DE2233082C2

DE2233082C2 - Vorrichtung zum elektrischen Behandeln einer Ölemulsion

Info

Publication number: DE2233082C2
Application number: DE2233082A
Authority: DE
Inventors: Delber W. 77025 Houston Tex. Turner
Original assignee: Petrolite Corp
Current assignee: Baker Petrolite LLC
Priority date: 1971-07-19
Filing date: 1972-06-30
Publication date: 1983-04-21
Also published as: NL7208713A; JPS4829059A; CA963427A; NL172755B; IT961322B; US3719584A; NL172755C; GB1354641A; JPS5028677B2; DE2233082A1; FR2146239B1; FR2146239A1; BE785904A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum elektrischen Behandeln einer ölemulsion, die als dispergierte Phase verunreinigte Substanzen enthält, aus einem Kessel mit Einlaß und Auslaß, mit an eine außerhalb des Kessels angeordneten elektrischen Spannungsquelle angeschlossenen Elektroden, mit einer Rohrleitung, die vom Kessel aus bis zu einem geschlossenen Ende verläuft und eine Einführungsbuchse enthält, die mit der elektrischen Spannungsquelle in Verbindung steht, und mit einem elektrischen Leiter, der In einer elektrischen Isolierung In der Rohrleitung von der Einführungsbuchse aus zur Elektrodenvorrichtung verläuft.

Seit vielen Jahren werden elektrische Felder in geeigneten Vorrichtungen zum Auflösen von Emulsionen verwendet, die aus einer inneren Phase, wie Wasser, das alkalische oder saure Bestandteile enthalten kann, und aus einer kontinuierlichen äußeren Kohlenwasserstoffphase, wie Rohöl, bestehen. Die Emulsionen werden der Einwirkung eines Hochspannungsfeldes ausgesetzt, das eine Koagullerung der inneren Phase bewirkt, womit die Agglomeration der dispergieuen Inneren Phase gemeint ist. Für die elektrische Behandlung von Ölemulsionen zum Entfernen der dispergierten wäßrigen Phase können verschiedene Ausführungen von elektrischen Behandlungsvorrichtungen verwendet werden. Bei herkömmlichen Behandlungsvorrichtungen beträgt die an den das elektrische Feld erzeugenden Elektroden liegende Hochspannung 11 bis 33 kV. In einigen Fällen können auch höhere Spannungen an die Elektroden angelegt werden, die entweder von einer Gleichstromquelle oder einer Wechselstromquelle erzeugt werden. Das Spannungsgefälle an den Elektroden beträgt üblicherweise 1 bis 3,4 kV oro Zentimeter Abstand der Elektroden voneinander.

Bei bekannten Vorrichtungen zum elektrischen Behandeln einer Ölemulsion gemäß der eingangs erwähnten Art (US-PS'n 33 03 262 und 28 81 125) ist ein aus Metall bestehender Druckkessel mit mindestens einer elektrisehen Einführungsbuchse vorgesehen, die die Hochspannung von einer äußeren Spannungsquelle einer oder mehreren Elektroden im Kessel zuführt. Die Einführungsbuchse ist der Temperatur und dem Druck der Flüssigkeit In der elektrischen Behandlungseinrichtung

ίο ausgesetzt. Jede unter Spannung stehende Elektrode befindet sich eingetaucht in der kontinuierlichen Öl-Flüssigkeitsphase. Die Emulsion wird im Kessel in das elektrische Feld nahe an der unter Spannung gesetzten Elektrode eingelassen. Das elektrische Feld bewirkt eine Koagulierung der dispergierten wäßrigen Phase, die sich im unteren Teil des Kessels ansammelt. Die resultierende kontinuierliche Ölphase sammelt sich im oberen Teil des Kessels an und wird durch einen Ölauslaß abgeführt t. Das Wasser wird durch einen Wasserauslaß in regulierten Mengen abgelassen.

Die Einführungsbuchse, die die flüssigkeitsdichte elektrische Verbindung durch die Metallwandung des Kessels hindurch zwischen der Stromquelle, z. B. einem Transformator, und der betreffenden Elektrode herstellt, stellt einen Isolator dar, der unter Hochspannung sowie unter der Einwirkung hoher Temperaturen und Druckbelastungen eine elektrische Verbindung durch die Metallwandung des Kessels hindurch herstellt. Beispielsweise muß die Eiiiführungsbuchse mehrere Jahre lang leitfähig sein für Spannungen bis zu 33 kV bei Temperaturen bis zu 260" C und bei Drücken von 28 bar bei salzhaltigen Rohölen.

