全文摘要
本实用新型公开了一种页岩气井生产流程管线杀菌防腐自动加注装置，包括多个生产流程管线（17），至少两个药剂罐（2），药剂罐（2）与主管线连接，主管线上设有电磁阀A（3），主管线连接有多个支管线，多个支管线分别与生产流程管线（17）的加注口短接（14）连接，支管线上依次设有柱塞式计量泵（6）、缓冲罐（7）、脉冲阻尼器（8）、背压阀（9）、压力变送器（10）、流量变送器A（11）、电磁阀B（12）和手动阀（13）；所述生产流程管线（17）上设有流量变送器B（15），还包括连接主管线电器元件实现自动加注的PLC控制设备。本实用新型具有自动加注，可控制加注比例，加注流量双重校正，通过4G网络远程监控，降低药剂加注成本的特点。
主设计要求
1.一种页岩气井生产流程管线杀菌防腐自动加注装置，包括多个生产流程管线（17），其特征在于：它包括至少两个药剂罐（2），药剂罐（2）与主管线连接，主管线上设置有电磁阀A（3），主管线连接有多个支管线，多个支管线分别与生产流程管线（17）的加注口短接（14）连接，支管线上依次设置有柱塞式计量泵（6）、缓冲罐（7）、脉冲阻尼器（8）、背压阀（9）、压力变送器（10）、流量变送器A（11）、和电磁阀B（12）；所述生产流程管线（17）上设置有流量变送器B（15）；还包括PLC控制设备，PLC控制设备分别与电磁阀A（3）、柱塞式计量泵（6）、压力变送器（10）、流量变送器A（11）、电磁阀B（12）和流量变送器B（15）电连接。
设计方案
1.一种页岩气井生产流程管线杀菌防腐自动加注装置，包括多个生产流程管线（17），其特征在于：它包括至少两个药剂罐（2），药剂罐（2）与主管线连接，主管线上设置有电磁阀A（3），主管线连接有多个支管线，多个支管线分别与生产流程管线（17）的加注口短接（14）连接，支管线上依次设置有柱塞式计量泵（6）、缓冲罐（7）、脉冲阻尼器（8）、背压阀（9）、压力变送器（10）、流量变送器A（11）、和电磁阀B（12）；所述生产流程管线（17）上设置有流量变送器B（15）；
还包括PLC控制设备，PLC控制设备分别与电磁阀A（3）、柱塞式计量泵（6）、压力变送器（10）、流量变送器A（11）、电磁阀B（12）和流量变送器B（15）电连接。
2.根据权利要求1所述的一种页岩气井生产流程管线杀菌防腐自动加注装置，其特征在于：还包括过压保护管线，所述过压保护管线一端与药剂罐（2）连接，另一端分别连接在多个支管线上的电磁阀B（12）和流量变送器A（11）之间，过压保护管线上设置有电磁阀C（5）且与PLC控制设备电连接。
3.根据权利要求1所述的一种页岩气井生产流程管线杀菌防腐自动加注装置，其特征在于：所述主管线上还设置有Y型过滤器（4）。
4.根据权利要求1所述的一种页岩气井生产流程管线杀菌防腐自动加注装置，其特征在于：所述药剂罐（2）上安装有液位变送器（1），且液位变送器（1）与PLC控制设备连接。
5.根据权利要求1所述的一种页岩气井生产流程管线杀菌防腐自动加注装置，其特征在于：所述支管线上，电磁阀B（12）之后还设置有手动阀（13）。
6. 根据权利要求1所述的一种页岩气井生产流程管线杀菌防腐自动加注装置，其特征在于：所述PLC控制设备包括PLC主控制模块以及与PLC主控制模块连接的多个PLC扩展模块、4G网络模块、触摸控制屏和中继开关；所述PLC主控制模块与多个PLC扩展模块通过BD板扩展通讯口连接，所述触摸控制屏与PLC主控制模块通过RS232通讯线连接, 所述4G网络模块与PLC主控制模块通过RS485通讯线连接，所述中继开关为PLC主控制模块与触摸控制屏提供电源输入控制。
7.根据权利要求6所述的一种页岩气井生产流程管线杀菌防腐自动加注装置，其特征在于：所述PLC主控制模块采用信捷XC2系列的XC2-24R-E控制器。
8.根据权利要求6所述的一种页岩气井生产流程管线杀菌防腐自动加注装置，其特征在于：所述PLC扩展模块采用信捷XC2系列的XC-E8AD-H和XC-E4DA-H扩展模块。
9.根据权利要求6所述的一种页岩气井生产流程管线杀菌防腐自动加注装置，其特征在于：所述触摸屏采用信捷TG765S-XT触摸控制屏。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及页岩气井生产流程管线药剂加注领域，特别是一种页岩气井生产流程管线杀菌防腐自动加注装置。
背景技术
