NO332147B1

NO332147B1 - Elektrostatisk koaleserende anordning

Info

Publication number: NO332147B1
Application number: NO20100613A
Authority: NO
Inventors: Erik Bjorklund; Reidar Friberg
Original assignee: Hamworthy Plc
Priority date: 2010-04-28
Filing date: 2010-04-28
Publication date: 2012-07-09
Also published as: EP2383040A1; US9039884B2; US20110266152A1; EP2383040B1; NO20100613A1

Abstract

Oppfinnelsen vedrører en elektrostatisk koaleserende anordning, omfattende: - en beholder (1) eller et rør (1) som en blanding av fluider strømmer gjennom, - minst én metall-elektrodeplate (2) og transformator (4) anordnet inne i røret/beholderen (1), hvor elektrodeplaten (2) og transformatoren (4) er fullstendig innkapslet av isolasjon (3), og hvor transformatoren (4) får tilført energi fra en ekstern vekslende lavspenningskilde/strømforsyning (5) lokalisert på utsiden av beholderen/røret (1), idet transformatoren har en første ende av en høyspenningsvikling (4a) forbundet elektrisk til metallplaten (2) innenfor isolasjonen (3).

Description

INTRODUKSJON

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en elektrostatisk koaleserende anordning.

BAKGRUNN

Oppfinnelsen er særlig anvendbar på elektrostatiske koaleserende anordninger for å fremme koalesering av vann i en emulsjon omfattende olje og vann. Oppfinnelsen er imidlertid anvendbar på enhver type av koaleserende applikasjon hvor det er mulig å fremme koaelesens av en emulsjonskomponent i en emulsjon omfattende en blanding av minst to forskjellige fluidkomponenter ved hjelp av et elektrisk felt påført på emulsjonen.

Innen olje- og gassindustrien, hvor olje utvinnes fra én eller flere brønner i et oljefelt, vil olje bli utvunnet sammen med vann. Vannet må fjernes fra oljen, og dette gjøres overveldende ved hjelp av sedimentasjonstanker hvor oljen tillates å sedimentere ned under virkningen av gravitasjonen. Stabile olje/vann-emulsjoner kan imidlertid utvikle seg under produksjonen av oljen. For eksempel, kan bruken av gass/væske-sykloner bidra til en stabil emulsjon som vil være vanskelig å separere kun ved hjelp av sedimentasjon. Etter å ha passert gjennom f.eks. en serie av sedimentasjonstanker, forblir en viss mengde vann vanligvis i oljen i form av dråper. For å fremme separasjonen av dette gjenværende vanninnholdet, som er vanskelig å separere fra oljen kun ved hjelp av ytterligere gravitasjonsdrevet sedimentasjon, har det blitt foreslått forskjellige typer av koaleserende anordninger som drar fordel av den kjensgjerning at vann og olje har forskjellig permittivitet.

Det er velkjent å bruke elektrostatiske koaleserende anordninger for å oppnå vekst av vanndråper eller koalesens av vann i vann-i-olje-emulsjoner, hvoretter vannet enklere kan separeres fra oljen, eksempelvis ved hjelp av gravitasjons-separasjon eller lignende. En elektrostatisk koaleserende anordning kan anvendes til å øke hastigheten på separasjonen av enhver emulsjon hvor den kontinuerlige fase er en elektrisk isolator, så som olje, og den dispergerte fase har en annen permittivitet enn den kontinuerlige fase. Den dispergerte fase kan f.eks. være en elektrisk leder, så som vann. I en elektrostatisk koaleserende anordning utsettes en emulsjon for et vekselstrømfelt eller for et kontinuerlig eller pulset likestrømfelt.

WO 03/049834 A1 offentliggjør en elektrostatisk koaleserende anordning omfattende flere plane plateformede elektroder som strekker seg i parallell med hverandre for å danne strømningspassasjer for en emulsjon mellom hvert par av nærliggende elektroder. Forskjellige elektriske potensialer påføres på elektrodene, for å danne et elektrisk felt mellom hvert par av nærliggende elektroder, hvilket vil fremme koalesensen av vann som befinner seg i en vann-i-olje-emulsjon som strømmer gjennom strømningspassasjene mellom elektrodene. Dette systemet krever en ekstern høyspenningstransformator og en høyspenningsforbindelse mellom transformatoren og elektrodene.