Einführungsbuchsen verschiedenster Ausführungen, bei denen Isolierende Materialien, wie mit Gummi imprägniertes Slllzlumdioxid, Porzellane und keramische Substanzen, verwendet wurden, kamen zum Einsatz. Einführungsbuchsen werden auch seit längerem aus Polymer-Isolatoren, z. B. aus Teflon-Kunststoffen, hergestellt und weisen eine sehr lange Lebensdauer sowie eine ausgezeichnete Betriebssicherheit auf. Dies ist von Wichtigkeit, da z. B. die Entsalzung von Rohöl bei Temperaturen von mehr als 177⁰C durchgeführt wird und Arbeltstemperaturen von fast 204° C angestrebt werden. Aus Teflon-Isoliermaterial hergestellte Einführungsbüchsen haben sich bei Temperaturen unter 177⁰C und bei erhöhten Betriebsdrücken sowie bei Betriebsspannungen bis zu 50 kV als widerstandsfest und über längere Zeit als vollkommen betriebssicher erwiesen. Dies gilt jedoch nicht für stelig weitersteigende Temperaturen, Betriebsdrücke und Spannungen. Das Teflon-Isoliermaterial weist beispielsweise einen Wärmeausdehnungskoeffizienten auf, der das Mehrfache der Wärmeausdehnungskoeffizienten der aus Stahl bestehenden Bauteile beträgt, an denen die Einführungsbuchse angebracht ist. Dieses Polymer weist außerdem nur eine geringe Anpassungsfähigkeit auf und behält diejenige Struktur bei, die das Material bei der höchsten Temperatur hatte. Die auf die Einführungsbuchse einwirkenden schwankenden Temperaturen und Drücke führen schließlich zu Schäden bei der Flüssigkeitsabdichtung zwischen dem Polymer und den aus Metall bestehenden Bauteilen. Diese Beanspruchung kann zu einem Aussickern des zu behandelnden Öls und zu einem Eindringen des letzteren in die inneren Teile der Einführungsbuchse führen, wobei die Gefahr besteht, daß ein elektrischer Lichtbogen erzeugt wird, der einen Teil des Polymerisolators durch Umwandlung in ein Gas zerstört. Hierbei würde die Isolationsgüte der Einführungsbuchse verloren gehen und ein Kurzschluß

entstehen. Die Strom- und Spannungsquellen können zwar mit Schutzvorrichtungen ausgestattet werden, die bei Auftreten eines solchen Kurzschlusses die Weiterleitung der Spannung verhindern. Jedoch muß in einem solchen Falle die Einführungsbuchse ersetzt werden, bevor der Betrieb wieder aufgenommen werden kann. Mit dem Ansteigen der Temperatur der Flüssigkeit in der Behandlungsvorrichtung wird offenbsu auch die Gefahr größer, daß die Einführungsbuchse elektrisch und mechanisch beschädigt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum elektrischen Behandeln einer Ölemulsion gemäß der eingangs erwähnten Art derart weiterzuentwickeln, daß die Einführungsbuchse geschützt ist, wenn im Betrieb der Vorrichtung die Temperatur der Flüssigkeit und der Druck ansteigen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rohrleitung einen vom Kessel nach oben verlaufenden Teil, einen gekrümmten Zwischenteil und einen zwischen dem gekrümmten Teil und dem geschlossenen Ende nach unten verlaufenden Teil aufweist, und daß ein Wärmetauscher am nach unten verlaufenden Teil der Rohrleitung vorgesehen ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden in vorteilhafter Weise die oben aufgezeigten Schwierigkeiten bewältigt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nunmehr ausführlich anhand der Zeichnungen erläutert. In letzteren sind:

Fig. 1 ein senkrechter Schnitt durch eine Au^führungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 ein senkrechter Schnitt durch eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, und

Fi g. 3 ein senkrechter Schnitt durch eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum elektrischen Behandeln einer Ölemulsion, die als dispergierte Phase verunreinigte Substanzen enthält und in einem Kessel 11 enthalten Ist, der aus einem waagerechten und langgestreckten zylindrischen Metalltank mit geschlossenen Enden und mit ausreichend starken Wandungen bestehen kann. Der Kessel 11 ist normalerweise mit einer Isolierschicht 12 umgeben, die den Wärmeverlust aus der zu behandelnden Ölemulsion vermindert. Im Kessel 11 sind obere und untere Elektroden 13 bzw. 24 angeordnet, die ein elektrisches Feld erzeugen, unter dessen Einwirkung z. B. eine Rohölemulsion in eine Ölphase und eine getrennte wäßrige Phase aufgelöst wird.

