NO344298B1

NO344298B1 - RF-oppvarming av et dielektrisk fluid

Info

Publication number: NO344298B1
Application number: NO20101188A
Authority: NO
Inventors: Jan S Przybyla
Original assignee: Teledyne E2V Uk Ltd
Priority date: 2008-02-15
Filing date: 2010-08-25
Publication date: 2019-10-28
Also published as: GB0802845D0; CN101953227B; BRPI0908263A2; GB2457494B; NO20101188L; RU2010138098A; US20110049133A1; CN101953227A; US10383181B2; RU2497315C2; BRPI0908263B1; WO2009101436A1; GB2457494A

Description

RF-OPPVARMING AV ET DIELEKTRISK FLUID

Denne oppfinnelse vedrører oppvarming av et dielektrisk fluid eller fluidiserte partikler eller partikulært material. Og særskilt oppvarming av en oljevannemulsjon eller -dispersjon for å underlette separasjon av denne.

Vannoljeemulsjoner frembringes nesten alltid ved utvinning av råolje og forefinnes mest sannsynlig om vanninjisering benyttes for å maksimere utvinningen av olje fra en oljebrønn.

Det er ønskelig å redusere vanninnholdet i emulsjonen til mindre enn 0,5% før oljen leveres til et raffineri. For høyeste kvalitet råolje kreves en lavere konsentrasjon av 0,2% vann. Tradisjonsmessig brukes bunnfellingstankerfor å la bestanddelene i en oljevannemulsjon eller -dispersjon skilles fra hverandre, muligens ved bruk av minst én av tensider og elektriske utfellere, men dette er en tidkrevende prosess og den maksimerer ikke gjenvinning.

Således er elektrostatisk utfelling, som forårsaker at vanndråper koalescerer, kjent fra for eksempel GB 1.155.784 som fremlegger elektrostatisk utfelling av vann som er oppløst i olje i nærvær av syntetiske termoplastpolymerer som koalescere, og i hvilken væsken strømmer gjennom et elektrisk felt som er fra 1 til 60 kV.

GB 1.247.500 fremlegger en behandler for å løse opp oljevannemulsjoner som inneholder gass, inklusiv elektrisk behandling av emulsjoner for fjerning av vann i en oppoverrettet strøm. En flerhet vertikalt innrettede skjermelektroder kan brukes med jordelektroder plassert mellom tilstøtende par høyspentelektroder.

GB 1.327.991 fremlegger en faseseparator for ikke-blandbare fluider inklusiv en utløpsseparasjonssone som innbefatter energiserte elektroder som skaper et elektrisk felt som forbedrer koalescering av gjenværende vann. Elektroder får strøm fra en transformator slik at det øyensynlig påtrykkes et vekselstrømsfelt eller et pulserende felt. Elektrodene er i en avstand av 100- 250 mm (4-10 tommer) og utsettes for 10 kV til 30 kV.

EP 0468954 fremlegger også oppbryting av olje-i-vannemulsjoner eller vann-i-oljeemulsjoner ved å utsette dem for et konstantspenningsfelt for å tilveiebringe polarisering av emulsjonene og et vekslende felt påtrykt konstantspenningsfeltet.

US 4.257.895 fremlegger separasjon av olje og vann fra en emulsjon i hvilken emulsjonen strømmer vertikalt gjennom et elektrisk felt mellom to plateelektroder.

US 5.580.464 fremlegger separasjon, for eksempel av en vann-i-oljeemulsjon ved å innføre bobler av en elektrisk isolerende gass mens et elektrisk eller elektromagnetisk felt påtrykkes over emulsjonen ved bruk av isolerte elektroder. Det henvises til tidligere kjente fremgangsmåter for påtrykking av en høyspenningsgradient, vekselstrømsfelt, pulserende vekselstrømsfelt, likestrømsfelt og pulserende likestrømsfelt. Det elektriske eller elektrostatiske felt påtrykkes ved å bruke ett eller flere par elektroder som påtrykker en spenning på 10 til 20 kV og som pulserer ved 1 ,5 til 50Hz. Emulsjonen strømmer gjennom det elektriske felt. Isolerte elektroder brukes for å påtrykke et pulserende likestrømsfelt eller uisolerte elektroder for å påtrykke et vekselstrømsfelt.