WO 2003/039706 offentliggjør en elektrostatisk koaleserende anordning omfattende et antall av rørformede elektrostatiske koalescer-elementer. De rør-formede elementer strekker seg i strømningsretningen og er anordnet i en matrise som hovedsakelig dekker hele tverrsnittsarealet av beholderen. Et elektrisk felt påføres på fluider som strømmer gjennom koalescer-elementene. Elektrodene kan være isolert og tilføres energi gjennom en kapasitiv kopling fra en sentral modul. En fullstendig transformator kan være formstøpt inn i en sentral modul. Den sekundære høyspenningsvikling i transformatoren kan være isolert fra fluidet, mens den primære tilkoplingspunktvikling er tilgjengelig fra utsiden.

WO 2007/135503 og WO 2007/135506 beskriver en elektrostatisk koaleserende anordning omfattende par av plateformede elektroder anordnet i en avstand fra hverandre side-om-side, slik at det dannes en strømningspassasje mellom dem. Hver av elektrodene omfatter et plateformet ledende organ av elektrisk ledende materiale, idet den innbyrdes avstand mellom de ledende organer av de to elektroder i et par varierer langs elektrodene, sett i en retning perpendikulært på den tiltenkte strømningsretning for fluid som passerer gjennom strømnings-passasjen mellom elektrodene. En strømforsyning tilfører innbyrdes forskjellige elektriske potensialer til de ledende organer av elektrodene i paret, slik at det dannes et elektrisk felt mellom elektrodene. Et elektrodepar er forbundet til en ekstern transformator. Høyspenningsforbindelser er kompliserte, svært følsomme for begroing, voluminøse, og ikke fleksible.

SAMMENFATNING AV OPPFINNELSEN

Hensikten med den foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en elektrostatisk koaleserende anordning av ny og fordelaktig design.

I henhold til oppfinnelsen oppnås denne hensikt med en elektrostatisk koaleserende anordning som har de trekk som er angitt i krav 1.

Den oppfinneriske koaleserende anordning omfatter: en beholder eller et rør som en blanding av fluider strømmer gjennom, minst én metall-elektrodeplate og transformator anordnet inne i røret/beholderen, hvor elektrodeplaten og transformatoren er fullstendig innkapslet av isolasjon, og hvor transformatoren tilføres energi fra en ekstern vekslende lavspenningskilde/strømforsyning lokalisert på utsiden av beholderen/røret, idet transformatoren har en første ende av en høy-spenningsvikling forbundet elektrisk til metallplaten inne i isolasjonen.

En annen ende av høyspenningsviklingen kan være ført ut av isolasjonen

og elektrisk forbundet til et jordpotensial for beholderen/røret. Den eksterne strøm-forsyning/spenningskilde kan være elektrisk forbundet til en lavspenningsvikling av transformatoren. Den elektriske forbindelse fra den eksterne strømforsyning/spenningskilde til lavspenningsviklingen av transformatoren kan være ført gjennom beholderen eller røret i et stålledningsrør, hvor stålledningsrøret er mekanisk forbundet til isolasjonen og er ført inn i/gjennom isolasjonen. I en utførelse kan begge ender av lavspenningsviklingen være ført gjennom isolasjonen og ut av beholderen/røret i det beskyttende stålledningsrør og forbundet til den eksterne strømfor-syning. I en ytterligere utførelse kan en annen ende av lavspenningsviklingen av transformatoren, innenfor isolasjonen, være forbundet til den annen ende av høy-spenningsviklingen forbundet til jordpotensialet, og en første ende av lavspenningsviklingen er ført ut av isolasjonen i det beskyttende stålledningsrør og elektrisk forbundet til et første tilkoplingspunkt av den eksterne strømforsyning, hvor et annet tilkoplingspunkt av den eksterne strømforsyning er forbundet til jordpotensialet.