Die obere Elektrode 13 wird von metallischen Quergliedern 16, an denen in Längsrichtung verlaufende Stangen 14 befestigt sind, siebartig gebildet, ist geerdet und an langgestreckten I-Profilträgern 17 mit Hilfe von Hängern 19 aufgehängt, die über Stangen 22 mit dem oberen Teil des Kessels 11 verbunden sind. In geringem Abstand unter der geerdeten Elektrode 13 ist die Elektrode 24 angeordnet, an die eine Hochspannung angelegt wird, und die bei umgekehrter Halterung den gleichen Aufbau wie die Elektrode 13 aufweist. Die Elektrode 24 besteht aus In Längsrichtung verlaufenden I-Profilträgern 27, die Querglieder 26 tragen, die ihrerseits die Elektrodensiangen 28 tragen, die im Kessel 11 in dessen Längserstreckung verlaufen. Die Elektrode 24 wird von Hängern 29 getragen, die über Stangen 31 mit den unteren Enden von Isolatoren 33 verbunden sind. Die Isolatoren 33 stehen am oberen Ende mit Stangen In Verbindung, die an den oberen Enden des Kessels 11 befestigt sind. Die Elektrode 24 weist daher einen gitterartigen Aufbau auf. Die Aufhängestangen 31 sind durch die geerdete Elektrode 13 so hindurchgeführt, daß an die Elektrode 24 eine hohe Spannung in bezug auf die geerdete Elektrode 13 angelegt werden kann.

Von einer außerhalb des Kessels 11 angeordneten Hochspannungsquelle wird der Elektrode 24 zum Erzeugen eines elektrischen Feldes im Kessel 11 eine Hochspannung zugeführt. Diese Hochspannungsquelle kann aus einer Gleichstrom- oder Wechselstromquelle bestehen, wobei das erzeugte elektrische Feld eine Auflösung der Emulsion im Kessel 11 bewirkt. Bei der Auflösung von Rohölemulsionen kann die elektrische Stromquelle ι⁵ von einem Wechselstromtransformator 36 gebildet werden, der auf einer am Kessel 11 angebrachten Plattform 34 ruht. Die Primärwicklung des Transformators 36 ist an das Stromnetz angeschlossen, und die von der Sekundärwicklung erzeugte Hochspannung von z. B. 11 bis 50 kV wird an die Elektrode 24 und an die geerdete Elektrode 13 angelegt. Die Sekundärwicklung des Transformators 36 ist an dem einen Ende über den Kessel 11 geerdet, während das andere Ende der Sekundärwicklung mit der spannungsführenden Elektrode 24 verbunden Ist. Der nichtgeerdete Anschluß der Sekundärwicklung des Transformators 36 steht über ein Kabel 35 mit einer Einführungsbuchse 37 in Verbindung, die das eine Ende eines elektrischen Leiters 38 trägt, der sich in den Innenraum des Kessels 11 erstreckt, und dessen innen gelegenes Ende von der geerdeten Elektrode 13 mittels eines Isolators 40 getragen wird. Eine elektrische Verbindung zwischen dem elektrischen Leiter 38 und den Stangen 31 wird über ein biegsames Kabel 41 hergestellt. Der Isolator 40 kann aus einem zylindrischen Abschnitt eines Teflonrohres bestehen, das mit Hilfe von J-förmigen Bolzen an der geerdeten Elektrode 13 befestigt ist. Am Isolierrohr ist eine Platte befestigt, die an das Ende des elektrischen Leiters 38 angeschraubt Ist. Der elektrische Leiter 38 wird daher konzentrisch und isoliert in einer Rohrleitung "»o 39 gehaltert, die zwischen der Einführungsbuchse 37 und der Elektrode 24 im Kessel 11 verläuft.

Die Einführungsbuchse 37 kann aus jeder geeigneten Ausführung bestehen.

Die Emulsion wird in den Kessel 11 durch einen EInlaß 42 eingelassen, der einen Verteiler 44 mit einer Anzahl waagerecht verlaufender Arme 43 trägt. Die an den Armen 43 vorgesehenen Öffnungen 45 verteilen die Emulsion gleichmäßig unterhalb der spannungsführenden Elektrode 24. Auch andere Anordnungen des Verteilers 44 sind einsetzbar.

Im Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung sinkt das aus der Ölemulsion elektrisch abgeschiedene Wasser in die unteren Teile des Kessels 11 ab und sammelt sich zu einer Wassermenge 51. Die Ölphase der Emulsion sammelt sich zu einer Menge 49 im oberen Teil des Kessels 11 um die Elektroden herum. Das Wasser wird aus dem Kessel 11 durch den unteren Auslaß 48 so abgelassen, daß zwischen der Ölmenge 49 und der Wassermenge 51 eine Zwischenfläche 50 in einer Höhe unterhalb der spannungsführenden Elektrode 24 aufrechterhalten wird. Diese Zwischenfläche 50 wird im wesentlichen in einer nahe am Verteiler 44 gelegenen Höhe aufrechterhalten.

