RU2531292C2 - Нагревательный кабель с минеральной изоляцией, работающий по принципу скин-эффекта - Google Patents
Нагревательный кабель с минеральной изоляцией, работающий по принципу скин-эффекта Download PDFInfo
- Publication number
- RU2531292C2 RU2531292C2 RU2011144382/07A RU2011144382A RU2531292C2 RU 2531292 C2 RU2531292 C2 RU 2531292C2 RU 2011144382/07 A RU2011144382/07 A RU 2011144382/07A RU 2011144382 A RU2011144382 A RU 2011144382A RU 2531292 C2 RU2531292 C2 RU 2531292C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- core
- ferromagnetic
- skin effect
- heater
- heating
- Prior art date
Links
- 230000002500 effect on skin Effects 0.000 title claims abstract description 33
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000009413 insulation Methods 0.000 title abstract description 7
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 title description 4
- 239000011707 mineral Substances 0.000 title description 4
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 21
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims description 4
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 abstract description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 25
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 15
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- FRWYFWZENXDZMU-UHFFFAOYSA-N 2-iodoquinoline Chemical compound C1=CC=CC2=NC(I)=CC=C21 FRWYFWZENXDZMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 1
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LTPBRCUWZOMYOC-UHFFFAOYSA-N beryllium oxide Inorganic materials O=[Be] LTPBRCUWZOMYOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/02—Induction heating
- H05B6/10—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/40—Heating elements having the shape of rods or tubes
- H05B3/54—Heating elements having the shape of rods or tubes flexible
- H05B3/56—Heating cables
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
- General Induction Heating (AREA)
Abstract
Нагревательный кабель относится к электрическим нагревательным кабелям, в частности к нагревательным кабелям, работающим на скин-эффекте, снабженным неорганической керамической изоляцией. Нагревательный кабель содержит, по меньшей мере, одну токопроводящую жилу-сердечник, находящуюся внутри ферромагнитной формы. Электрический ток проходит по токопроводящей жиле-сердечнику в прямом направлении, а возвращается по поверхностному слою оболочки в обратном направлении, приводя к выделению тепла. При этом жила-сердечник отделена от ферромагнитной формы посредством приспособления для центровки. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
бласть техники
Настоящее изобретение в целом относится к электрическим нагревательным кабелям, а в частности, к нагревательным кабелям с неорганической керамической изоляцией, использующим скин-эффект и содержащим, по меньшей мере, одну токопроводящую жилу-сердечник, расположенную внутри оболочки, при этом электрический ток проходит в прямом направлении по этой центральной жиле, а в обратном направлении - по поверхностному слою оболочки, в результате чего происходит выделение тепла.
Раскрытие изобретения
Настоящее изобретение включает нагревательное устройство, содержащее компонент, работающий на основе скин-эффекта, с по меньшей мере одной изолированной токопроводящей жилой-сердечником, соединенной электрически с расположенной вблизи практически параллельной оболочкой удлиненной формы из ферромагнетика, имеющей эффективный токопроводящий путь, проходящий по уменьшенной и локализованной по глубине и ширине части поперечного сечения ферромагнитной стенки, а также неорганический керамический изолирующий компонент. В предпочтительном варианте неорганический керамический изолирующий компонент содержит оксид магния.
Настоящее изобретение также включает способ нагревания, включающий этап обеспечения нагревательного устройства, содержащего компонент, работающий на скин-эффекте, по меньшей мере с одной электропроводящей жилой-сердечником, соединенной электрически с расположенной вблизи, практически параллельно, удлиненной формой из ферромагнетика, имеющей эффективный токопроводящий путь, проходящий по уменьшенной и локализованной по глубине и ширине части поперечного сечения ферромагнитной стенки, и неорганический керамический изолирующий компонент, а также этап пропускания электрического тока по токопроводящему сердечнику, вызывающего нагревание ферромагнитной формы.
Целью настоящего изобретения является разработка нагревателя с минеральной изоляцией, работающего с использованием скин-эффекта.
Еще одной целью настоящего изобретения является разработка нагревателя с минеральной изоляцией, работающего с использованием скин-эффекта и приспособленного для применения в области добычи нефти.
