管道；2、輸出電路；3、功率變換電路；4、輸入電路；5、控制電路。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)ー步說明。參照?qǐng)DI本實(shí)用新型的一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。一種管線解堵系統(tǒng)，所述解堵系統(tǒng)包括固定在管道I上的輸出電路2，與輸出電路連接的功率變換電路3，與功率變換電路連接的輸入電路4以及分別與輸出電路和功率變換電路連接的控制電路5。參照?qǐng)D2，本系統(tǒng)的ー種實(shí)施例的電路原理圖。本實(shí)施例中，輸入電路為系統(tǒng)提供 解堵的電流來源，功率變換電路把直流電經(jīng)過高頻變壓器變換成高頻交流電。輸出電路將高頻變換器輸出的高頻交流電整流濾波成直流電。控制電路對(duì)整體系統(tǒng)進(jìn)行控制，是系統(tǒng)的核心部分。所述控制電路還包括PWM控制電路，保護(hù)電路及輔助電源電路，其中PWM控制電路分別與保護(hù)電路及輔助電源電路連接。本實(shí)施例中，PWM控制決定系統(tǒng)的工作模式，該電路產(chǎn)生兩路相位相反的驅(qū)動(dòng)信號(hào)來驅(qū)動(dòng)功率開關(guān)器件工作，通過脈沖寬度來控制開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間，從而調(diào)節(jié)能量傳遞的大小。系統(tǒng)的控制電路是ー個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)，因此能及時(shí)保證輸出穩(wěn)定，閉環(huán)有兩個(gè)環(huán)來調(diào)節(jié)，內(nèi)環(huán)是電流環(huán)調(diào)節(jié)，確保系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間，速度比較快。外環(huán)是電壓調(diào)節(jié)環(huán)，確保電壓的穩(wěn)定，速度相對(duì)較慢。本實(shí)施例中，保護(hù)電路主要有以下幾個(gè)保護(hù)輸入欠壓保護(hù)、輸出過壓保護(hù)、輸出過流保護(hù)、過熱保護(hù)及短路保護(hù)。 (I)輸入欠壓保護(hù)，輸入欠壓保護(hù)指的是在交流電壓過低時(shí)關(guān)閉功率輸出，避免在輸入電壓低的時(shí)候，因輸入電流過大，而造成輸入器件(整流橋、開關(guān)管、變壓器)通過電流超過額定值而損壞，另外也是保證整流器工作在最佳狀態(tài)。(2)輸出過壓保護(hù)系統(tǒng)的輸出電壓一般不會(huì)超出正常范圍，但是一旦超出正常范圍，那么可能會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成損壞。所以系統(tǒng)設(shè)有輸出過壓保護(hù)，一旦輸出電壓超過設(shè)定值，那么系統(tǒng)會(huì)將輸出關(guān)閉。此保護(hù)不能自恢復(fù)，需要人工解鎖。(3)輸出過流保護(hù)系統(tǒng)的輸出電流一般不會(huì)超出正常范圍，但是一旦超出正常范圍，那么可能會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成損壞。所以系統(tǒng)設(shè)有輸出過流保護(hù)，一旦輸出電流超過設(shè)定值，那么系統(tǒng)將輸出關(guān)閉。此保護(hù)不能自恢復(fù)，需要人工解鎖。(4)過熱保護(hù)系統(tǒng)在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的熱量，如果這些熱量釋放不出去或沒有達(dá)到發(fā)熱和散熱平衡，那么系統(tǒng)內(nèi)部的溫度會(huì)上升。此時(shí)如果沒有保護(hù)，那么會(huì)造成功率器件過熱而損壞。當(dāng)溫度上升到75°C時(shí)關(guān)閉輸出，此保護(hù)不能自恢復(fù)，需要人工解鎖。(5)短路保護(hù)短路保護(hù)檢測原邊的電流，采用控制芯片自帶的電流檢測電路來進(jìn)行，短路保護(hù)響應(yīng)速度快，采用的是逐脈沖限流方式，通過封鎖開關(guān)管驅(qū)動(dòng)脈沖來達(dá)到限流的目的。本實(shí)施例中，輔助電源輔助電源是給控制部分供電的，分為兩部分一部分是控制部分的電源，另一部分是電壓反饋環(huán)節(jié)的電源。因?yàn)榉答伃h(huán)節(jié)和控制部分是通過線性光電耦合器隔離的，所以工作電源也是兩個(gè)不共地的電源。[0027]本實(shí)施例中，輸入電路還包括交流輸入EMI電路、與交流輸入EMI電路連接的輸入整流濾波電路，與輸入整流濾波電路連接的輸入緩啟動(dòng)電路，與輸入緩啟動(dòng)電路連接的PFC電路以及分別與交流輸入EMI電路、輸入整流濾波電路、輸入緩啟動(dòng)電路、PFC電路連接的防雷電路。本新型中，防雷電路用于吸收雷電殘壓，保護(hù)管線解堵系統(tǒng)不受雷擊損壞，主要由壓敏電阻和放電管組成。結(jié)合圖3，交流輸入EMI電路的電路原理示意圖。