Die Ölphase wird durch einen Ölauslaß 47 abgelassen, der ein waagerecht verlaufendes Sammelrohr mit einer ^hS Anzahl Sammelöffnungen 46 aufweist. Der Einlaß 42 und die Öl- und Wasserauslässe 47, 48 können mit herkömmlichen Ventilen zum Regulieren der Strömungen der Flüssigkeiten in den und aus dem Kessel 11 versehen

• werden. Beispielsweise kann der Abfluß des Wassers durch den Auslaß 48 mittels eines Schwimmers so reguliert werden, daß die Zwischenfläche SO In der gewünschten Höhe aufrechterhalten wird. Ferner kann Im Ölauslaß 47 ein Rückdruckventil angeordnet werden, das die Flüsslgkelten im Kessel 11 In einer flüssigen Phase erhält. Die Ventile sind herkömmlicher Art und In den Figuren daher nicht dargestellt.

Die Rohrleitung 39 kann In verschiedener Welse ausgeführt sein. Gemäß Flg. 1 Ist die Rohrleitung 39 steif und mit gleichbleibender Weite ausgeführt und mit einem Ende an einem an einer Öffnung 52 am oberen Teil des Kessels 11 vorgesehenen Flansch befestigt. Am geschlossenen Ende 53 der Rohrleitung 39 Ist eine mit einem Flansch versehene Platte 54 befestigt, die In der Mitte mit einer Gewlndebohrung zur Aufnahme der Einführungsbuchse 37 versehen Ist, die daher unbehindert mit dem Innenraum des Kessels 11 In Verbindung steht. Die Rohrleitung 39 weist einen von der öffnung 52 des Kessels Il aus nach oben geradlinig verlaufenden Teil 56 auf, der am oberen Ende In einen gekrümmten Zwischenteil 57 übergeht, der bei der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß FI g. 1 den Wärmedamm bildet. Die Rohrleitung 39 setzt sich vom gekrümmten Teil 57 aus in einen nach unten bis zu dem geschlossenen Ende 53 verlaufenden Teil 58 fort. Die Rohrteile 56 und 58 verlaufen vorzugsweise mit Abstand parallel zueinander.

Am nach unten verlaufenden Teil 58 der Rohrleitung 39 ist ein Wärmetauscher 59 angeordnet, der Vorzugsweise vom gekrümmten Teil 57 aus bis zum geschlossenen Ende 53 verläuft. Dieser Wärmetauscher 59 kann z. B. aus an der Rohrleitung 39 vorgesehenen einfachen oder gerippten Luftkühlflächen bestehen. In gewissen Fällen kann als Wärmetauscher eine den nach unten verlaufenden Teil 58 umgebenden Kühlschlange 60 vorteilhafter sein, die gegen die Umgebung durch ein zylindrisches Isolierglied 6Oo abgeschirmt wird, das von einem dünnen Blech 606 aus reflektierendem Aluminium umgeben Ist. Durch die Rohrschlange 60 kann ein Kühlmittel in Umlauf gesetzt werden, das die Temperatur der Flüssigkeit an der Einführungsbuchse 37 auf einer gewünschten Höhe hält. Die Lebensdauer der Einführungsbuchse 37 wird erheblich verlängert, wenn die Temperatur der die Einführungsbuchse 37 umgebenden Flüsslgkeit von 260° C auf die Umgebungstemperatur abgesenkt wird.

Der gekrümmte Teil 57 der Rohrleitung 39 gemäß Flg. 1 bildet eine schwerkraftsmäßige Flüssigkeitswärmeschranke, die verhindert, daß die erhitzte Flüssigkeit im Kessel 11 durch die Rohrleitung 39 strömt und sich mit der kühleren Flüssigkeit im nach unten verlaufenden Teil 58 vermischt, der die Einführungsbuchse 37 umgibt. Die erhitzte Flüssigkeit strömt aus dem Kessel 11 nach oben durch die Rohrleitung 39, bis sie den gekrümmten Teil 57 durchquert und in den nach unten verlaufenden Teil 58 einzuströmen beginnt. Hierbei wird verhindert, daß die, die Einführungsbuchse 37 umgebende kühlere Flüssigkeit aufgrund des unterschiedlichen spezifischen Gewichtes zwischen der erhitzten und der abgekühlten Flüssigkeit in Umlauf gesetzt wird und sich mit der erhitzten Flüssigkeit im gekrümmten Teil 57 vermischt. Die kühlere Flüssigkeit sucht nach unten in den Rohrteil 58 hineinzuströmen, während die erhitzte Flüssigkeit nur nach oben in den gekrümmten Teil 57 hineinzuströmen sucht. Die Zwischenfläche zwischen der heißen und der kühlen Flüssigkeit am gekrümmten Teil 57 bildet daher einen Wärmedamm, der für alle praktischen Zwecke eine wesentliche Vermischung der heißen und der kühlen Flüssigkelten miteinander verhindert. Die einzige wesentliche Wärmeübertragung erfolgt am Wärmedamm und Ist verhältnismäßig gering.

