CN102839013A - 原油电脱水器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种原油电脱水器，包括一罐体和设于罐体内的电极、布液管、集液管，所述电极由一个垂直竖立于罐体中央的竖挂电极板和对称设置于竖挂电极板两侧的斜挂电极板组成，电极板均为金属平板且斜挂电极板至竖挂电极板的距离自上而下由小增大。进一步的，所述布液管上开有若干个出液孔，均匀分布于紧挨下底板且与其平行的水平线上，每孔流速不低于设定值。本发明通过将网状极板改为板状极板，极板间有效电场区域增加60-70%；极板采用竖挂加斜挂，形成了2个上小下大的电场空间，不易形成水链击穿；布液管、集液管的开孔数量使得容器各处负荷率几乎相等，减少了死油区和死水区，脱水效率提高。同时，结构简单，易于制造。
Description
技术领域
本发明涉及一种原油电脱水装置，具体涉及一种含有多个电极板的原油电脱水器。
背景技术
长期以来，国内外油田及炼油厂使用的电脱水器，主要有三种类型。一类采用网状水平极板，其存在的主要问题有：网状极板之间为强电场，下层极板与下半部容器壳体之间为弱电场。强弱电场之间为突变。一旦高含水原油进入强电场，会造成电流迅速升高，进而电控柜进入保护状态，输入电脱水器电压降低或跳闸关闭，电脱水器停止工作，影响正常脱水操作。此外，由于电场方向为上下方向，在电场力和重力的共同作用下，水珠在极板间排列为上下一条线，容易形成水链击穿。一类采用网状竖挂电极，容器里的原油含水从下至上为逐渐降低，而极板之间电压却是相等的，接近极板下部，含水高，电导率高，容易造成过电流。或击穿放电。这两类都存在两个共性缺点：一是只有金属和金属之间存在电场，网眼和网眼之间基本上没有电场，故而有效电场面积较小，电脱水器效率较低。二是布液、集液不均匀，局部负荷率很高，同时存在较大的死水区和死油区。有的布液管采用圆形截面管，布液孔开在管线中部，管道下部会集沙；有的布液孔开在管道下部，虽然不会再集沙，但布液管向下喷出的油流，会影响下部排水的水质。为防止油流向下进入水层，还需在布液口下方增加一块折流板，使布液结构变得复杂。
针对这些不足，美国专利US 4209374公开了一种电脱水脱盐器，其特征是油水分布器在电极之间，而且用泵强制循环，避免了物料对下降的水
滴的阻滞作用，但缺点是有效电场空间较小。中国专利ZL932167136(授权公告号CN2159533Y)公开了一种静电油水分离器，其特征是电极为直管、圆锥体和空心圆柱体构成的组合电极，电极中心与罐体同心，电场在罐体横截面上均匀分布，而且中心和罐体均接地。这种结构虽然提高了分离效率，但因其电极为单层，不适合于大直径的电脱水脱盐器，处理量受到限制，而且横截面上电场均匀分布，不够合理。中国专利ZL93216713.6(授权公告号CN2159533Y)公开了一种油水分离器，其电极采用多层环形，下部与油水界位形成的电场不均匀，水中油的上浮时间过短，造成排水带油严重，脱后含水超标。诸如此类的技术还有很多，始终未能解决脱水效率不高的问题，部分技术虽稍许提高了脱水效率，但同时又带来了较高的故障发生率。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术的不足，提供一种既可以大幅提高脱水效率，而且结构简单，易于制造的高效原油电脱水器。
本发明实现上述发明目的所采用的技术方案为：一种原油电脱水器，包括一罐体和设于罐体内的电极、布液管、集液管，所述电极为组合式金属板状极板，所述组合式金属极板斜立于罐体中使得罐体内电场强度由下至上逐渐增高。
进一步的，所述组合式金属极板由一个垂直竖立于罐体中央的竖挂电极板和两块对称设置于竖挂电极板两侧的的斜挂电极板组成，斜挂电极板至竖挂电极板的距离自上而下由小增大。
进一步的，所述组合式金属极板由两块相对于罐体中心竖轴线对称的倾斜竖立的斜挂电极板组成，斜挂电极板至罐体中心竖轴线的距离自上而下由小增大。
更进一步的，所述布液管为水平放置于罐体下侧，其管线横截面为矩形。
更进一步的，所述布液管上开有若干个出液孔，均匀分布于紧挨下底板且与其平行的水平线上，每孔流速不低于设定值。
更进一步的，所述集液管为双排管，其集液管两端和中间位置分别开有1个排气孔，其下排管开有若干个呈垂直分布的集液孔，每个集液孔流速均不低于设定值。
更进一步的，斜挂电极板下部与罐壁之间设有非金属板。
与现有技术相比，本发明将极板改为板状极板，与网状极板相比，极板间有效电场区域增加60-70%。在此基础上，极板采用竖挂加斜挂，3块极板形成了2个上小下大的电场空间：下部含水高，极板间距大，电场弱；上部含水低，基板间距小，电场强。容器中油中含水从下到上，逐渐降低，容器中的电场，从下到上为逐渐升高。电脱水器易送电，不容易出现跨电场。电场方向为水平方向，脱出的水珠受重力作用向下，不易形成水链击穿。这样从整体上看，罐体内电场的电场强度呈“下低上高”的分布状态；在罐体内原油含水量较小的上部区域电场强度较高，原油含水量较大的下部区域电场强度较低。因此，电场强度分布合理、能与原油含水量的分布相匹配。这可以降低电流、节省电耗；还可以防止罐体下部区域大量聚结的水滴导电而发生短路现象，使电场保持稳定。布液管、集液管的开孔数量保证了每个孔的流速不低于设定值,这样每个孔喷出的流量和收集的都相等，使得容器各处负荷率几乎相等，减少了死油区和死水区，脱水效率提高。布液管开孔位置紧靠下底板，不会在布液管中集沙；喷出的液流为水平方向，无需在布液管下方设计折流板，不会对下部水层造成污染。集液管为双排管，集液更均匀。集液管开孔以下部为主，有效防止了集液管集沙；集液管上部开了3个小孔，容器内一旦有溶解气产生，也能通过上部的小孔排出。两侧极板和容器壁之间插入非金属板，迫使所有的液体必须进入设定的电场，有效防止了未脱水原油短路通过，使出口原油含水达标。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图。
