基于CAN总线的直燃式液氮泵车控制系统.pdf

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1、DOI：10．3969／j．issn．1009-9492．2014．08．001基于CAN总线的直燃式液氮泵车控制系统术徐强，王树龙，刘海鲲，徐刚(渤海石油装备制造有限公司，天津300457)摘要：介绍了直燃式液氮泵车的组成和工作原理，设计一种基于cAN总线的液氮泵车控制系统。描述了控制系统与发动机ECU的CAN总线通讯的配置，并重点介绍控制系统中温控器的组成、蒸发器的温度控制原理。关键词：液氮泵车；控制系统；总线中图分类号：TE934文献标识码：A文章编号：1009—9492(2014)08—0001—03TheContro

2、lSystemofLiquidNitrogenPumpTruckwithDirectFiredVaporizerBasedonCANBusXUQiang，WANGShu—long，LIUHai-kun，XUGang(CNPCBohaiEquipmentManufacturingCo．，Ltd．，Tianjin300457，China)Abstract：Thispaperintroducesthecompositionandprinciple0fliquidnitrogenpumptruckwithdirectfiredvapo

3、rizer．anddesignedacontrolsystemofliquidnitrogenpumpbasedonCANbus．Thepaperalsodescribestheconfigurationofcontrolsystemandengine’SECUbasedCANbus，andintroducesthecompositionoftemperaturecontrollerandthetemperaturecontrolprincipleofdirectfiredvaporizer．KeyWOrlds：liquidn

4、itrogenpumptruck；controlsystem；bus0引言塞液氮泵、直燃蒸发器；动力系统和液压系统用液氮泵车是油气开发过程中氮气压裂作业的于关键设备的驱动；控制系统用于实现液氮泵车关键设备，氮气压裂作业时需要把低温液氮加热的安全、协调、最优运行。蒸发为常温高压氮气输出，液氮泵车配置的液氮直燃式液氮泵车工作原理为：储罐内的液氮蒸发器主要有余热回收式和直燃式。余热回收式经离心增压泵增压，增压的作用是适当增高排入液氮泵车一般排量较小，不能满足大排量氮气作业到柱塞液氮泵吸人端的液氮压力，为正压吸人；的要求；直燃式蒸发器

5、以柴油为燃料，通过明火将增压后的液氮再由柱塞液氮泵压缩为高压液氮排蒸发器盘管内的液氮加热蒸发为氮气，具有液氮蒸人直燃蒸发器，最后直燃式蒸发器盘管内液氮加发排量大，工作压力高、工作性能稳定等特点u。热蒸发为常温高压氮气排出口1。工作原理如图1。目前各油田使用的液氮泵车以进口的直燃式2控制系统设计为主，价格昂贵且售后服务不便，而国内能规模2．1控制系统结构化、产业化生产的企业很少。为此，中国石油渤压裂作业过程中，控制系统需要采集安装在海装备制造有限公司研制了直燃式液氮泵车。不同设备上的压力传感器、温度传感器信号，同时1直燃式液氮泵

6、车工作原理还要获得发动机的各项运行参数。发动机配置有直燃式液氮泵车主要由液氮一氮气系统、动CAN总线接口的ECU(ElectronicControlUnit)，控力系统、液压系统和控制系统等几部分组成。关制系统可通过总线通讯获得发动机的各项参数，考键设备主要是液氮一氮气系统的离心增压泵、柱虑到泵车单车整体控制和以后车组联合控制，控国家科技重大专项项目子课题(编号：2008ZX05037—002)收稿日期：2014—03—14