Den elektrostatiske koaleserende anordning kan videre omfatte et antall av nærliggende isolerte metall-elektrodeplater, idet hver av de isolerte plater har en dedikert integrert transformator, hvor en jordet ledende plate er anordnet mellom ethvert nærliggende par av isolerende plater. Alternativt kan den elektrostatiske koaleserende anordning videre omfatte et antall av nærliggende isolerte metall- elektrodeplater, idet hver av de isolerte plater har en dedikert integrert transformator og en dedikert ekstern strømforsyning, hvor endene av lavspenningsviklingen av annen hver plate er elektrisk tvunnet, hvilket sørger for at nærliggende plater tilføres energi med en spenning med motsatt polaritet. Den elektrostatiske koaleserende anordning kan alternativt omfatte et antall av nærliggende isolerte metall-elektrodeplater, idet hver av de isolerte plater har en dedikert integrert transformator og en dedikert ekstern strømforsyning, hvor den første ende av lavspenningsviklingen av annen hver plate er elektrisk tvunnet, hvilket sørger for at nærliggende plater blir tilført energi med en spenning med motsatt polaritet. Den elektrostatiske koaleserende anordning kan som en ytterligere alternativ utførelse omfatte et antall av isolerte plater, idet hver plate har en dedikert integrert transformator, hvor annen hver ekstern strømforsyning har det motsatte tilkoplingspunkt forbundet til et jordpotensial. De eksterne strømforsyninger/spenningskilder kan være forbundet til en felles tidsstyring for synkronisering, hvilket forsyner de isolerte plater med en vekslende spenning med en samme frekvens og en felles tidsreferanse.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et element som kan omfatte en koaleserende anordning lokalisert inne i et rør, en beholder, en tank, osv. Oppfinnelsen tilveiebringer en fullstendig elektrisk isolert høyspennings koaleserende plate. Formålet med den høyspennings koaleserende plate er å etablere et høy-spent elektrisk felt inne i volumet i røret, beholderen eller tanken. Antallet av koaleserende plater er bestemt av den ønskede feltstørrelse i fluidet i beholderen, røret eller tanken og diameteren av dens tverrsnitt. Bruken av plater, sammenlignet med rør/kanaler som i WO 2003/039706, muliggjør også konstruksjoner av lange elementer. Rør/kanaler er tilbøyelige til å plugges og avsetning av sand og annet materiale i fluidet som skal koaleseres, og kan ikke lages særlig lange. Bruken av plate muliggjør også oppbygging av et oljepoleringsverktøy, siden et høyt felt kan frembringes over et større areal, hvilket sørger for lengre oppholds-tider i det elektriske felt. Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer også en konfigurasjon uten hindringer i vertikal retning, og sedimenter vil derfor falle til bunnen av tanken og vil ikke plugge utstyret. Siden transformatoren er anordnet på en plate innenfor isolasjonen, kan avstanden mellom platene og spenningen enkelt varieres. På denne måte kan blokkering av den koaleserende anordning unngås samtidig som et høyt felt mellom platene opprettholdes.

I kontrast til løsningen beskrevet i WO 2007/135506, hvor minst to plater var forbundet til det samme strømforsyningsmiddel, har oppfinnelsen i henhold til den foreliggende oppfinnelse kun én plate forbundet til høyspennings-strømforsyningsmiddelet. Fordelen ved den foreliggende konfigurasjon er at det ikke er nødvendig med høyspenningskonnektorer. Høyspenningskonnektorer i fluider bestående av råolje og vann er en velkjent utfordring som er både kostbar og setter sterke begrensninger på fleksibiliteten til elektrodearrangementer. En annen stor fordel ved den foreliggende oppfinnelse sammenlignet med WO 2007/135506 er fleksibiliteten med justeringer av elektrodearrangementet på stedet. I WO 2007/135506, må mye av sammenstillingen gjennomføres i kontrol-lerte omgivelser på land, mens den foreliggende oppfinnelse, på grunn av den kjensgjerning at hver plate er fullstendig isolert sammen med sitt høyspennings strømforsyningsmiddel, kan sammenstilles på stedet.