Bei der In Flg. 1 dargestellten Vorrichtung besteht die Rohrleitung 39 aus einem steifen Rohr, das vorzugsweise einen gleichbleibenden Durchmesser aufweist. Die Flg. 2 und 3 zeigen andere Ausführungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei denen zwischen den Rohrteilen vorteilhafterweise Flanschverbindungen einsetzbar sind. So ist bei der Ausführungsform der Vorrichtung nach Fig. 2 ein erweiterter Teilabschnitt vorgesehen. Einfacherhalber sind Einzelheiten Im Innenraum des Kessels 11, die denen der Ausführungsform nach F1 g. 1 entsprechen können, weggelassen.

An der Öffnung 52 des Kessels 11 Ist eine Rohrleitung 61 befestigt, die bis zu einem geschlossenen Ende 62 verläuft und eine Flanschplatte 63 mit einer Öffnung zur Aufnahme einer Einführungsbuchse 64 trägt, die In direkter Verbindung mit dem Innenraum des Kessels 11 steht. Die Einführungsbuchse 64 steht über einen Leiter 65 mit einer nicht dargestellten Stromquelle in Verbindung, die aus einem Transformator bestehen kann.

Von der Einführungsbuchse 64 aus erstreckt sich ein elektrischer Leiter 66 in den Kessel U hinein und stellt eine Verbindung mit einer spannungführenden Elektrode her. Der elektrische Leiter 66 kann aus einer steifen Stange oder aus einem Rohr bestehen und trägt an den Enden eine Flanschverbindung 67 und ein Winkelverblndungsstück 68. Letzteres trägt eine Verbindungsstange 69, die über einen biegsamen Leiter 71 mit dem unteren elektrischen Anschlußkontakt der Einführungsbuchse 64 In Verbindung steht. Bei dieser Anordnung kann der Leiter 66 am geschlossenen Ende 62 der Rohrleitung 61 Innerhalb gewisser Grenzen aufgrund des biegsamen Leiters 71 unbehindert eine Bewegung ausführen, ohne die Einführungsbuchse 64 mechanisch zu beschädigen.

Der elektrische Leiter 66 wird im Kessel 11 von einer Auslegerhalterung getragen, die aus zwei Winkeleisen 72 und 73 besteht, die eine kastenförmige Anordnung bilden, deren unteres Ende von den Gliedern 74 gebildet wird. Diese Glieder 74 bilden eine waagerechte Plattform, die ein kurzes Isolatorrohr 76 trägt, auf dem eine flanschartige Metallscheibe 77 angebracht ist. Die Winkeleisen 72 und 73 sind an der Oberseite des Kessels 11 z. B. angeschweißt. Das Isolatorrohr 76 besteht aus einem dielektrischen Material, z. B. aus einem Teflon-Kunststoff. Ein spulenförmiges Glied 78 weist eine Flanschverbindung mit dem Flansch 67 am Leiter 66 auf und trägt einen Flansch 79, der an der Metallscheibe 77 befestigt ist. Eine In der Mitte angeordnete Stange 81 erstreckt sich nach unten und ist über einen biegsamen Leiter 82 mit der spannungführenden Elektrode elektrisch verbunden.

An der Metallscheibe 77 ist ein ausladender Arm 83 waagerecht befestigt, der ein seitlich einstellbares Gewicht 84 trägt, um ein Biegemoment zu vermeiden. Der Leiter 66 ruht mit seinem gesamten Gewicht auf der Metallscheibe 77, und er kann mit Hilfe des Gewichtes 84 am Arm 83 koaxial in der Rohrleitung 61 ausgerichtet werden. Der biegsame Leiter 71 braucht daher das Ende des Leiters 66 nicht abzustützen, damit die koaxiale Ausrichtung in der Rohrleitung 61 aufrechterhalten bleibt.