交流輸入EMI電路主要用電感器、X、Y電容等組成，起作用為消除來自電網(wǎng)的各種干擾，如電動(dòng)機(jī)起動(dòng)，電器開關(guān)的合閘與關(guān)斷等產(chǎn)生的尖峰干擾。同時(shí)也防止管線解堵系統(tǒng)產(chǎn)生的高頻噪聲向電網(wǎng)擴(kuò)散而污染電網(wǎng)。參照?qǐng)D4，輸入整流濾波電路的電路原理示意圖。輸入整流濾波電路將電網(wǎng)輸入的交流電進(jìn)行整流濾波，為變換器提供波紋較小的直流電壓。結(jié)合圖5，輸入緩啟動(dòng)電路的電路原理示意圖。由于電容電壓不能突變，所以在在剛接通電 源的瞬間，電容的充電電流比較大，輸入緩啟動(dòng)電路需限制電容的充電電流，防止造成器件的損壞。其主要采用電感構(gòu)成。由于管線解堵系統(tǒng)所采用的器件全部工作在非線性狀態(tài)，電路上有電感和電容，所以會(huì)造成交流輸入電壓和電流的相位存在相位差，導(dǎo)致交流電不能全部做功，一部分在電感和電容中轉(zhuǎn)換。另外交流電壓和電流波形出現(xiàn)畸變，造成諧波分量増加，干擾增加。而通過PFC電路，使電壓和電流相位一致，改善功率因數(shù)。結(jié)合圖6，功率變換電路是管線解堵系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，它把直流電經(jīng)過高頻變壓器變換成高頻交流電。系統(tǒng)采用全橋變換拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其原理如圖所示。全橋電路由四個(gè)功率開關(guān)器件V1-V4組成，兩個(gè)橋臂分別導(dǎo)通激勵(lì)高頻功率變壓器，進(jìn)行能量變換。變壓器T連接在四橋臂中間，相對(duì)的兩只功率開關(guān)器件V1、V4和V2、V3分別交替導(dǎo)通或截止，當(dāng)功率開關(guān)器件VI、V4導(dǎo)通時(shí)，另ー對(duì)V2、V3則截止，當(dāng)功率開關(guān)器件V2、V3導(dǎo)通時(shí)，另ー對(duì)VI、V4則截止，使變壓器T的次級(jí)有功率輸出。每只開關(guān)管均為并聯(lián)一只高速功率ニ極管，其鉗位作用以減小開關(guān)管由導(dǎo)通轉(zhuǎn)換為截止時(shí)，變壓器產(chǎn)生的電壓尖峰，以保護(hù)開關(guān)管不被擊穿。本實(shí)用新型可采用并聯(lián)工作，采用最大電流法自動(dòng)均流，最大電流法均流ー種自動(dòng)設(shè)定主模塊和從模塊的方法，即在個(gè)并聯(lián)的模塊中，輸出電流最大的模塊，將自動(dòng)成為主模塊，而其余的模塊則成為從模塊，它們的電壓誤差依次被整定，以校正負(fù)載電流分配的不平衡。本實(shí)用新型的原理是，將管線解堵系統(tǒng)作為ー個(gè)大功率直流高頻電源，將管道作為ー個(gè)電阻，輸出電路輸出大功率直流高頻電流，再給管道通電的同時(shí)管道也被加熱升溫，進(jìn)而將管道因?yàn)榈蜏囟氯牟糠诌M(jìn)行解堵。以上所述，為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施案例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種管線解堵系統(tǒng)，其特征在于，所述解堵系統(tǒng)包括固定在管道(I)上的輸出電路(2)，與輸出電路連接的功率變換電路(3)，與功率變換電路連接的輸入電路(4)以及分別與輸出電路和功率變換電路連接的控制電路(5 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的管線解堵系統(tǒng)，其特征在于，所述輸入電路還包括交流輸入EMI電路、與交流輸入EMI電路連接的輸入整流濾波電路，與輸入整流濾波電路連接的輸入緩啟動(dòng)電路，與輸入緩啟動(dòng)電路連接的PFC電路以及分別與交流輸入EMI電路、輸入整流濾波電路、輸入緩啟動(dòng)電路、PFC電路連接的防雷電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的管線解堵系統(tǒng)，其特征在于，所述控制電路還包括PWM控制電路，保護(hù)電路及輔助電源電路，其中PWM控制電路分別與保護(hù)電路及輔助電源電路連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種管線解堵系統(tǒng)，所述解堵系統(tǒng)包括固定在管道上的輸出電路，與輸出電路連接的功率變換電路，與功率變換電路連接的輸入電路以及分別與輸出電路和功率變換電路連接的控制電路。本實(shí)用新型采用大功率直流高頻電源連接電阻進(jìn)行加熱的方式，通過管線解堵系統(tǒng)的輸出電路給管道通電，將管道作為一個(gè)電阻進(jìn)行加熱，利用管道發(fā)出的熱量將因?yàn)闇囟冗^低導(dǎo)致堵塞的管道解堵，方便環(huán)保，省時(shí)省力。
文檔編號(hào)F17D1/18GK202598136SQ20122026537
公開日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月7日
發(fā)明者李邦元 申請(qǐng)人:北京石大新銳石油科技有限公司