Som med andre fullstendig isolerte elektroder, kan den foreliggende oppfinnelse tolerere å bli fullstendig neddykket i vann eller å stå i gassfase. Det vil også være mindre elektriske påkjenninger på isolasjonen, siden en jordet konnektor ikke er anordnet direkte på isolasjonen. Ytterligere fordeler så vel som fordelaktige trekk ved den oppfinneriske koaleserende anordning vil fremgå av den følgende beskrivelse og de avhengige krav.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

Med henvisning til de ledsagende tegninger følger nedenfor en spesifikk beskrivelse av foretrukne utførelser av oppfinnelsen anført som eksempler. På tegningene: Fig. 1 er et skjematisk sideriss av en elektrostatisk koalescer/behandlingsinnretning i henhold til en første utførelse av oppfinnelsen. Strømning er fra venstre til høyre. Fig. 2 er et skjematisk sideriss av en elektrostatisk koalescer i henhold til en annen utførelse av oppfinnelsen. Strømning er fra venstre til høyre. Fig. 3 er et skjematisk sideriss av en elektrostatisk koalescer i henhold til en tredje utførelse av oppfinnelsen. Strømning er fra høyre til venstre. Fig. 4 er et skjematisk sideriss av en elektrostatisk koalescer i henhold til en utførelse av oppfinnelsen. Strømning er fra bunn til topp. Den eksterne lavspen-ningskilde er forskjøvet til siden for å gjøre skissen mer forståelig. Fig 5 er et skjematisk sideriss av en elektrostatisk koalescer i henhold til en utførelse av oppfinnelsen. Grunnriss. Strømning er fra bunn til topp. De eksterne lavspenningskilder er forskjøvet til toppen for å gjøre skissen mer forståelig. Fig. 6 er et skjematisk sideriss av en elektrostatisk koalescer i henhold til en utførelse av oppfinnelsen. Grunnriss. Strømning er fra bunn til topp. De eksterne lavspenningskilder er forskjøvet til toppen for å gjøre skissen mer forståelig.

DETALJERT BESKRIVELSE

Den foreliggende oppfinnelse vil bli beskrevet med henvisning til tegningene. De samme henvisningstall er brukt for de samme av lignende trekk på alle tegningene og gjennomgående i beskrivelsen.

En svært skjematisk illustrasjon av en elektrostatisk koaleserende anordning i henhold til en utførelse av oppfinnelsen er vist på fig. 1. Den elektrostatiske koaleserende anordning er lokalisert inne i en beholder eller et rør 1. Beholderen/røret er forsynt med et innløp for mottak av en emulsjon som skal behandles av den koaleserende anordning. Strømningsretningen for strømmen som skal behandles er på fig. 1 fra venstre til høyre. Inne i beholderen/røret er det en elektrodeplate 2 av metall (eksempelvis stål, aluminium, kopper, osv.) forbundet til en transformator 4. Metall-elektrodeplaten 2 og transformatoren er fullstendig innkapslet av isolasjon 3. Transformatoren får innført energi fra en ekstern vekslende lavspen-ningskilde 5. Lavspenningskilden er anordnet på utsiden av røret eller beholderen 1 på fig. 1. Transformatoren har en første ende av en høyspenningsvikling 4a forbundet elektrisk til metallplaten 2. Den annen ende av høyspenningsviklingen 4a av transformatoren er forbundet til et jordpotensial 6 for beholderen eller røret 1. Forbindelsen til jord 6 fra transformatoren er ført ut av isolasjonen 3 på en fluidtett måte for å sørge for at det ikke skal forekomme noen lekkasje inn i den innkapslede metallplate og transformator. Lavspenningsviklingen 4b av transformatoren er forbundet til en ekstern strømforsyning. Denne forbindelse er også ført ut av isolasjonen 3 på en fluidtett måte beskyttet av et stålledningsrør 7. Det beskyttende stål-ledningsrør 7 er mekanisk forbundet til isolasjonen 3 og rørets eller beholderens 1 vegg, for å tilveiebringe en fluidtett føring for forbindelsen fra lavspenningssiden av transformatoren til den eksterne strømforsyning 5. Den fluidtette mekaniske forbindelse til isolasjonen kan utføres enten med tetninger (eksempelvis o-ringer) eller ved å støpe en konnektor inn i isolasjonen, som deretter sveises til det beskyttende ledningsrør. På beholderen eller røret kan det brukes en standard design av en gjennomtrengningsinnretning i en stuss, eller det beskyttende ledningsrør kan være sveiset direkte til beholderens eller rørets vegg.

I utførelsen på fig. 1 er plate og transformatoren formstøpt i et isolerende materiale, idet de danner en integrert modul. Kun en lavspenningsforbindelse til transformatoren fra utsiden er nødvendig. Siden et høyspennings konnektor-system ikke brukes i utførelsen på fig. 1, er det mulig å variere avstanden mellom platene, hvilket tilveiebringer en svært fleksibel løsning. Avstanden mellom platene kan styres individuelt, hvilket gjør det mulig å minimere faren for begroing og til-stopping av anordningen. Dette er viktig i installasjon på felt med råoljer som inne-holder store mengder av nafteniske syrer, harde avleiringer eller myke avleiringer.