Другие цели и преимущества настоящего изобретения станут понятными из поданного ниже описания и чертежей некоторых вариантов настоящего изобретения, представленных в качестве иллюстрации воплощений данного изобретения. Сопутствующие чертежи составляют часть данного описания и содержат представленные в качестве примера варианты исполнения настоящего изобретения и иллюстрируют различные цели и особенности его.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 представлен вид в перспективе с частичным разрезом, иллюстрирующий один из вариантов воплощения настоящего изобретения;
на фиг.2 представлен вид в перспективе с частичным разрезом, иллюстрирующий один из вариантов воплощения настоящего изобретения.
Подробное описание предпочтительных вариантов исполнения изобретения
Следует понимать, что поданные в данном описании различные варианты воплощения изобретения с сопроводительными чертежами следует рассматривать только как примеры его воплощения, не имеющие целью ограничить данное изобретение только конкретно представленными вариантами воплощения.
На фиг.1 и 2 в целом представлен предпочтительный вариант изготовления нагревателя с минеральной изоляцией, работающего с использованием скин-эффекта согласно данному изобретению. Нагреватель 10 на скин-эффекте с минеральной изоляцией может содержать внутреннюю токопроводящую жилу-сердечник 12, расположенную внутри наружного проводника 14. Внутренний и наружный проводники могут располагаться радиально относительно центральной оси 16. Внутренний и наружный проводники могут быть отделены друг от друга изолирующим слоем 18. В некоторых вариантах воплощения внутренний и наружный проводники могут быть соединены друг с другом на дистальном конце 20 нагревателя. Электрический ток может проходить в нагреватель 10 по внутреннему проводнику 12, а возвращаться по наружному проводнику 14, или наоборот. Один из проводников 12, 14 (или оба) может содержать ферромагнитный материал.
В одном варианте воплощения нагреватель 10 на скин-эффекте с минеральной изоляцией содержит внутренний ферромагнитный проводник 12 и наружный ферромагнитный проводник 14, при этом обусловленный скин-эффектом токопроводящий путь располагается на внешней поверхности внутреннего проводника и на внутренней поверхности наружного проводника. Поэтому наружную поверхность наружного проводника можно покрыть слоем устойчивого к коррозии сплава 22, например нержавеющей сталью, не оказывая влияния на обусловленный скин-эффектом токопроводящий путь внутри наружного проводника.
Изолирующий слой 18 может содержать электрически изолирующую керамику с высокой теплопроводностью, например оксид магния, оксид алюминия, двуокись кремния, оксид бериллия, нитрид бора, нитрид кремния и тому подобное. Наиболее предпочтительным материалом из этого перечня является оксид магния. Изолирующий слой может представлять собой прессованный порошок (например, прессованный керамический порошок). Прессование может улучшать теплопроводность и повышать сопротивление изоляции; в наиболее предпочтительном (не ограничивающем) варианте воплощения степень уплотнения составляет приблизительно 80%. Следует также заметить, что можно применять и другие значения степени уплотнения, не выходя за пределы объема настоящего изобретения.
В общем, электрически изолированная проводящая жила-сердечник пропускает переменный ток (АС) по одной ветви цепи, а в обратном направлении переменный ток проходит по расположенной в непосредственной близости к сердечнику и параллельной ему удлиненной форме из ферромагнетика, образующей обратную ветвь цепи. Скин-эффект на локализованном участке поверхности ферромагнитной формы или проводника, наиболее приближенном к сердечнику, обусловлен индукцией и магнитным взаимодействием и приводит к выделению тепла.
В способе нагревания, обусловленном скин-эффектом, тепло выделяется в стенке ферромагнитной оболочки за счет потери I~R обратного тока, а также за счет гистерезиса и вихревых токов, индуцируемых переменным магнитным полем, созданным вокруг изолированного проводника.
Электромагнитное взаимодействие между током в изолированном сердечнике и обратным током в наружной оболочке приводит к тому, что вследствие скин-эффекта ток концентрируется на внутренней поверхности оболочки, отсюда и название - нагревательный кабель на скин-эффекте. Этот эффект будет тем сильнее, чем ближе оболочка будет находиться к жиле-сердечнику (это называется эффектом близости).
Близкое расположение этих двух проводников, осуществляющих пропускание тока в прямом и обратном направлениях, а также надлежащее электромагнитное экранирование еще больше усиливают эти эффекты, являющиеся основой предпочтительной системы по настоящему изобретению. Переменный ток проходит только по поверхностному слою удлиненного проводника из ферромагнитного материала, работающего в этих условиях как очень специфический проводник.
