[发明专利]一种防冻装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种防冻装置。

背景技术

石油钻机冬季传统的气路防冻方法是采用燃油锅炉或煤炉产生蒸汽，提供给工作在露天环境中的各个气控元件及气路管线进行伴热，以保障各气动元件正常工作。气动元件包括继气器、司钻控制箱和下气瓶。这些气动元件一旦发生冰冻，严重时可导致钻机停钻，给生产造成重大损失。石油钻机冬季传统的气路防冻方法是采用燃油锅炉或煤炉产生蒸汽，提供给工作在露天环境中的各个气控元件及气路管线进行伴热，以保障各气动元件正常工作。上述气动元件包括继气器，司钻控制箱和下气瓶。这些气动元件一旦发生冰冻，严重时可导致钻机停钻，给生产造成重大损失。而且，传统的方法存在以下缺点：1、操作为人工进行，常会因为工作人员的疏忽而造成重大事故；2、浪费能源，投入成本大；3、锅炉会排放大量的烟气，对环境造成严重的污染；4、体积较大，对于经常需要搬家的石油钻井队来说，安装极不方便。

发明内容

为解决上述现有的缺点，本发明的主要目的在于提供一种实用的防冻装置，解决传统的防冻方式存在的不能实现自动化操作、安装不方便、使用成本高和浪费能源等技术问题。

为达成以上所述的目的，本发明的一种防冻装置采取如下技术方案：

一种防冻装置，包括管状加热元件、块状或板状的加热主体和接线盒，其特征在于，所述加热主体由铸铝件浇注而成，加热主体的加热面具有与被加热体表面一致的形状，加热主体除加热面以外的表面有保温层覆盖，所述管状加热元件位于加热主体内，管状加热元件伸出端固定有与加热主体分开的接线盒，管状加热元件内有镍铬丝，所述接线盒为密封结构，其外端固定有航空插头，接线盒相对于加热主体有向上20度的倾斜角。

所述块状的加热主体上设有供一对U型螺栓穿过的固定孔。

所述管状加热元件与加热主体铸成一体。

采用如上技术方案的本发明，具有如下有益效果：

1、本发明能够作为计算机微控技术的终端，运行稳定，实现了真正的自动化控制与操作，节省现场的人员配备，极大的保证了冬季钻机气路冰堵的问题；

2、可以根据现场需要提供全部或部分防爆类型设备，电热部分采用了安全电压，并具有放水和漏电的保护功能，在复杂的作业环境中，很好的保证了现场工作人员的人身安全；

3、加热块的设计更好的适应了现场工况的要求，可以在不拆卸继气器和气路管线的前提下，进行加热块的安装与拆卸，为生产节省了时间，方便了现场工作人员的操作。

4、在节能方面，由于采用了自动化控制，避免了不必要的浪费，在一个保温周期内（约4个月），至少能为一套石油钻机节省20万元的成本费用。

5、在环保方面，很好的保证了国家对环保的控制和要求，不产生任何对环境造成污染的物质。

附图说明

图1是本发明的块状加热主体和接线盒的主视图。

图2是图1的接线盒相对于加热主体有向上倾斜角结构的仰视图。

图3是图1的沿A-A方向的剖视图。

图4是本发明的板状加热主体和接线盒的主视图。

图5是图4的仰视图。

图6是图4的I局部放大图。

图7是本发明的块状加热主体安装示意图。

图8是本发明的板状加热主体安装示意图。

具体实施方式

为了进一步说明本发明，下面结合附图进一步进行说明：

如图1所示，本发明的一种防冻装置，由管状加热元件2、块状的加热主体1和接线盒3组成，加热主体1由铸铝件浇注而成，管状加热元件2位于加热主体1内，管状加热元件2伸出端固定有与加热主体1分开的接线盒3，接线盒3为密封结构，其外端固定有航空插头7，管状加热元件2与加热主体1铸成一体，管状加热元件2内有镍铬丝，图1中4、5、6是十字槽盘头螺钉、平垫圈和弹簧垫圈，8是固定U型螺栓的孔。图2是图1示出的石油钻机气路防冻装置的仰视图。图1示出的是管状加热元件2未弯折的状态。图2示出的是管状加热元件2有20度弯折的状态。图3示出了加热主体1安装于继气器时，加热主体1的背部具有与继气器表面一致的弧面的结构，这样可以很好的与继气器进行接触，热传导效率高，伴热效果极佳。在块状加热元件1的四周有4个安装孔，安装时，可以通过U型螺栓固定于继气器的表面，安装与拆卸极为方便，参见图7，图7中9是继气器主体、10是U型螺栓，加热元件的接线盒安装有专用的航空插座，可以极为方便的与导线进行连接和拆卸。在某些低寒地区使用时，为保证伴热效果，可以在加热块的加热体部分用保温材料进行保温。

本发明采用了由单片微处理器—80C51为核心的智能控制器，运用了计算机控制技术。且根据现场的工况进行了控制器外围电路的设计，运行可靠，实现了操作的完全自动化。采用PT100铂电阻的温度传感器，安装于控制箱外部，对现场的环境温度进行检测，控制器根据温度传感器的检测温度来控制现场各加热设备的运行和停止。控制器的人机界面采用了准触摸屏式LCD，实时显示整套装置的运行情况。控制器的操作为菜单式操作，通过4个按键即可进行整套装置的操作，包括控制操作和各参数的设置。安装于司钻控制箱的板状加热主体1-1设计原理同块状加热主体一致，加热主体和接线盒分开，也为铸铝件浇注而成，加热为管状加热元件。同块状加热主体一样采用表面接触安装。板状加热元件加热面积较大，能够很好的保证热传导，提高伴热效果。以上结构参见图4和图5。图6是图4中接线盒的局部放大图。图8是板状加热主体的使用安装示意图。在司钻控制箱的两侧分别安装两片板状电加热元件。连接电缆通过加热板上的航空插座与加热板相连，并连接至钻台附近的接线箱。图8中11是司钻控制箱、12是连接电缆。