Figur 2 tilveiebringer en ytterligere utførelse av en elektrostatisk behandlingsinnretning. Strømningen som skal behandles av den koaleserende anordning er fra venstre til høyre. Utførelsen på fig. 2 tilveiebringer en løsning for tilføring av energi til platene gjennom en pluss/minus-forbindelse fra platene til en ekstern strømforsyning. I denne utførelse er begge endene/tilkoplingspunktene på lavspenningsviklingen av transformatoren forbundet til den eksterne strømforsyn-

ing 5. Forbindelsen til den eksterne strømforsyning er også anordnet inne i det beskyttende stålledningsrør 7, som i utførelsen på fig. 1. Som i utførelsen på fig. 1, er den annen ende av høyspenningsviklingen 4a av transformatoren forbundet til et jordpotensial 6 for beholderen eller røret 1.

Figur 3 viser svært skjematisk en alternativ utførelse av en elektrostatisk behandlingsinnretning. Strømningen som skal behandles av den koaleserende anordning er fra venstre til høyre. Utførelsen på fig. 3 tilveiebringer en alternativ løsning for tilføring av energi til platene gjennom en pluss/minus-forbindelse fra platene til en ekstern strømforsyning. På fig. 3 er en annen ende av en lavspenningsvikling 4a av transformatoren innenfor isolasjonen forbundet til et første til— koplingspunkt/ende av høyspenningsviklingen 4a. Det annet tilkoplingspunkt/ ende av lavspenningsviklingen 4b og det annet tilkoplingspunkt/ende av høyspennings- viklingen 4a er videre forbundet til et jordpotensial 6 for beholderen eller røret. Det første tilkoplingspunkt/ende av lavspenningsviklingen 4b er ført ut av isolasjonen gjennom det beskyttende stålledningsrør 7 og elektrisk forbundet til den eksterne

strømforsyning 5. Den eksterne strømforsyning 5 er forbundet til et jordpotensial 6. Sammenlignet med utførelsen på fig. 2 bruker utførelsen på fig. 3 kun to lednings-føringer gjennom isolasjonsmaterialet som omgir metallplaten og transformatoren. Dette sørger for terminering av færre ledningsføringer, hvilket reduserer installa-sjonstiden. I et offshore-miljø kan dette være særlig viktig. En forbindelse kan ta 5 minutter, og installasjonen av en koaleserende anordning kan kreve forbindelse av 300-400 plater. Videre, en ettermontering i separatoren vil ta betydelig mindre tid, hvilket vesentlig reduserer produksjonstapet for oljeselskapene under slik ettermontering. Figur 4 viser svært skjematisk en alternativ utførelse av en elektrostatisk koalescer. Den elektrostatiske koalescer er illustrert i et grunnriss. Strømmen av emulsjon som skal behandles er fra bunnen til toppen på fig. 4. Den elektrostatiske koalescer på fig. 4 er forsynt med et par av isolerte elektroder anordnet i en avstand fra hverandre side-om-side, for å danne en strømningspassasje mellom dem. Mellom ethvert nærliggende par av slike isolerte plater er det en jordet ledende plate 2a. Den ledende plate er jordet til jordpotensialet 6 for beholderen eller røret. Her er det høyspente elektriske felt etablert av minst en plate i henhold til fig. 1 eller 2, separert av en ledende elektrode forbundet til jord. I denne konfigurasjon er et høyspentfelt satt opp mellom den isolerte plate og den ledende, jord-ede plate. Siden alle høyspenningsplater er separert av en jordet plate med det samme jordpotensiale som den annen ende av høyspenningsviklingen er forbundet til, vil faseforskjeller i det elektriske felt fra forskjellige plater ikke interferere med hverandre. Slik interferens kan føre til oppheving av det elektriske felt i rom-met mellom høyspenningsplatene, hvilket bør unngås. Figur 4 tilveiebringer en løsning for tilveiebringelse av et elektrisk felt mellom platene i den koaleserende anordning, ved bruk av en aktiv isolert elektrode og en passiv jordet elektrode. Den passive elektrode kan være isolert eller ikke være isolert. Et elektrisk felt er dannet, generert av transformatoren, mellom den aktive og den passive elektrode. Løsningen på fig. 4 krever heller ikke synkronisering av de aktive elektroder, siden den passive elektrode tilveiebringer et jordet separasjonspotensial mellom de aktive elektroder. Løsningen på fig. 4 bruker imidlertid en høyere toppspenning enn en løsning som bruker et felt mellom to aktive pluss/minus-elektroder (symmetrisk system). På fig. 4 er den passive elektrode jordet. For å oppnå det samme felt som i et symmetrisk system, bør ekstremverdiene av spenningen på den aktive elektrode være dobbelt så høy som sammenlignet med jord. I et aktivt/passivt system, vil isolasjonen på den aktive elektrode bli utsatt for det dobbelte av feltet når platene er nedsenket i vann (svært ledende). På grunn av mulig nedbryting/avgivelse av isolasjonen, er det ønskelig å ha et felt så lavt som mulig i isolasjonen.