Die Rohrleitung 61 weist einen ersten nach oben verlaufenden Teil 86, einen gekrümmten Zwischenteil 87, einen nach unten verlaufenden Teil 88, einen zweiten gekrümmten Zwischenteil 89 und einen zweiten nach

oben verlaufenden Tell 91 auf. Die die senkrecht verlaufenden Teile 86 und 88 verbindenden Teile 87 und 89 sind vorzugsweise um 180° gekrümmt. Die beiden Teile 86 und 88 verlaufen daher mit Abstand voneinander parallel. Die Teile 86 und 87 können isoliert werden, und am Teil 88 kann ein Luftkühlungswärmetauscher vorgesehen werden, wobei der gekrümmte Teil 87 als Wärmeschranke wirkt.

Die Rohrleitung 61 ist vollkommen mit einer dielektrischen Flüssigkeit gefüllt, die aus der im Kessel 11 behandelten Flüssigkeit bestehen kann. Die Teile 88, 89 und 91 können anfangs mit Transformatoröl gefüllt sein. Eine am oberen Ende des gekrümmten Teiles 87 vorgesehene und mit einem Vent!! ausgestattete Entlüftungsleitung 92 ermöglicht das Ablassen aller Gase aus der Leitung 61 um Koronaentladungen zu vermeiden. Eine am Ende des Teiles 89 vorgesehene und mit einem Ventil ausgestattete Entlüftungsleitung 93 ermöglicht die Entnahme von Wasseransammlungen oder von anderen sich in der Rohrleitung 61 absetzenden schädlichen Materialien. Falls sich in dem nach oben verlaufenden Teil 91 der Rohrleitung 61 Gase ansammeln, können diese durch eine mit einem Ventil ausgestattete Leitung 97 abgelassen werden. Die in der Rohrleitung 61 befindliche dielektrische Flüssigkeit soll soweit von Gas oder Wasser gereinigt bleiben, daß elektrische Kriechströme oder eine Lichtbogenbildung die Isolierfähigkeit der Einführungsbuchse 64 nicht beeinträchtigen können.

Die erhitzte Flüssigkeit im Kessel 11 strömt mit der Flüssigkeit in den Teilen 86 und 87 nach oben, bis sie den nach unten verlaufenden Teil 88 erreicht. An dieser Stelle bildet sich eine Zwischenfläche zwischen der aus dem Kessel 11 nach oben strömenden erhitzten Flüssigkeit und der statischen Flüssigkeit in den Teilen 88, 89 und 91. Der Wärmeaustausch am Teil 88 kann durch Luftkühlung bewirkt werden, weswegen dieser Teil der Rohrleitung 61 über eine ausreichend lange Strecke nicht isoliert ist, um ein Leiten der Hitze in die kalte Flüssigkeit zu vermeiden. Auch die Rohrleitungstelle 86 und 87 brauchen nicht zwingend isoliert zu werden, sind es aber aus praktischen Gründen, um die Wärmeverluste der Flüssigkeit im Kessel 11 zu vermindern.

Zur Herstellung einer Verbindung zwischen dem Leiter 66 und der Einführungsbuchse 64 sind der gekrümmte Teil 89 und der nach oben verlaufende Teil 91 als T-förmige Rohrverzweigung 90 ausgestaltet. Diese Rohrverzweigung 90 trägt einen Flansch 94, der mit einem undurchbrochenen Deckel 96 mittels Schrauben oder lösbaren Verbindungsmitteln verbunden ist. Nach Entfernen des Deckels 96 kann eine Verbindung zwischen dem biegsamen Leiter 71 an der Stange 69 mit dem unteren Ende der Einführungsbuchse 64 hergestellt werden. Die Rohrleitung 61 wird von einem steifen Rohr mit gleichbleibendem Durchmesser gebildet, das zwischen der Öffnung 52 und dem T-förmigen Rohrstück 90 angeordnet ist. Die Rohrleitung 61 braucht nicht überall den gleichen Durchmesser aufzuweisen. Die Rohrteile können beispielsweise UiUer Verwendung von normalen T-Rohrstücken und von Flanschen miteinander verbunden werden, wie bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform.

In Fig. 3 sind zwecks Vereinfachung im Kessel 11 lediglich die Elektroden 13 und 24 schematisch dargestellt. Oberhalb des Kessels 11 ist an der Öffnung 52 eine Rohrleitung 101 befestigt, die sich bis zu einem geschlossenen Ende 102 erstreckt. An letzterem ist ein Flansch 103 angebracht, in dessen Öffnung eine Einführungsbuchse 104 eingesetzt Ist. Die Einführungsbuchse 104 steht daher in direkter Verbindung mit dem Innenraum des Kessels 11. Von der Einführungsbuchse 104 aus verläuft koaxial durch die Rohrleitung 101 ein elektrischer Leiter 106 bis zur spannungsführenden Elektrode 24 Im Kessel 11. Der elektrische Leiter 106 steht an dem einen Ende über einen biegsamen Leiter 107 mit dem unteren Teil der Einführungsbuchse 104 in Verbindung.