В качестве не ограничивающего примера можно рассмотреть трубу из ферромагнитного материала, минимальная толщина стенки которой приблизительно в три раза превышает глубину скин-слоя или составляет приблизительно 1/8 дюйма с отклонениями в положительную или отрицательную сторону для различных ферромагнитных материалов и частот переменного тока. Переменный ток может проходить до дальнего торца трубы по смежному, расположенному внутри и изолированному проводу, соединенному с внутренней стенкой трубы на ее дальнем конце. Вследствие явления, называемого «скин-эффектом», значительная часть переменного тока проходит в обратном направлении по той части внутренней поверхности или по скин-слою трубы, которая расположена максимально близко к внутреннему проводнику и параллельно ему. Этот слой стальной поверхности, выделенный из проводника, становится тем, что можно назвать проводником/резистором на скин-эффекте. Остальная часть поверхности трубы предназначена для практических целей и эффективно изолирована электрически от любого объекта, контактирующего с ней. Такое значительное уменьшение нормальной эффективной площади поперечного сечения электрического проводника (которое обычно является полным поперечным сечением трубы) значительно увеличивает эффективное сопротивление проводника, которое в других условиях было бы полным сопротивлением поперечного сечения. Наружная стенка трубы фактически является не проводящей, и трубу можно заземлять или даже прикасаться к ней, не получая удара током.
Следует заметить, что перемещение проводника по отношению к ферромагнитному материалу может изменить эффект близости, сопротивление трубы и количество выделяемого тепла. Поэтому для того, чтобы установить проводящую жилу-сердечник в нужное положение по отношению к ферромагнитной возвратной ветви цепи, можно применять приспособление для центровки или центратор. Такое приспособление для центровки или центратор также может обеспечить жиле-сердечнику нужные изоляционные свойства, позволяя пропускать по цепи более высокие значения тока без возникновения дугового пробоя между жилой-сердечником и возвратной ветвью. В сочетании с изоляторами керамического типа можно применять инертные газы, что позволит дополнительно повысить изоляционные свойства.
Материалы для нагревателя можно выбирать так, чтобы улучшить физические свойства нагревателя. Например, материалы для нагревателя можно выбрать такими, чтобы внутренние слои при повышении температуры расширялись сильнее, чем наружные слои, что в результате приведет к уплотненной конструкции. Наружный слой нагревателя может быть устойчивым к коррозии. Конструктивную прочность можно обеспечить, выбрав материал для наружного слоя, обладающий высоким сопротивлением ползучести, или выбрав толстостенную трубу. Для предотвращения миграции металла по нагревателю можно включить различные непроницаемые слои.
В качестве указанной проводящей формы из ферромагнитного материала чаще можно применять трубу, а рабочей (нагреваемой) текучей средой может быть прокачиваемая сквозь трубу жидкость, однако, в других случаях стальная форма может отличаться от трубной, например быть планарной, конической, сфероидальной и т.п., а рабочая текучая среда может не проходить сквозь нее, а нагреваться в результате контакта с ней.
Нагреватели на скин-эффекте с минеральной изоляцией согласно настоящему изобретению можно широко использовать, включая, но не ограничиваясь, для плавления снега и льда, подогрева трубопроводов (как наземных, так и подводных), а также применять для добычи нефти, включая подогрев вертикальной скважины, подогрев забоя скважины, подогрев горизонтальной скважины и стимуляцию резервуара.
Некоторые варианты исполнения нагревателей могут содержать выключатели (например, предохранители и/или термостаты и/или термисторы и/или тиристоры), отключающие или уменьшающие подачу питания к нагревателю или к участкам нагревателя в том случае, когда в нагревателе достигнуты определенные условия. В некоторых вариантах воплощения нагреватель на скин-эффекте можно применять для подачи тепла в углеводородсодержащий пласт. В одном варианте воплощения управление работой нагревательного кабеля на скин-эффекте и наблюдение за его работой осуществляется с помощью регулятора в замкнутой цепи обратной связи, содержащей терморегуляторы и пускатели. В другом варианте воплощения может применяться волоконно-оптическое устройство контроля температуры. Такие системы можно объединить в единый орган управления работой нагревателя на скин-эффекте, применяющий алгоритмы контроля от одной до нескольких сотен точек данных от термочувствительных элементов, расположенных в цепи нагревателя. В некоторых вариантах воплощения волоконно-оптические кабели и/или датчики могут быть встроены внутри нагревательного кабеля. В другом варианте исполнения для регулирования генерируемого тепла можно применять датчики давления, реагирующие на давление в окружающей нагреватель среде.