Figur 5 viser svært skjematisk en alternativ utførelse av en elektrode-konfigurasjon for en elektrostatisk koaleserende anordning i form av et antall av isolerte metall-elektrodeplater 2, idet hver plate har en dedikert integrert transformator 4. Strømmen av emulsjon som skal behandles er fra bunnen til toppen. Hver plate med transformator er også forsynt med en ekstern dedikert strømforsyning 5. Den eksterne strømforsyning er en spenningskilde. Den elektrisk forbindende

ledningsføring mellom lavspenningssiden av transformatoren 4b og den dedikerte strømforsyning 5 er elektrisk tvunnet for annenhver plate. Begge ender/tilkoplingspunkter for lavspenningsviklingen av transformatoren er forbundet til den eksterne strømforsyning 5, som i utførelsen vist på fig. 2. Forbindelsen til den eksterne strømforsyning er anordnet inne i et beskyttende stålledningsrør 7, og lednings-føringen er tvunnet inne i ledningsrøret. Alle de eksterne strømforsyninger/spen-ningskilder 5 er forbundet til en felles tidsstyring 8 for synkronisering. Tidsstyr-ingen 8 forsyner alle isolerende plater med en vekslende spenning som har den samme frekvens og med en felles tidsreferanse, hvor nærliggende plater tilføres energi med motsatt polaritet.

Som i den foregående utførelse beskrevet på fig. 2, er metall-elektrodeplaten 2 og transformatoren fullstendig innkapslet av isolasjon 3. Den første ende av en høyspenningsvikling 4a av transformatoren er forbundet elektrisk til metallplaten 2. Elektrodene er forbundet i par, idet den annen ende av høyspen-ningsviklingen 4a av transformatoren er forbundet til en høyspenningsvikling 4a av en nærliggende plate 2, og videre forbundet til et jordpotensial 6 for røret eller beholderen.

Utførelsen på fig. 5 tilveiebringer et +/- system, hvor alle elektrodene er aktive. Elektrodene som brukes er i henhold til utførelsen vist på fig. 2.1 et slikt system får alle elektrodene tilført en spenning som har den samme frekvens, og hvor nærliggende elektroder forsynes med et potensial med motsatt polaritet. På fig. 5 er den motsatte polaritet tilveiebrakt til selve de isolerte plater. For å unngå støtfrekvenser starter alle de dedikerte strømforsyninger synkront og har de samme frekvenser. Strømforsyningene tilveiebringer en spenning symmetrisk omkring jord, siden én ende av høyspenningstransformatoren er jordet. Annenhver plate bør være 180° ute av fase, hvilket krever at ledningsføringene for annenhver strømforsyning er tvunnet, som illustrert på fig. 5. Selv om det ikke er vist på fig. 5 er det også mulig å bruke elektrodene i henhold til utførelsen vist på fig. 1 eller fig. 3. I utførelsene på fig. 1 og fig. 3, er kun en første ende av lavspenningsviklingen 4b av transformatoren tatt ut av isolasjonen, gjennom det beskyttende stål-ledningsrør 7 og til den eksterne strømforsyning 5. Ved bruk av elektrodene fra utførelsene på fig. 1 og 3 er den første ende av lavspenningsviklingen 4b tvunnet, hvilket betyr at de første ender av lavspenningsviklingene 4b av nærliggende elektroder er forbundet til tilkoplingspunkter av de dedikerte eksterne strømforsyn-inger 5 som har motsatt polaritet.