Der Leiter 106 ruht direkt auf einer metallischen Halterung 108, die an die spannungsführende Elektrode 24 angeschraubt Ist. Die Halterung 108 weist einen mit einer Öffnung versehenen Ausrichtungsring 109 auf, der von drei Füßen !11 getragen wird. Die Füße 111 sind an einer ringförmigen Platte 112 befestigt, die mittels Schrauben an der spannungsführenden Elektrode 24 angebracht Ist.

Der Leiter 106 ist an einem T-förmigen Verbindungsstück 113 befestigt, von dem eine untere Verbindungsstange 114 herabhängt, die sich durch eine Öffnung an der geerdeten Elektrode 13 hindurcherstreckt. Die Stange 114 ist lose durch den Ring 109 hindurchgeführt und ruht auf der Platte 112. Der elektrische Leiter 106 kann daher eine senkrechte Bewegung über eine Strecke von mehreren Zentimetern ausführen, aber nicht waagerecht versetzt werden. Mit dem T-förmigen Verbindungsstück 113 ist ein ausladender Arm 116 verbunden, derein verstellbares Gewicht 117 trägt, mit dessen Hilfe der Leiter 106 in der Rohrleitung 101 koaxial zu dieser eingestellt werden kann. Hierbei wird das Gewicht der Stange 11.4 ausgeglichen, so daß die Einführungsbuchse 104 für alle praktischen Zwecke gewichtsmäßig nicht belastet wird.

Die Rohrleitung 101 wird aus einem steifen Rohr mit vorzugsweise gleichbleibendem Durchmesser hergestellt und kann ohne Schwierigkeiten mit herkömmlichen T-Paßstücken zusammengesetzt werden. Die Rohrleitung 101 weist einen ersten nach oben verlaufenden Teil 121 auf, der mit einem ersten gekrümmten Zwischenteil 122 verbunden ist. Dieser Zwischenteil 122 kann ohne Schwierigkeiten durch Verbinden der seitlichen Durchlässe zweier T-Paßstücke hergestellt werden, wobei einer der nach unten gerichteten Teile mit dem nach oben verlaufenden Teil 121 verbunden wird, während der zweite nach unten gerichtete Teil mit einem ersten nach unten verlaufenden Rohrteil 123 verbunden wird. Die oberen Enden der zueinander ausgerichteten öffnungen am T-Paßstück tragen Flansche 124 und 126. An den Flansehen 124 und 126 sind mittels Schrauben flüssigkeitsdichte Platten 127 und 128 befestigt. Der nach unten verlaufende Teil 123 ist mit einem zweiten gekrümmten Rohrteil 129 verbunden, der aus einem T-förmigen Rohrstück in der gleichen Welse zusammengesetzt werden kann wie der in F! °. 2 dar°este!lte gekrümmte Teil 89. Der zweite gekrümmte Rohrteil 129 trägt einen Flansch 131, der mittels Schrauben durch einen flüssigkeitsdichten Deckel 132 verschlossen wird. Nach Abnahme des Deckels 132 kann das biegsame

Kabel 107 mit dem unteren Teil der Buchse 104 verbunden werden.

Die sich vom Rohrteil 123 bis zum Ende 102 erstrekkende Rohrleitung 101 ist mit einem Wärmetauscher versehen. Die erhitzte Flüssigkeit strömt aus dem Kessel 11 rasch nach oben in der Rohrleitung 101, bis der gekrümmte Teil 122 in der Zone des Überganges in den nach unten verlaufenden Rohrteil 123 erreicht wird. An der Übergangsstelle der Rohrleitung 101 zwischen dem gekrümmten Teil 122 und dem nach unten verlaufenden Teil 123 bildet die erhitzte Flüssigkeit mit der kühlen Flüssigkeit eine Wärmeschranke, da die erhitzte Flüssigkeit ein kleineres spezifisches Gewicht als die kalte Flüssigkeit im Teil 123 aufweist. Da diese Zwischenfläche

waagerecht angeordnet und von den aufrechten undurchbrochenen Wandungen begrenzt wird, kann die heiße Flüssigkeit sich mit der kühleren Flüssigkeit nicht vermischen, so daß durch Konvektion keine Hitze nach unten in den Teil 123 übertragen werden kann. Bei dieser Ausführungsform begrenzt daher diese Wärmeschranke die Wärmeübertragung auf die Konvektion an der Zwtschenfläche der Wärmeschranke.