В некоторых вариантах воплощения для изменения глубины скин-слоя ферромагнитного материала можно регулировать частоту переменного тока. Например, глубина скин-слоя углеродистой стали с содержанием углерода 1% при комнатной температуре составляет приблизительно 0,11 см при частоте 60 Гц, приблизительно 0,07 см при 180 Гц и приблизительно 0,04 см при 440 Гц. Поскольку в типичном случае толщина наружного ферромагнитного проводника в три раза превышает глубину скин-слоя, то за счет увеличения частоты можно получить нагреватель меньшего размера и снизить стоимость оборудования. Диапазон применимых частот составляет приблизительно от 50 до 1000 Гц.
В некоторых вариантах воплощения для достижения оптимальной глубины скин-слоя можно регулировать силу тока в ферромагнитном материале. Меньшая глубина скин-слоя может позволить применять нагреватель с меньшими размерами, тем самым снижая стоимость оборудования. В некоторых вариантах исполнения диапазон пропускаемого тока может составлять, по меньшей мере, приблизительно от 10 до 500 А или больше. В некоторых вариантах исполнения переменный ток может проходить при подаче напряжения со значениями приблизительно до 2500 В или выше.
Согласно фигурам 1 и 2 в некоторых из описанных здесь вариантов воплощения размеры нагревателей на скин-эффекте с минеральной изоляцией подобраны для работы на частоте приблизительно 60 Гц. Следует понимать, что для обеспечения надлежащей работы нагревателя на скин-эффекте при других частотах аналогично описанному выше, размеры нагревателя на скин-эффекте можно подобрать отличающимися от описанных здесь.
Нагреватель на скин-эффекте с минеральной изоляцией по настоящему изобретению обладает очень высокой выходной мощностью по сравнению с существующими видами электрических нагревательных кабелей, что позволяет одним нагревателем обеспечить достаточную мощность для применения в случаях с высоким расходом текучей среды. Обычно нагреватель представляет собой прочную конструкцию, например, в таких вариантах воплощения, в которых наружные поверхности представлены стенкой из прочной стали. В другом воплощении, установку нагревателя на скин-эффекте с минеральной изоляцией, изготовленного в виде стержня, можно выполнить с помощью существующего оборудования для труб в бухтах, что позволить уменьшить расходы на установку. С помощью оборудования для труб в бухтах можно легко установить нагреватель на скин-эффекте с минеральной изоляцией внутрь нефтяной или газовой трубы, достигая тем самым максимальной теплопередачи от нагревателя к текучей среде. Благодаря скин-эффекту одним кабелем можно образовать полную электрическую нагревательную цепь, в то время как в других видах нагревателей для этого может потребоваться 2 или 3 кабеля.
В некоторых вариантах исполнения ферромагнитные материалы можно соединять с другими материалами (например, с неферромагнитными материалами и/или материалами с высокой электропроводностью, например с медью) для получения различных электрических и/или механических свойств. Некоторые части нагревателя на скин-эффекте могут иметь более низкое сопротивление (вследствие различий в геометрических размерах и/или вследствие применения различных ферромагнитных и/или неферромагнитных материалов), чем другие части этого же нагревателя на скин-эффекте. Изготовление различных частей нагревателя на скин-эффекте из различных материалов и/или с различными размерами может позволить сформировать требуемые значения выходной теплоты в каждой части нагревателя.
Здесь описана конкретная форма исполнения настоящего изобретения, однако следует понимать, что оно не ограничивается описанными и показанными здесь конкретными формой или компоновкой. Для квалифицированных специалистов в данной области будут очевидны возможные изменения, которые можно выполнить не выходя за рамки объема настоящего изобретения, а само изобретение не ограничивается описанным и показанным в данном описании.