Figur 6 viser skjematisk en ytterligere alternativ utførelse av en elektrode-konfigurasjon av en elektrostatisk koaleserende anordning som har et antall av isolerte metall-elektrodeplater 2 (som vist på fig. 3), idet hver plate har en dedikert integrert transformator 4. Strømmen av emulsjon som skal behandles er fra bunnen til toppen. Hver plate med transformator er også forsynt med en ekstern dedikert strømforsyning 5. Den eksterne strømforsyning er en vekslende spenningskilde. På fig. 6 er en annen ende av en lavspenningsvikling 4b av transformatoren innenfor isolasjonen forbundet til et første tilkoplingspunkt/ende av høy-spenningsviklingen 4a. Det annet tilkoplingspunkt/ende av lavspenningsviklingen 4b og det annet tilkoplingspunkt/ende av høyspenningsviklingen 4a er videre forbundet til et jordpotensial 6 for beholderen eller røret. Elektrodene er forbundet i par, idet det annet tilkoplingspunkt/ende av lavspenningsviklingen 4b og den annen ende av høyspenningsviklingen 4a av transformatoren videre er forbundet til en korresponderende høyspenningsvikling 4a og lavspenningsvik ling 4b av en nærliggende plate 2, og videre forbundet til et jordpotensial 6 for røret eller beholderen.

Det første tilkoplingspunkt/ende av lavspenningsviklingen 4b er ført ut av isolasjonen gjennom det beskyttende stålledningsrør 7 og elektrisk forbundet til den eksterne strømforsyning 5. Parene av elektroder som angitt ovenfor har også en motsatt kanal av sine korresponderende eksterne strømforsyninger 5 forbundet til hverandre, og videre forbundet til jordpotensialet 6 for røret eller beholderen. Jordpotensialet for transformator-tilkoplingspunktene og strømforsyningene er de samme. Som i utførelsen på fig. 5, er alle de eksterne strømforsyninger forbundet til den samme tidsstyring 8 for synkronisering.

Som på fig. 5, tilveiebringer utførelsen på fig. 6 et +/- system, hvor alle elektrodene er aktive. Elektrodene som brukes er imidlertid i henhold til fig. 3. Videre, i utførelsen på fig. 6, for å unngå støtfrekvenser, starter alle de dedikerte strømforsyninger synkront og har de samme frekvenser. En pol av hver strømfor-syning er imidlertid jordet. Den andre polen er forbundet til lavspennings-tilkoplingspunktet 4b av den innstøpte transformator. For å oppnå at annenhver plate har et +/- potensial, er nærliggende strømforsyninger forbundet til jord/grunn gjennom de motsatte poler.

Utførelsene vist på fig. 4, 5 og 6 tilveiebringer rader av to eller flere sett/mo-duler med parallelle plane elektroder anordnet i parallell med strømningsretningen for emulsjonen, hvilket tilveiebringer en strømningspassasje mellom dem.

Som med andre fullstendig isolerte elektroder, kan den foreliggende oppfinnelse tolerere å bli fullstendig nedsenket i vann eller å stå i gass-fase. Ettersom en jordet konnektor ikke er anordnet direkte i kontakt med isolasjonen, blir færre elektriske påkjenninger tilveiebrakt på isolasjonen.

Selv om oppfinnelsen er anvendbar for enhver type av oljebehandlingslinje, er den særlig fordelaktig i applikasjoner offshore og på land som involverer en koaleserende anordning anordnet til å fremme eller effektuere separasjon av vann fra olje eller vekst av vanndråper.

Oppfinnelsen er selvsagt ikke på noen måte begrenset til de utførelser som er beskrevet ovenfor. Tvert imot, mange muligheter for modifikasjoner av denne vil være åpenbart for en person med ordinær fagkunnskap innen teknikken uten å avvike fra den grunnleggende idé ved oppfinnelsen slik denne er angitt i de vedføyde krav.