Zum Vereinfachen der Konstruktion und des Einbaus des elektrischen Leiters 106 können bei dieser Ausführungsform normale Rohrpaßstücke verwendet werden. Zu diesem Zweck wird der Leiter 106 durch einen ersten Rohrabschnitt gebildet, der sich vom T-Paßstück 113 aus In ein zweites T-Paßstück hineinerstreckt. Das T-Paßstück trägt einen kurzen waagerechten Abschnitt der Rohrleitung 134, der mit einer Bodenplatte 136 verbunden 1st. Die Platte 136 steht über einen Flansch 137 mit einem senkrechten Rohrabschnitt 138 in Verbindung, der am unteren Ende mit einem Winkelstück 139 verbunden ist, das eine Stange 141 trägt, die mit einem biegsamen Leiter 107 verbunden ist.

Der Leiter 106 kann im oberen Teil der Rohrleitung 121 zu letzterer mittels eines Stiftes 142 koaxial ausgerichtet werden, der in eine Buchse eingesetzt ist, die in das T-Paßstück 133 eingeschraubt ist. Das obere Ende des Stiftes 142 ist in einen Isolator 143 eingeschraubt, der an einer Bodenplatte 144 unterhalb des Flansches 127 mittels Schrauben 146 befestigt ist. Der Isolator 143 ist

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mit dem Gewicht des elektrischen Leiters 106 nicht wesentlich belastet, und seine Aufgabe besteht lediglich darin, den oberen Teil des Leiters 106 zu haltern. Die Halterung am unteren Teil des elektrischen Leiters 106 kann in der Rohrleitung 101 die gewünschte koaxiale Ausrichtung bewirken.

Das obere Ende der Einführungsbuchse 104 kann mit den in Fig. 1 dargestellten Mitteln mit einer elektrischen Spannungsquelle verbunden werden. Die Einfiihrungsbuchse 104 kann mit der Spannungsquelle auch durch eine Anordnung verbunden werden, bei der der Flansch 103 ein T-förmiges Verbindungsrohr 151 trägt, dessen seitlicher Durchlaß mit einer Verbindungsleitung 152 mit dem Transformatorgehäuse 153 in Verbindung steht. Das Gehäuse des Transformators ist mit einer zweiten Buchse 154 versehen, die über einen Leiter 156 mil der Einführungsbuchsc 104 verbunden ist. Die die Buchsen 104 und 154 miteinander verbindende Rohrleitung ist vollständig mit Transformatorenöl oder mit einem anderen dielektrisehen Material gefüllt. An dem am T-förmigen Verbindungsrohr 151 vorgesehenen Flansch 158 ist ein Deckel 157 befestigt. Die Rohrleitung 101 trägt eine mit einem Ventil versehene obere Ablaßleilung 161 und eine mit einem Ventil versehene untere Ablaßleitung 162. Eingeschlossenes Gas kann aus dem oberen Teil der Rohrleitung 101 über die Leitung 161 abgelassen werden, während abgesetztes Wasser oder andere schädliche Sinkstoffe durch die Leitung 162 entfernt werden können.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum elektrischen Behandeln einer Ölemulsion, die als dispergierte Phase verunreinigende Substanzen enthält, aus einem Kessel mit Einlaß und Auslaß, mit an eine außerhalb des Kessels angeordneten elektrischen Spannungsquelle angeschlossenen Elektroden, mit einer Rohrleitung, die vom Kessel aus bis zu einem geschlossenen Ende verläuft und eine Einführungsbuchse enthält, die mit der elektrischen Spannungsquelle in Verbindung steht, und mit einem elektrischen Leiter, der in einer elektrischen Isolierung in der Rohrleitung von der Etnführungsbuchse aus zur Elektrodenvorrichtung verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung (39; 61; IOD einen vom Kesse! (II) nach oben verlaufenden Teil (56; 86, 121), einen gekrümmten Zwischenteil (57; 87, 122) und einen nach unten zum geschlossenen Ende (53) verlaufenden Teil (58; 88; 123) aufweist, und daß ein Wärmetauscher (59) am nach unten verlaufenden Teil (58; 86; 121) der Rohrleitung (39; 61; 121) vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der nach unten verlaufende Teil (88) über einen zweiten gekrümmten Teil (89) mit einem zweiten nach oben verlaufenden Teil (91) in Verbindung steht, der am Ende geschlossen ist und die Einführungsbuchse (64) enthält.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrteile (56) und (58) mit Abstand parallel zueinander verlaufen.