页岩气井场地面生产流程管线较多，所需加注的药剂种类也较多。目前，业内对于岩气井生产流程管线杀菌防腐中对药剂的加注方式普遍采用柱塞计量泵进行单井单泵加注药剂，该种方式虽然可以对加药加注的量有较为精确控制，但是对于井场的生产情况多变，生产流程不确定的情况则需要人工干预，对泵注入剂量进行调整。通常井场都比较分散，这种方式不能够集中进行调节，需要人员长期往返于各个井场之间，产生极大的浪费。同时，对药剂的剩余量没有办法进行实时监控，导致药剂补充过程中频频出现药剂浪费的现象，这无疑大大增加了药剂加注的成本。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种能够自动加注，可控制加注比例，通过PLC控制设备进行双重校正，实现多井场集中远程监控，降低药剂加注成本的页岩气井生产流程管线杀菌防腐自动加注装置。
本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种页岩气井生产流程管线杀菌防腐自动加注装置，包括多个生产流程管线，它包括至少两个药剂罐，药剂罐与主管线连接，主管线上设置有电磁阀A，主管线连接有多个支管线，多个支管线分别与生产流程管线的加注口短接连接，加注口短接安装在生产流程的管线上，支管线上依次设置有柱塞式计量泵、缓冲罐、脉冲阻尼器、背压阀、压力变送器、流量变送器A和电磁阀B；所述生产流程管线上设置有流量变送器B。
还包括PLC控制设备，PLC控制设备分别与电磁阀A、柱塞式计量泵、压力变送器、流量变送器A、电磁阀B和流量变送器B电连接。
进一步地，还包括过压保护管线，所述过压保护管线一端与药剂罐连接，另一端分别连接在多个支管线上的电磁阀B12和流量变送器A11之间，过压保护管线上设置有电磁阀C且与PLC控制设备电连接。
进一步地，所述主管线上还设置有Y型过滤器。
进一步地，所述药剂罐上安装有液位变送器，且液位变送器与PLC控制设备连接。
进一步地，所述支管线上，电磁阀B之后还设置有手动阀。
进一步地，所述PLC控制设备包括PLC主控制模块以及与PLC主控制模块连接的多个PLC扩展模块、4G网络模块、触摸控制屏和中继开关；所述PLC主控制模块与多个PLC扩展模块通过BD板扩展通讯口连接，所述触摸控制屏与PLC主控制模块通过RS232通讯线连接，所述4G网络模块与PLC主控制模块通过RS485通讯线连接所述中继开关为PLC主控制模块与触摸控制屏提供电源输入控制。
进一步地，所述PLC主控制模块采用信捷XC2系列的XC2-24R-E控制器。
进一步地，所述PLC扩展模块采用信捷XC2系列的XC-E8AD-H和XC-E4DA-H扩展模块。
进一步地，所述触摸屏采用信捷TG765S-XT触摸控制屏。
本实用新型具有以下优点：
1.本装置通过PLC控制设备连接各种控制元件对药剂加注量的控制，可控制加注比例，根据设置要求进行自动加注；
2.本装置PLC控制设备可实现双重流量校准功能，使流量加注更为准确；
3.设置的缓冲罐与脉动阻尼器，最大可能减少计量泵产生的脉冲。
附图说明
图1 为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的电路结构原理示意图；
图3为本实用新型中PLC主控制器与电磁阀连接关系示意图；
图4为本实用新型中PLC扩展模块与柱塞式计量泵变频器连接关系示意图；
图5为本实用新型中PLC扩展模块与流量变送器、液位计以及压力变送器的连接关系示意图；
图6为本实用新型药剂加注控制流程示意图。
图中：1-液位变送器，2-药剂罐，3-电磁阀A，4-Y型过滤器，5-电磁阀C，6-柱塞式计量泵，7-缓冲罐，8-脉冲阻尼器，9-背压阀，10-压力变送器，11-流量变送器A，12-电磁阀B，13-手动阀，14-加注口短接，15-流量变送器B，16-PLC控制设备，17-生产流程管线。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的描述，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。
本实施例中，如图1所示，一种页岩气井生产流程管线杀菌防腐自动加注装置，包括三个生产流程管线17，它包括两个药剂罐2，两个药剂罐分别盛装防腐剂和杀菌剂，药剂罐2与主管线连接，主管线上设置有电磁阀A3，主管线连接有三个支管线，三个支管线分别与生产流程管线17的加注口短接14连接，支管线上依次设置有柱塞式计量泵6、缓冲罐7、脉冲阻尼器8、背压阀9、压力变送器10、流量变送器A11和电磁阀B12；所述生产流程管线17上设置有流量变送器B15。