Claims

1. Elektrostatisk koaleserende anordning, omfattende: - en beholder (1) eller et rør (1) som en blanding av fluid strømmer gjennom, - minst én metall-elektrodeplate (2) og transformator (4) anordnet inne i røret/beholderen (1) hvor elektrodeplaten (2) og transformatoren (4) er fullstendig innkapslet av isolasjon (3), og hvor transformatoren (4) får tilført energi fra en ekstern vekslende lavspenningskilde/strømforsyning (5) lokalisert utenfor beholderen/røret (1), idet transformatoren har en første ende av en høyspen-ningsvikling (4a) forbundet elektrisk til metallplaten (2) innenfor isolasjonen (3).

2. Elektrostatisk koaleserende anordning som angitt i krav 1, hvor en annen ende av høyspenningsviklingen (4a) er ført ut av isolasjonen og elektrisk forbundet til et jordpotensial (6) for beholderen/røret (1).

3. Elektrostatisk koaleserende anordning som angitt i krav 1 eller 2, hvor den eksterne strømforsyning/spenningskilde er elektrisk forbundet til en lavspenningsvikling (4b) av transformatoren.

4. Elektrostatisk koaleserende anordning som angitt i et av kravene 1-3, hvor den elektriske forbindelse fra den eksterne strømforsyning/spenningskilde til lavspenningsviklingen (4b) av transformatoren er ført gjennom beholderen eller røret i et stålledningsrør (7), hvor stålledningsrøret er mekanisk forbundet til isolasjonen (3) og er ført inn i/gjennom isolasjonen (3).

5. Elektrostatisk koaleserende anordning som angitt i krav 4, hvor begge ender av lavspenningsviklingen (4b) er ført gjennom isolasjonen og ut av beholderen/røret (1) i det beskyttende stålledningsrør (7) og forbundet til den eksterne strømforsyning (5).

6. Elektrostatisk koaleserende anordning som angitt i krav 4, hvor en annen ende av lavspenningsviklingen (4b) av transformatoren (4), innenfor isolasjonen (3), er forbundet til den annen ende av høyspenningsviklingen (4a) forbundet til jordpotensialet (6), og at en første ende av lavspenningsviklingen (4b) er ført ut av isolasjonen i det beskyttende stålledningsrør (7) og elektrisk forbundet til et første tilkoplingspunkt av den eksterne strømforsyning (5), hvor et annet tilkoplingspunkt av den eksterne strømforsyning (5) er forbundet til jordpotensialet (6).

7. Elektrostatisk koaleserende anordning som angitt i et av kravene 1-6, omfattende et antall av nærliggende isolerte metall-elektrodeplater (2), idet hver av de isolerte plater (2) har en dedikert integrert transformator, hvor en jordet ledende plate (2a) er anordnet mellom ethvert nærliggende par av isolerte plater (2).

8. Elektrostatisk koaleserende anordning som angitt i et av kravene 1-5, omfattende et antall av nærliggende isolerte metall-elektrodeplater (2), idet hver av de isolerte plater (2) har en dedikert integrert transformator (4) og en dedikert ekstern strømforsyning (5), hvor endene av lavspenningsviklingen (4b) av annen hver plate (2) er elektrisk tvunnet, hvilket sørger for at nærliggende plater (2) får tilført energi med en spenning med motsatt polaritet.

9. Elektrostatisk koaleserende anordning som angitt i krav 6, omfattende et antall av nærliggende isolerte metall-elektrodeplater (2), idet hver av de isolerte plater (2) har en dedikert integrert transformator (4) og en dedikert ekstern strøm-forsyning (5), hvor den første ende av lavspenningsviklingen (4b) av annen hver plate (2) er elektrisk tvunnet, hvilket sørger for at nærliggende plater (2) får tilført energi med en spenning med motsatt polaritet.

10. Elektrostatisk koaleserende anordning som angitt i et av kravene 1-4 eller 6, omfattende et antall av isolerte plater (2), idet hver plate har en dedikert integrert transformator (4), hvor annen hver eksterne strømforsyning (5) har det motsatte tilkoplingspunkt forbundet til et jordpotensial.

11. Elektrostatisk koaleserende anordning som angitt i et av kravene 8-10, hvor de eksterne strømforsyninger/spenningskilder (5) er forbundet til en felles tidsstyring (8) for synkronisering, hvilket forsyner de isolerte plater (2) med en vekslende spenning med en samme frekvens og en felles tidsreferanse.