Claims (3)
1. Нагревательное устройство, содержащее:
компонент, работающий на скин-эффекте и содержащий по меньшей мере одну токопроводящую жилу-сердечник, электрически соединенную с вытянутой ферромагнитной формой, расположенной в непосредственной близости и по существу параллельно и имеющей эффективный токопроводящий путь, проходящий по уменьшенной и локализованной по глубине и ширине части поперечного сечения ферромагнитной формы;
указанная по меньшей мере одна токопроводящая жила-сердечник электрически соединена на дистальном конце с ферромагнитной формой, причем указанная по меньшей мере одна токопроводящая жила-сердечник отделена от ферромагнитной формы посредством приспособления для центровки; и
неорганический керамический изолирующий компонент.
компонент, работающий на скин-эффекте и содержащий по меньшей мере одну токопроводящую жилу-сердечник, электрически соединенную с вытянутой ферромагнитной формой, расположенной в непосредственной близости и по существу параллельно и имеющей эффективный токопроводящий путь, проходящий по уменьшенной и локализованной по глубине и ширине части поперечного сечения ферромагнитной формы;
указанная по меньшей мере одна токопроводящая жила-сердечник электрически соединена на дистальном конце с ферромагнитной формой, причем указанная по меньшей мере одна токопроводящая жила-сердечник отделена от ферромагнитной формы посредством приспособления для центровки; и
неорганический керамический изолирующий компонент.
2. Нагревательное устройство по п.1, в котором неорганический керамический изолирующий компонент содержит оксид магния.
3. Способ нагревания, характеризующийся тем, что
обеспечивают нагревательное устройство, содержащее компонент, работающий на скин-эффекте и содержащий по меньшей мере одну токопроводящую жилу-сердечник, электрически соединенную с вытянутой ферромагнитной формой, расположенной в непосредственной близости и практически параллельно и имеющей эффективный токопроводящий путь, проходящий по уменьшенной и локализованной по глубине и ширине части поперечного сечения ферромагнитной формы, указанная по меньшей мере одна токопроводящая жила-сердечник электрически соединена на дистальном конце с ферромагнитной формой, причем указанная по меньшей мере одна токопроводящая жила-сердечник отделена от ферромагнитной формы посредством приспособления для центровки, нагревательное устройство также содержит неорганический керамический изолирующий компонент; и
через токопроводящую жилу-сердечник пропускают электрический ток, тем самым нагревая ферромагнитную форму.
обеспечивают нагревательное устройство, содержащее компонент, работающий на скин-эффекте и содержащий по меньшей мере одну токопроводящую жилу-сердечник, электрически соединенную с вытянутой ферромагнитной формой, расположенной в непосредственной близости и практически параллельно и имеющей эффективный токопроводящий путь, проходящий по уменьшенной и локализованной по глубине и ширине части поперечного сечения ферромагнитной формы, указанная по меньшей мере одна токопроводящая жила-сердечник электрически соединена на дистальном конце с ферромагнитной формой, причем указанная по меньшей мере одна токопроводящая жила-сердечник отделена от ферромагнитной формы посредством приспособления для центровки, нагревательное устройство также содержит неорганический керамический изолирующий компонент; и
через токопроводящую жилу-сердечник пропускают электрический ток, тем самым нагревая ферромагнитную форму.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/US2009/039292 WO2010114547A1 (en) | 2009-04-02 | 2009-04-02 | Mineral insulated skin effect heating cable |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011144382A RU2011144382A (ru) | 2013-05-10 |
| RU2531292C2 true RU2531292C2 (ru) | 2014-10-20 |
Family