设置的缓冲罐7和脉冲阻尼器8可以消除管道内液体压力脉动或者流量脉动，可起到稳定流体压力和流量、消除管道振动、保护下游仪表和设备、增加泵容积效率，背压阀9的作用主要是使回管路保持一定压力，使执行机构动作平稳，消除柱塞式计量泵6在低系统压力下工作时，出现过量输送导致药剂加注液量计量产生的误差。
本实施例中，还包括过压保护管线，所述过压保护管线一端与药剂罐2连接，另一端分别连接在三个支管线上的电磁阀B12和流量变送器A11之间，过压保护管线上设置有电磁阀C5且与PLC控制设备电连接。
所述主管线上还设置有Y型过滤器4。
为了实时监控药剂罐2内剩余的药剂量，所述药剂罐2上安装有液位变送器1，且液位变送器1与PLC控制设备连接。
所述支管线上，电磁阀B12之后还设置有手动阀13，手动阀的设置保证了电磁阀B12意外损坏时管线该可以正常使用。
本实施例中，如图2所示，还包括PLC控制设备，PLC控制设备分别与电磁阀A3、柱塞式计量泵6、压力变送器10、流量变送器A11、电磁阀B12和流量变送器B15电连接。
PLC控制设备包括PLC主控制模块以及与PLC主控制模块连接的多个PLC扩展模块、4G网络模块、触摸控制屏和中继开关；所述PLC主控制模块与多个PLC扩展模块通过BD板扩展通讯口连接，所述触摸控制屏与PLC主控制模块通过RS232通讯线连接，所述4G网络模块与PLC主控制模块通过RS485通讯线连接，所述中继开关为PLC主控制模块与触摸控制屏提供电源输入控制。PLC主控制模块采用信捷XC2系列的XC2-24R-E控制器；PLC扩展模块采用信捷XC2系列的XC-E8AD-H和XC-E4DA-H扩展模块；触摸屏采用信捷TG765S-XT触摸控制屏。
所述PLC控制器还加装有4G网络模块，可在远端实时监控多个井场内的加注状态并对其进行控制。
本实施例中，如图3、图4、图5所示，PLC主控制模块XC2-24R-E分别连接控制2个电磁阀A、2个电磁阀B以及4个电磁阀C；PLC扩展模块XC-E8AD-H分别连接控制6个流量变送器A、3个流量变送器B以及6个压力变送器；PLC扩展模块XC-E4DA-H分别连接控制6个柱塞式计量泵。
所述PLC控制设备可实现双重校正功能，第一重为控制计量泵6通过生产流程管线17上的流量变送器B15的瞬时流量进行实时校正；第二重为控制计量泵6通过生产流程管线17上的流量变送器B15的采集的一定时间段内的流量平均值进行阶段性的校正。
如图6所示，本实用新型的工作过程如下：PLC控制设备16通过流量变送器B15检测到生产流程管线17有流量产生，开启电磁阀A3,、电磁阀B12、和柱塞式计量泵6进行加注，药剂通过管线流经电磁阀A3、Y型过滤器4进入柱塞式计量泵6，药剂通过柱塞式计量泵6后经过缓冲罐7、脉冲阻尼器8，再通过背压阀9、压力变送器10，当压力变送器10得到的压力超压时，则开启电磁阀C5关闭柱塞计量泵6、电磁阀A3和电磁阀B12，保证系统安全，然后药剂经过手动阀13，最后经过加注口短接14进入生产流程管线17，加注过程中，三个生产流程管线17上的流量变送器B15不断的将地面井的产量反馈给PLC控制设备，可以通过调节柱塞计量泵6的药剂流量进行校正，同时PLC控制设备会采集一定时间段内流量变送器B15的平均流量，再次对柱塞计量泵6的药剂流量进行校正，从而达到药剂加注精细化的目的。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201921696246.1
申请日:2019-10-11
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:90(成都)
授权编号:CN209839703U
授权时间:20191224
主分类号:F17D3/12
专利分类号:F17D3/12;F17D3/01
范畴分类:27G;
申请人:成都劳恩普斯科技有限公司
第一申请人:成都劳恩普斯科技有限公司
申请人地址:610000 四川省成都市高新区府城大道西段399号7栋3单元8层803号
发明人:刘斌;张杰;王梦莹;张绍彬;卢聪;康毅;蒋尧;曾韦;李阳洋;于天红
第一发明人:刘斌
当前权利人:成都劳恩普斯科技有限公司
代理人:郭肖凌
代理机构:51218
代理机构编号:成都金英专利代理事务所(普通合伙) 51218
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计