一种高效电脱水器制造技术

一种高效电脱水器，属于原油电脱水技术领域。其特征在于：包括电脱水器壳体（1）和安装电脱水器壳体（1）内的进油管（2）、出水管（3）及出油管（6），进油管（2）和出水管（3）设置在电脱水器壳体（1）的下部，出油管（6）设置在电脱水器壳体（1）的上部，进油管（2）入口伸出电脱水器壳体（1）外部并连接往复活塞泵（9）；电脱水器壳体（1）内设有电极和悬针接地极（5），悬针接地极（5）竖向穿过电极内的流道，电脱水器壳体（1）下部一侧接地。本发明专利技术采用悬针接地极竖向穿过电极内的流道的结构，电极间距大为缩小，使得较小的电压就能产生同样强度的电场，能够有效地提升水滴的聚结速率，从而提高脱水效率、增大处理量。

【技术实现步骤摘要】
一种高效电脱水器
一种高效电脱水器，属于原油电脱水

技术介绍
原油电脱水技术是一种用于脱除含水原油中水分的技术，具有效率高、处理量大等优点，因此得到广泛的应用。电脱水技术原理：在电场作用下，由于油水两相电导率差异，含水原油中的水滴极化，极化水滴间会产生使得水滴相互吸引的偶极聚结力，且电场力会将极化水滴拉伸变形，水滴变形会削弱水滴间界面膜强度，从而促进水滴聚并，水滴聚并后粒径增大，在重力作用下沉降分离。水滴聚结的过程可以分为两个阶段：一、间距很远的水滴相互靠近，这一阶段主要是布朗运动和流动场起促进作用，电场的作用可以忽略；二、间距很近的水滴突破连续相形成的界面膜，完成聚并，此时水滴间距小，极化水滴间的偶极聚结力大，同时水滴的变形也能促进界面膜破碎，因此这一阶段主要是电场起主要作用。促进两个阶段中的任何一个阶段都能够有效地提升水滴的聚结速率，从而提高脱水效率、增大处理量。传统的电脱水器设计和相关研究大多数都集中于促进聚结过程的第二阶段，如：研究电场类型和电场参数对电脱水的影响等。然而，随着油田开采进入后期，采出原油性质日趋恶劣，以及海上油田的开发，对处理效果更好、设备体积更小的电脱水器的需求日益增加，国内外也有越来越多的学者将目光集中到水滴聚结的第一阶段，研究了等因素对水滴碰撞的影响，然而在电脱水器设计方面，应用相关原理的电脱水器比较罕见。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种能够有效地提升水滴的聚结速率，从而提高脱水效率、增大处理量的高效电脱水器。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高效电脱水器，其特征在于：包括电脱水器壳体和安装电脱水器壳体内的进油管、出水管及出油管，进油管和出水管设置在电脱水器壳体的下部，出油管设置在电脱水器壳体的上部，进油管入口伸出电脱水器壳体外部并连接往复活塞泵；电脱水器壳体内设有电极和悬针接地极，悬针接地极竖向穿过电极内的流道，电脱水器壳体下部一侧接地。本专利技术改变了电脱水器内的结构，采用悬针接地极竖向穿过电极内的流道的结构，电极间距大为缩小，使得较小的电压就能产生同样强度的电场；在进油管上安装往复活塞泵，通过往复活塞泵周期性的泵送，使得进油管内的进油量呈现出周期性变化，在周期性流场中，水滴的运动也呈现出周期性变化，粒径不同的水滴由于曳力和惯性的差异，运动振幅存在差异，这会导致相距一定距离的水滴相互靠近。聚结形成的大水滴在重力的作用下沉降，进入电极与接地水层间形成的电场区域，该区域的电场既能继续促进水滴聚结，还能加速荷电水滴的沉降。能够有效地提升水滴的聚结速率，从而提高脱水效率、增大处理量。所述的出油管的出口端和出水管的出口端分别设有消波器。所述的电极为横截面呈网状裸露的网状蜂窝电极，由金属丝编织制成，通过绝缘棒安装电脱水器壳体的内部，且其一端与电源接通。网状蜂窝电极表面裸露且表面积很大，有利于水滴与电极接触，且介电泳力会使水滴向外围运动，促进水滴与电极接触，水滴与电极接触后会发生电荷转移从而荷电，荷电水滴在电场作用下向流道中央运动，由于不同水滴荷电量、粒径差异导致电泳速度不同，这会促进水滴碰撞。所述的悬针接地极由金属制成，设有平行设置的多个，每个悬针都竖向穿过电极内的流道中，且位于流道中心处。悬针接地极和蜂窝电极间形成不均匀电场，极化水滴在不均匀电场中受介电泳力向外围运动，不同水滴介电泳速度不同，从而致使水滴碰撞。所述的悬针接地极上部通过悬架固定在电脱水器壳体内，且通过悬架导通。所述的悬针接地极表面包覆有一层绝缘疏水层。悬针接地极表面包覆一层绝缘疏水材料，既能阻止垮电场的发生，也能抑制荷电水滴附着在电极上，水滴一旦附着在电极上，使电势差集中在绝缘层上，使在乳状液上建立的电场削弱。所述的进油管和出水管安装在电脱水器壳体内下部的接地水层液面以下。