ID=42828593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011144382/07A RU2531292C2 (ru) | 2009-04-02 | 2009-04-02 | Нагревательный кабель с минеральной изоляцией, работающий по принципу скин-эффекта |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US20120018421A1 (ru) |
| EP (1) | EP2415325A4 (ru) |
| JP (1) | JP2012523088A (ru) |
| KR (1) | KR20120016222A (ru) |
| CN (1) | CN102379154A (ru) |
| BR (1) | BRPI0924495A2 (ru) |
| CA (1) | CA2755439C (ru) |
| CL (1) | CL2011002421A1 (ru) |
| MX (1) | MX2011010234A (ru) |
| RU (1) | RU2531292C2 (ru) |
| WO (1) | WO2010114547A1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2589553C1 (ru) * | 2015-03-12 | 2016-07-10 | Михаил Леонидович Струпинский | Нагревательный кабель на основе скин-эффекта, нагревательное устройство и способ нагрева |
Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2137375A4 (en) | 2007-04-20 | 2015-11-18 | Shell Int Research | IN-SITU RECONSTRUCTION OF REMAINING HEATED AREAS IN A CARBONATED FORMATION |
| CA2738939A1 (en) | 2008-10-13 | 2010-04-22 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Using self-regulating nuclear reactors in treating a subsurface formation |
| US8257112B2 (en) | 2009-10-09 | 2012-09-04 | Shell Oil Company | Press-fit coupling joint for joining insulated conductors |
| US8833453B2 (en) | 2010-04-09 | 2014-09-16 | Shell Oil Company | Electrodes for electrical current flow heating of subsurface formations with tapered copper thickness |
| US8701768B2 (en) | 2010-04-09 | 2014-04-22 | Shell Oil Company | Methods for treating hydrocarbon formations |
| US8939207B2 (en) | 2010-04-09 | 2015-01-27 | Shell Oil Company | Insulated conductor heaters with semiconductor layers |
| US8631866B2 (en) | 2010-04-09 | 2014-01-21 | Shell Oil Company | Leak detection in circulated fluid systems for heating subsurface formations |
| US9033042B2 (en) | 2010-04-09 | 2015-05-19 | Shell Oil Company | Forming bitumen barriers in subsurface hydrocarbon formations |
| US8967259B2 (en) | 2010-04-09 | 2015-03-03 | Shell Oil Company | Helical winding of insulated conductor heaters for installation |
| US8586867B2 (en) | 2010-10-08 | 2013-11-19 | Shell Oil Company | End termination for three-phase insulated conductors |
| US8943686B2 (en) | 2010-10-08 | 2015-02-03 | Shell Oil Company | Compaction of electrical insulation for joining insulated conductors |
| US8857051B2 (en) | 2010-10-08 | 2014-10-14 | Shell Oil Company | System and method for coupling lead-in conductor to insulated conductor |
| EP2541263A1 (en) * | 2011-07-01 | 2013-01-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Fault detection system and method, and power system for subsea pipeline direct electrical heating cables |
| EP2695247A4 (en) | 2011-04-08 | 2015-09-16 | Shell Int Research | SYSTEMS FOR CONNECTING INSULATED LADDER |
| KR101254293B1 (ko) * | 2011-09-08 | 2013-04-12 | 이재준 | 스마트 기능을 보유한 지능형 히팅 케이블 및 그 제조방법 |
| CN102543292A (zh) * | 2012-03-26 | 2012-07-04 | 江苏新远程电缆股份有限公司 | 一种低集肤效应超高压交联电缆 |
| CA2882182C (en) | 2014-02-18 | 2023-01-03 | Athabasca Oil Corporation | Cable-based well heater |
| EP3227707B1 (en) * | 2014-12-04 | 2024-04-03 | HERE Global B.V. | Supporting positioning quality assurance |
| CN104505160A (zh) * | 2015-01-09 | 2015-04-08 | 四川金正方线缆有限公司 | 一种铜护套矿物绝缘耐火电缆 |
| CN105023631A (zh) * | 2015-01-14 | 2015-11-04 | 四川正方高压线缆有限公司 | 不锈钢矿物绝缘电缆 |
| WO2018231972A1 (en) * | 2017-06-15 | 2018-12-20 | Shell Oil Company | Mineral insulated power and control cables for subsea applications |
| WO2019222235A2 (en) * | 2018-05-14 | 2019-11-21 | Oceaneering International, Inc. | Subsea flowline blockage remediation using external heating device |
| KR102139980B1 (ko) * | 2018-12-24 | 2020-07-31 | 주식회사 유니온기업 | 플렉시블 파이프 및 그가 적용된 배기 시스템 |