US 5.865.992 fremlegger en olje-, vann-, og gasseparator som innbefatter et elektrisk felt gjennom hvilket oljen kan strømme nedover for å koalescere vanndråper som er fanget i oljen.

US 2001/0017264 fremlegger en fremgangsmåte for å separere en isolerende væske fra et dispersum, spesielt vann oppløst i olje, ved å pulsere et elektrisk felt på 5-30 kV som har en frekvens mellom 60HZ og 1 kHz avhengig av en registrert ledningsevne for dispersumet. Et pulserende likestrømsfelt på 0,5-5 kV kan påtrykkes oppstrøms for det varierbare frekvensfelt for å lade vanndråpene og et separerende vekselstrømfelt påtrykt nedstrøms for det varierbare frekvensfelt.

US 2005/0230296 fremlegger en oljevannseparator som inkluderer nedoverstrømning av oljevannemulsjonen gjennom et elektrisk felt for å sammensmelte innfangede vanndråper for raskere tyngdeseparasjon. Den nedoverrettede strømning blåser ut de sammensmeltede vanndråper fra det elektriske felt og forhindrer en høy vannkonsentrasjon som ville forårsake kortslutning.

Emulsjoner med relativt lav konsentrasjon av vann, for eksempel mindre enn 25%, trenger lengre tid for å bunnfelles enn emulsjoner med en relativt høy konsentrasjon av vann, fordi vanndråpene tenderer til å være mindre og bunnfelling er en balanse mellom tyngdekraft og overflatespenningskraft, som er større i de mindre dråper.

Alternativt, om en vannoljeemulsjon utsettes for mikrobølger, kan varme som frembringes ved absorpsjon av stråling i vanndråpene overføres til oljen, senke oljens viskositet og hjelpe til med separasjonen.

US 4.889.639 fremlegger mikrobølgeseparasjon av en emulsjon, særskilt for å forbedre separasjon av en oljevannemulsjon ved å bruke resirkulering av oljeholdig vann fra en separatortank eller ved a bruke vann fra en separatorkilde. En varmespiral (applikator) som har et innløp og et utløp for passasje av en oljevannemulsjon eller -dispersjon tilveiebringes. Magneter er tilveiebrakt i en mikrobølgesirkulator anbrakt mellom en mikrobølgekilde og en bølgeleder for å avbøye reflektert mikrobølgeenergi inn i et vannlastkammer på sirkulatoren.

US 5.914.014 fremlegger en mikrobølgevarmespiral for å splitte hydrokarbon- og vannemulsjoner. En strøm av hydrokarbon- og vannemulsjon pumpes inn i et flermodus avstemt (resonant) innadgående mikrobølgehulrom. Todelt motstående emulsjonsstrømningkammere, utstyrt med en sentrisk mikrobølgeleder, danner et dobbelendet, avstemt kammer med mange refleksjoner av RF-energi for å behandle den strømmende emulsjon. En RF-energiapplikator reflekterer energi inn i de todelte motstående RF-terminalkammere ved bruk av vinklede reflektorplater som er anbrakt ved en terminalende av en rektangulær bølgeleder. Innmatingsstrømning er oppover mot tyngdekraften for å forhindre innblandet faststoff fra å fanges inne i resonatorhulrommene. De todelte motstående RF-terminalkammere virker som ett flermodusresonant innadgående mikrobølgehulrom for å absorbere mikrobølgeenergi. Det innadgående mikrobølgehulroms dimensjoner passer nøye til stående mikrobølgemønstre for forutbestemte dielektriske egenskaper for emulsjonen av olje og vann som strømmer gjennom de to motstående hulrom. En tre-portet sirkulator er anbrakt mellom en sender og mikrobølgeapplikatoren for å lede bort all reflektert RF til en vannkjølt testlast. US 6.077.400 og US 6.086.830 fremlegger detaljer ved forvarming, filtrering og temperaturområde for råmaterial og detaljer for kammermaterial og -konstruksjon for hovedsakelig samme apparat.