与现有技术相比，本专利技术所具有的有益效果是：本专利技术改变了电脱水器内的结构，采用悬针接地极竖向穿过电极内的流道的结构，电极间距大为缩小，使得较小的电压就能产生同样强度的电场；在进油管上安装往复活塞泵，通过往复活塞泵周期性的泵送，使得进油管内的进油量呈现出周期性变化，在周期性流场中，水滴的运动也呈现出周期性变化，粒径不同的水滴由于曳力和惯性的差异，运动振幅存在差异，这会导致相距一定距离的水滴相互靠近。聚结形成的大水滴在重力的作用下沉降，进入电极与接地水层间形成的电场区域，该区域的电场既能继续促进水滴聚结，还能加速荷电水滴的沉降。能够有效地提升水滴的聚结速率，从而提高脱水效率、增大处理量。附图说明图1为高效电脱水器的结构示意图。图2为蜂窝电极结构示意图。图3为悬针接地极结构示意图。其中，1、电脱水器壳体2、进油管3、出水管4、网状蜂窝电极5、悬针接地极6、出油管7、消波器一8、消波器二9、往复活塞泵10、绝缘疏水层11、接地水层12、悬架。具体实施方式图1~3是本专利技术的最佳实施例，下面结合附图1~3对本专利技术做进一步说明。参照附图1~3：一种高效电脱水器，包括电脱水器壳体1和安装电脱水器壳体1内的进油管2、出水管3及出油管6，进油管2和出水管3设置在电脱水器壳体1的下部，出油管6设置在电脱水器壳体1的上部，进油管2入口伸出电脱水器壳体1外部并连接往复活塞泵9；电脱水器壳体1内设有电极和悬针接地极5，悬针接地极5竖向穿过电极内的流道，电脱水器壳体1下部一侧接地。出油管6的出口端和出水管3的出口端分别设有消波器。进油管2和出水管3安装在电脱水器壳体1内下部的接地水层11液面以下。电极为横截面呈网状裸露的网状蜂窝电极4，由金属丝编织制成，通过绝缘棒安装电脱水器壳体1的内部，且其一端与电源接通。悬针接地极5由金属制成，设有平行设置的多个，每个悬针都竖向穿过电极内的流道中，且位于流道中心处。悬针接地极5上部通过悬架12固定在电脱水器壳体1内，且通过悬架12导通。悬针接地极5表面包覆有一层绝缘疏水层10。绝缘疏水层10采用绝缘疏水材料制作。工作原理与工作过程：待处理的含水原油从进油管2进入电脱水器，往复活塞泵9使进油量呈脉冲变化，进油管2设置在水层以下，对原油有洗涤作用，原油向上流过网状蜂窝电极4与接地水层11间形成的电场区域，电场促进水滴聚结，之后原油流入网状蜂窝电极4形成的流道中，网状蜂窝电极4与悬针接地极5间形成不均匀电场，不均匀电场产生的介电泳力使水滴向流道外围运动，粒径不同的水滴介电泳速度不同，从而促进水滴碰撞、聚并，同时介电泳运动也能促进水滴和网状蜂窝电极4接触、荷电，网状蜂窝电极4表面积大，这也有利于水滴荷电，荷电水滴受电泳力作用向流道中心运动，粒径、荷电量不同的水滴速度不同，从而碰撞、聚并。此外，介电泳和电泳的液滴运动方向相反，也会发生碰撞。悬针接地极5表面包覆一层绝缘疏水层10，既能防止长水链导通电极造成垮电场，也能抑制电荷附着在电极上，导致电势差集中在绝缘层上，使乳状液中电场削弱，水滴在重力作用下向下运动，进入网状蜂窝电极4和接地水层间的电场区域，继续在电场作用下聚并，且荷电水滴在电场力作用下加速沉降。聚结形成的大水滴在重力的作用下沉降，进入网状蜂窝电极4与接地水层11间形成的电场区域，该区域的电场既能继续促进水滴聚结，还能加速荷电水滴的沉降。能够有效地提升水滴的聚结速率，从而提高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效电脱水器，其特征在于：包括电脱水器壳体（1）和安装电脱水器壳体（1）内的进油管（2）、出水管（3）及出油管（6），进油管（2）和出水管（3）设置在电脱水器壳体（1）的下部，出油管（6）设置在电脱水器壳体（1）的上部，进油管（2）入口伸出电脱水器壳体（1）外部并连接往复活塞泵（9）；电脱水器壳体（1）内设有电极和悬针接地极（5），悬针接地极（5）竖向穿过电极内的流道，电脱水器壳体（1）下部一侧接地。

【技术特征摘要】
1.一种高效电脱水器，其特征在于：包括电脱水器壳体（1）和安装电脱水器壳体（1）内的进油管（2）、出水管（3）及出油管（6），进油管（2）和出水管（3）设置在电脱水器壳体（1）的下部，出油管（6）设置在电脱水器壳体（1）的上部，进油管（2）入口伸出电脱水器壳体（1）外部并连接往复活塞泵（9）；电脱水器壳体（1）内设有电极和悬针接地极（5），悬针接地极（5）竖向穿过电极内的流道，电脱水器壳体（1）下部一侧接地。2.根据权利要求1所述的一种高效电脱水器，其特征在于：所述的出油管（6）的出口端和出水管（3）的出口端分别设有消波器。3.根据权利要求1所述的一种高效电脱水器，其特征在于：所述的电极为横截面呈网状裸露的网状蜂窝电极（4），由...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙治谦，周衍涛，王振波，刘兆增，李强，朱丽云，巩志强，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东,37