[發明專利]一種快開收球筒的恒溫控制方法及裝置

有效

• 申請號: 202111414780.0
• 申請日: 2021-11-25
• 公開（公告）號: CN114138033B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 王雷;徐向前;奚運濤
• 申請（專利權）人: 西安石油大學
• 主分類號: G05D23/30
• 分類號: G05D23/30
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 趙興華

1.一種快開收球筒的恒溫控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

獲取當前采樣時刻流入快開收球筒的原油的含水率和流速，作為當前采樣時刻的含水率和流速；

分別將當前采樣時刻的含水率和流速與初始采樣時刻的含水率和流速進行比較，獲得含水率變化值和流速變化值；

基于所述含水率變化值和所述流速變化值計算當前采樣時刻的溫度補償值；所述基于所述含水率變化值和所述流速變化值計算當前采樣時刻的溫度補償值，具體包括：根據含水率變化值、油的比熱容和水的比熱容，計算含水率變化引起的熱量變化值，作為第一熱量變化值；根據所述第一熱量變化值計算第一溫度補償值；所述第一溫度補償值為當含水率變化時，使快開收球筒內的原油保持設定溫度的控制溫度補償值；根據流速變化值計算流速變化引起的熱量變化值，作為第二熱量變化值；根據所述第二熱量變化值計算第二溫度補償值；所述第二溫度補償值為當流速變化時，使快開收球筒內的原油保持設定溫度的控制溫度補償值；

利用當前采樣時刻的溫度補償值對初始采樣時刻的控制溫度進行補償，獲得當前采樣時刻的控制溫度；

根據當前采樣時刻的控制溫度對快開收球筒進行加熱，當下一個采樣時刻到達時，將下一個采樣時刻設置為當前采樣時刻，返回步驟“獲取當前采樣時刻流入快開收球筒的原油的含水率和流速”。

2.根據權利要求1所述的快開收球筒的恒溫控制方法，其特征在于，所述獲取當前采樣時刻流入快開收球筒的原油的含水率和流速，具體包括：

通過設置在原油進口管道上的流速傳感器，采集當前采樣時刻流入快開收球筒的原油的流速；

通過設置在快開收球筒和原油進口管道之間的含水率傳感器，采集流體為當前采樣時刻流入快開收球筒的原油時含水率傳感器的測量電極之間的電壓幅值；

通過設置在原油進口管道內的第一溫度傳感器，采集當前采樣時刻流入快開收球筒的原油的溫度；

根據流體為當前采樣時刻流入快開收球筒的原油時含水率傳感器的測量電極之間的電壓幅值和當前采樣時刻流入快開收球筒的原油的溫度，計算當前采樣時刻流入快開收球筒的原油的含水率。

3.根據權利要求2所述的快開收球筒的恒溫控制方法，其特征在于，所述根據流體為當前采樣時刻流入快開收球筒的原油時含水率傳感器的測量電極之間的電壓幅值和當前采樣時刻流入快開收球筒的原油的溫度，計算當前采樣時刻流入快開收球筒的原油的含水率，具體包括：

根據擬合關系式和當前采樣時刻流入快開收球筒的原油的溫度，確定流體為當前采樣時刻的溫度下的水時含水率傳感器的測量電極之間的電壓幅值；所述擬合關系式表示流體為水時含水率傳感器輸出的電壓幅值與溫度的關系式；

根據流體為當前采樣時刻的溫度下的純水時含水率傳感器的測量電極之間的電壓幅值和流體為當前采樣時刻流入快開收球筒的原油時含水率傳感器的測量電極之間的電壓幅值，利用公式計算當前采樣時刻流入快開收球筒的原油的含水率；

其中，α_w表示當前采樣時刻流入快開收球筒的原油的含水率，F_w表示流體為當前采樣時刻的溫度下的純水時含水率傳感器的測量電極之間的電壓幅值，F_m表示流體為當前采樣時刻流入快開收球筒的原油時含水率傳感器的測量電極之間的電壓幅值。

4.根據權利要求1所述的快開收球筒的恒溫控制方法，其特征在于，所述利用當前采樣時刻的溫度補償值對初始采樣時刻的控制溫度進行補償，獲得當前采樣時刻的控制溫度，之前還包括：

根據初始采樣時刻流入快開收球筒的原油的溫度、含水率和流速，計算將采樣時間間隔內流入快開收球筒內的原油加熱到設定溫度所需的總熱量；

根據所述總熱量計算初始采樣時刻的控制溫度；所述初始采樣時刻的控制溫度為快開收球筒的加熱裝置在采樣時間間隔內產生所述總熱量所需的控制溫度。