其中：1.出油口；2.绝缘吊挂组件；3.电极板；4.绝缘吊挂组件；5.进液口；6.出水口；7.鞍座。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细描述。
如图1所示，一种原油电脱水器，包括鞍座7和设于鞍座7之上的罐体，罐体内设有出油口1、绝缘吊挂组件2和4、电极板3、进液口5、出水口6以及布液管和集液管，所述电极3由一个垂直竖立于罐体中央的竖挂电极板和对称设置于竖挂电极板两侧的的斜挂电极板组成，各电极板均为金属平板且斜挂电极板至竖挂电极板的距离自上而下由小增大。其中，所述布液管为水平放置于罐体下侧，其管线横截面为矩形；所述布液管上开有若干个出液孔，均匀分布于紧挨下底板且与其平行的水平线上，每孔流速不低于设定值；所述集液管为双排管，集液管上部两端和中间位置分别开有1个排气孔，其集液管下部开有若干个呈垂直分布的集液孔，每个集液孔流速均不低于设定值；斜挂电极板与罐壁之间设有聚丙烯板。其中电脱水器直径2600mm,极板间电压20kv；极板间最小间距（上部）200mm，最大场强1kv/cm;极板间最大间距（下部）780mm，最小场强0.26kv/cm。垂直基板宽度1300mm，斜挂极板宽度1350mm。
实施例2:一种原油电脱水器，包括鞍座7和设于鞍座7之上的罐体，罐体内设有出油口1、绝缘吊挂组件2和4、电极板3、进液口5、出水口6以及布液管和集液管，所述电极3由一个垂直竖立于罐体中央的竖挂电极板和对称设置于竖挂电极板两侧的的斜挂电极板组成，各电极板均为金属平板且斜挂电极板至竖挂电极板的距离自上而下由小增大。其中，所述布液管为水平放置于罐体下侧，其管线横截面为矩形；电脱水器直径3000mm,极板间电压40kv；极板间最小间距（上部）250mm，最大场强1.6kv/cm;极板间最大间距（下部）900mm，最小场强0.45kv/cm。垂直极板宽度1500mm，斜挂极板宽度1625mm。
实施例3:一种原油电脱水器，包括鞍座7和设于鞍座7之上的罐体，罐体内设有出油口1、绝缘吊挂组件2和4、电极板3、进液口5、出水口6以及布液管和集液管，所述电极3由一个垂直竖立于罐体中央的竖挂电极板和对称设置于竖挂电极板两侧的的斜挂电极板组成，各电极板均为金属平板且斜挂电极板至竖挂电极板的距离自上而下由小增大。其中，所述布液管为水平放置于罐体下侧，其管线横截面为矩形；电脱水器直径3600mm,极板间电压40kv。极板间最小间距（上部）250mm，最大场强1.6kv/cm;极板间最大间距1100mm，最小场强0.36kv/cm。垂直基板宽度1800mm，斜挂极板宽度1950mm。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种原油电脱水器，包括一罐体和设于罐体内的电极、布液管、集液管，其特征在于：所述电极为组合式金属板状极板；
所述组合式金属极板由一个垂直竖立于罐体中央的竖挂电极板和对称设置于竖挂电极板两侧的斜挂电极板组成，板斜立于罐体中使得罐体内电场强度由下至上逐渐增高。
2.根据权利要求1所述的原油电脱水器，其特征在于：所述组合式金属极板由一个垂直竖立于罐体中央的竖挂电极板和两块对称设置于竖挂电极板两侧的的斜挂电极板组成，斜挂电极板至竖挂电极板的距离自上而下由小增大。
3.根据权利要求1所述的原油电脱水器，其特征在于：所述所述组合式金属极板由两块相对于罐体中心竖轴线对称的倾斜竖立的斜挂电极板组成，斜挂电极板至罐体中心竖轴线的距离自上而下由小增大。
4.根据权利要求2或3所述的原油电脱水器，其特征在于：所述布液管为水平放置于罐体下侧，其管线横截面为矩形。
5.根据权利要求4所述的原油电脱水器，其特征在于：所述布液管上开有若干个出液孔，均匀分布于紧挨下底板且与其平行的水平线上，每孔流速不低于设定值。
6.根据权利要求5所述的原油电脱水器，其特征在于：所述集液管为双排管，其集液管两端和中间位置分别开有1个排气孔，其下部开有若干个呈垂直分布的集液孔，每个集液孔流速均不低于设定值。
7.根据权利要求6所述的原油电脱水器，其特征在于：所述斜挂电极板下部与罐壁之间设有非金属板。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN108267389A (zh) * | 2018-01-24 | 2018-07-10 | 中国石油大学(华东) | 一种连续流动静电聚结效果在线评价系统及方法 |
| CN110317633A (zh) * | 2019-07-11 | 2019-10-11 | 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司 | 一种电脱水器入口配液构件 |
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| CN110317633A (zh) * | 2019-07-11 | 2019-10-11 | 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司 | 一种电脱水器入口配液构件 |
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20121226 |