| WO2021116374A1 (en) | 2019-12-11 | 2021-06-17 | Aker Solutions As | Skin-effect heating cable |
| FR3107141B1 (fr) * | 2020-02-07 | 2022-06-03 | Thermocoax Cie | « Câble blindé à isolant minéral pour ultra haute températures, élément chauffant et câble de transmission, application et procédé de fabrication » |
| CN112509734A (zh) * | 2020-10-14 | 2021-03-16 | 科莱斯（天津）电热科技有限公司 | 复合型连续发热铠装t缆趋肤效应调控装置及调控方法 |
| RU208523U1 (ru) * | 2021-08-12 | 2021-12-22 | Общество с ограниченной ответственностью "ТЕХНОЛОГИИ ИНЖИНИРИНГ ОБОРУДОВАНИЕ" | Кабель для индукционного нагрева |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3777117A (en) * | 1969-03-10 | 1973-12-04 | D Othmer | Electric heat generating system |
| US3975819A (en) * | 1974-01-09 | 1976-08-24 | Chisso Corporation | Method for passing an insulated wire through the inside of ferromagnetic pipe for a heat-generating pipe utilizing skin effect current |
| US4303826A (en) * | 1979-02-21 | 1981-12-01 | Chisso Corporation | Shielded skin-effect current heated pipeline |
| US4436565A (en) * | 1981-10-22 | 1984-03-13 | Ricwil, Incorporated | Method of making a heating device for utilizing the skin effect of alternating current |
| US4645906A (en) * | 1985-03-04 | 1987-02-24 | Thermon Manufacturing Company | Reduced resistance skin effect heat generating system |
| US20080217325A1 (en) * | 2006-08-16 | 2008-09-11 | Itherm Technologies, Lp | Apparatus and method for inductive heating of a material in a channel |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL39710C (ru) * | 1934-03-14 | |||
| US3293407A (en) * | 1962-11-17 | 1966-12-20 | Chisso Corp | Apparatus for maintaining liquid being transported in a pipe line at an elevated temperature |
| US3591770A (en) * | 1966-04-05 | 1971-07-06 | Chisso Corp | Heat generating pipe |
| FR2129245A5 (ru) * | 1971-03-19 | 1972-10-27 | Pennaneach Marcelle | |
| JPS59164185U (ja) * | 1983-04-18 | 1984-11-02 | 日立電線株式会社 | 高粘性流体輸送管の加熱用表皮電流発熱装置 |
| FR2563682B1 (fr) * | 1984-04-26 | 1987-12-24 | Cables De Lyon Geoffroy Delore | Cable electrique chauffant a surface plane d'appui sur l'organe a chauffer |
| US5453599A (en) * | 1994-02-14 | 1995-09-26 | Hoskins Manufacturing Company | Tubular heating element with insulating core |
| JP4046440B2 (ja) * | 1999-04-22 | 2008-02-13 | 貞徳舎株式会社 | 浸漬式ヒーター及びヒーターユニット |
| EP1738052B1 (en) * | 2004-04-23 | 2008-04-16 | Shell International Research Maatschappij B.V. | Inhibiting reflux in a heated well of an in situ conversion system |
| CN2901771Y (zh) * | 2006-05-24 | 2007-05-16 | 张建华 | 线束电磁加热装置 |
| US8967259B2 (en) * | 2010-04-09 | 2015-03-03 | Shell Oil Company | Helical winding of insulated conductor heaters for installation |
-
2009
- 2009-04-02 EP EP09842819.6A patent/EP2415325A4/en not_active Withdrawn
- 2009-04-02 RU RU2011144382/07A patent/RU2531292C2/ru active
- 2009-04-02 CN CN2009801585202A patent/CN102379154A/zh active Pending
- 2009-04-02 MX MX2011010234A patent/MX2011010234A/es active IP Right Grant
- 2009-04-02 BR BRPI0924495A patent/BRPI0924495A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2009-04-02 KR KR1020117025996A patent/KR20120016222A/ko not_active Withdrawn
- 2009-04-02 CA CA2755439A patent/CA2755439C/en active Active
- 2009-04-02 WO PCT/US2009/039292 patent/WO2010114547A1/en not_active Ceased
- 2009-04-02 JP JP2012503395A patent/JP2012523088A/ja not_active Ceased
- 2009-04-02 US US13/262,374 patent/US20120018421A1/en not_active Abandoned
-
2011
- 2011-09-30 CL CL2011002421A patent/CL2011002421A1/es unknown
-
2015
- 2015-04-24 US US14/696,191 patent/US20150237679A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3777117A (en) * | 1969-03-10 | 1973-12-04 | D Othmer | Electric heat generating system |
