image
energas.ru

Территория Нефтегаз № 9-10 2021

№ 9-10 2021

Транспорт и хранение нефти и газа

01.9-10.2021 10:00 Анализ эффективности передачи в нефтяные среды энергии СВЧ электромагнитного поля, создаваемого погружным излучателем
В статье рассмотрен процесс передачи энергии сверхвысокочастотного электромагнитного поля от погружного излучателя в нефтяные среды различного фракционного состава (товарную нефть, а также выделенные из нее перегонкой тяжелую и легкую фракции). Отмечено, что эффективность данного технического решения обусловлена высокой способностью электромагнитной волны проникать в нагреваемую нефтяную среду на большую глубину, причем процесс передачи энергии, характеризующийся объемным тепловыделением, может в значительной степени повысить эффективность теплопередачи в нефтяные среды, имеющие низкий коэффициент теплопроводности. Представлены результаты экспериментального определения параметров работы установки с биконическим рупорным излучателем для передачи энергии сверхвысокочастотного электромагнитного поля в нефтяные среды. В ходе экспериментов установлено, что значительное влияние на характер согласованности режима работы излучателя (и, как следствие, на коэффициент полезного действия) в нефтяных средах оказывает наличие или отсутствие непосредственного контакта излучателя с нагреваемой средой. В целях исключения непосредственного контакта биконического рупорного излучателя и нагреваемой среды использовался разделитель сред из фторопласта. Экспериментально определены частоты, на которых коэффициент полезного действия передачи энергии сверхвысокочастотного электромагнитного поля достигал максимальных значений. Установлено, что спектр поглощения нефтяной среды главным образом определяется содержанием легких фракций. Для тяжелой фракции нефти наиболее эффективен нагрев на частотах 2,25 и 2,73 ГГц, тогда как для товарной нефти и легкой фракции значение данного показателя составляет 2,3 ГГц. Для излучателя, передающего энергию сверхвысокочастотного электромагнитного поля и имеющего непосредственный контакт с нефтяной средой, целесообразно производить нагрев тяжелой фракции нефти на частоте 2,08 ГГц, а легкой фракции и товарной нефти – на частоте 2,1 ГГц. В целом по результатам исследования сделан вывод о перспективности направления нагрева нефтяных сред в технологических емкостях для хранения жидких высоковязких углеводородов с помощью передачи энергии сверхвысокочастотного электромагнитного поля.
Ключевые слова: нефтяная среда, тяжелая фракция, легкая фракция, энергия, нагрев диэлектрика, электромагнитное поле, СВЧ.
Ссылка для цитирования: Ссылка для цитирования (for citation):Секачев А.Ф., Шалай В.В., Иванов Р.Н., Сеченова А.В., Слептарев А.А. Анализ эффективности передачи в нефтяные среды энергии СВЧ электромагнитного поля, создаваемого погружным излучателем // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2021. № 9–10. С. 74–79.




← Назад к списку


im - научные статьи.