| US3975819A (en) * | 1974-01-09 | 1976-08-24 | Chisso Corporation | Method for passing an insulated wire through the inside of ferromagnetic pipe for a heat-generating pipe utilizing skin effect current |
| US4303826A (en) * | 1979-02-21 | 1981-12-01 | Chisso Corporation | Shielded skin-effect current heated pipeline |
| US4436565A (en) * | 1981-10-22 | 1984-03-13 | Ricwil, Incorporated | Method of making a heating device for utilizing the skin effect of alternating current |
| US4645906A (en) * | 1985-03-04 | 1987-02-24 | Thermon Manufacturing Company | Reduced resistance skin effect heat generating system |
| US20080217325A1 (en) * | 2006-08-16 | 2008-09-11 | Itherm Technologies, Lp | Apparatus and method for inductive heating of a material in a channel |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| А.Д.СВЕНЧАНСКИЙ, Низкотемпературный . электронагрев, М. Энергия, 1978. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2589553C1 (ru) * | 2015-03-12 | 2016-07-10 | Михаил Леонидович Струпинский | Нагревательный кабель на основе скин-эффекта, нагревательное устройство и способ нагрева |
| EP3068191A1 (en) | 2015-03-12 | 2016-09-14 | Mikhail Leonidovich Strupinskiy | Skin-effect based heating cable, heating unit and method |
| US10952286B2 (en) | 2015-03-12 | 2021-03-16 | Mikhail Leonidovich Strupinskiy | Skin-effect based heating cable, heating unit and method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2010114547A1 (en) | 2010-10-07 |
| US20120018421A1 (en) | 2012-01-26 |
| CL2011002421A1 (es) | 2012-10-05 |
| KR20120016222A (ko) | 2012-02-23 |
| US20150237679A1 (en) | 2015-08-20 |
| EP2415325A4 (en) | 2018-02-28 |
| CN102379154A (zh) | 2012-03-14 |
| EP2415325A1 (en) | 2012-02-08 |
| RU2011144382A (ru) | 2013-05-10 |
| MX2011010234A (es) | 2011-10-14 |
| CA2755439C (en) | 2017-03-14 |
| BRPI0924495A2 (pt) | 2019-08-27 |
| JP2012523088A (ja) | 2012-09-27 |
| CA2755439A1 (en) | 2010-10-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2531292C2 (ru) | Нагревательный кабель с минеральной изоляцией, работающий по принципу скин-эффекта | |
| JP2012523088A5 (ru) | ||
| KR102730486B1 (ko) | 유전 석유 수집 파이프라인용 그래핀 가열 보온 커버 | |
| US4645906A (en) | Reduced resistance skin effect heat generating system | |
| US3777117A (en) | Electric heat generating system | |
| JP4579534B2 (ja) | 物体の温度を制御する方法および装置 | |
| US5061835A (en) | Low-frequency electromagnetic induction heater | |
| EA200801156A1 (ru) | Ограниченный по температуре нагреватель с трубопроводом, по существу, электрически изолированным от пласта | |
| JP7674627B2 (ja) | パイプライン電熱システム | |
| RU2198284C2 (ru) | Индукционный скважинный электронагреватель | |
| CA2867087A1 (en) | Heating element | |
| CN114072569A (zh) | 电流馈通件 | |
| RU2584137C2 (ru) | Способ электротермического воздействия на протяженные трубопроводы и индукционная нагревательная система для его реализации | |
| JP2004171929A (ja) | 誘導加熱装置 | |
| CN204408654U (zh) | 一种加热装置及管式反应器 | |
| RU146380U1 (ru) | Электронагреватель текучей среды | |
| GB2569120A (en) | Thermal management method and apparatus | |
| CN205102380U (zh) | 小型管道式微型热水器 | |
| RU182642U1 (ru) | Устройство для обогрева промышленных объектов | |
| JPH02297889A (ja) | 低周波電磁誘導加熱器 | |
| CN100491862C (zh) | 集肤效应电热水器 | |
| RU2694103C2 (ru) | Обогревающий элемент устройства для обогрева промышленного объекта | |
| Duraisamy et al. | Ampacity and Electro-Magnetic Modeling for High-Voltage Subsea Cables Installed in Saturated Seabed | |
| KR20190041602A (ko) | 유도가열형 배관동파방지시스템 | |
| CA2845525A1 (en) | Method and apparatus for high temperature series/parallel heating using mineral insulated and ferromagnetic skin effect cable |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HZ9A | Changing address for correspondence with an applicant | ||
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20180920 |