US 6.184.427 vedrører resirkulering av avfallsplast ved å behandle avfallsmaterialet med mikrobølger ved å la avfallsmaterialet passere gjennom et elektrisk felt som enten genereres av en platekondensator eller en ringformet elektrodekonstruksjon.

GB 994450 A beskriver et apparat for anvendelse av høyfrekvent elektrisk energi til flytende materialer. Apparatet innbefattet en langstrakt anordning som frembringer et lukket rom med et sirkulært tverrsnitt helt uhindret rundt aksen derav gjennom hele det lukkede rom. Apparatet innbefatter videre midler for å innføre væskematerialene som blir behandlet under trykk i en ende av rommet tangentielt derav, slik at de har en tendens til å virvle i det frie rommet rundt aksen derav, og midler for å lede de flytende materialer ut gjennom den andre enden av rommet, og midler for å bevirke at høyfrekvent elektrisk energi krysser de flytende materialer mens de er befinner seg inne i og virvler i det lukkede rommet.

I henhold til et første aspekt ved den foreliggende oppfinnelse tilveiebringes det et apparat for påtrykking av elektromagnetisk energi for å varme opp et dielektrisk fluid, hvor apparatet omfatter: kammermiddel som er innrettet for å inneholde det dielektriske fluid; minst tre elektrodemidler som er atskilt tvers over én dimensjon av kammermiddelet; og elektriske ledermidler som er elektrisk forbundet med elektrodemidlene som er innrettet for å påtrykke respektive elektriske radiofrekvensfelt mellom tilgrensende enheter av elektrodemidlene, slik at minst to slike regioner av radiofrekvensfelt settes opp over den dimensjonen av kammermiddelet.

Det er beleilig om de minst tre elektrodemidler innrettes for å påtrykke hovedsakelig lik elektromagnetisk energi per volumenhet av det dielektriske fluid mellom tilgrensende enheter av de minst tre elektrodemidler.

Det er en fordel om arealer og avstand mellom tilgrensende par elektrodemidler bestemmes avhengig av det dielektriske fluids volum og strømningshastighet mellom dem slik at hovedsakelig lik elektromagnetisk energi per volumenhet dielektrisk fluid påføres mellom tilgrensende enheter av de minst tre elektrodemidler.

Det er beleilig om kammermiddelet har et hovedsakelig sirkulært tverrsnitt.

Det er beleilig om de minst tre elektrodemidler er hovedsakelig plane og hovedsakelig parallelle med hverandre eller hovedsakelig sylindriske og hovedsakelig koaksiale.

Det er en fordel om apparatet er anordnet for å påføre et hovedsakelig likt elektromagnetisk felt mellom tilgrensende enheter av de minst tre elektrodemidlene.

Det er beleilig om tilgrensende elektrodemidler har forskjellige vertikale utstrekninger og forskjellige horisontale utstrekninger og et hovedsakelig likt areal.

Det er beleilig om kammeret er sylindrisk.

Det er en fordel om det dielektriske kammermiddel omfatter innløpsmiddel og utløpsmiddel som er anordnet for å la det dielektriske fluid bestråles når det dielektriske fluid strømmer gjennom kammermiddelet.

Det er beleilig om apparatet er anordnet for å forårsake at det dielektriske fluid strømmer i hovedsakelig parallelle strømmer i en samme retning mellom de tilgrensende enheter av de minst tre elektrodemidler.

Det er beleilig om det dielektriske kammermiddel er en rett, sirkulær sylinder.

Det er en fordel om apparatet omfatter radiofrekvensgeneratormiddel for påt rykking av radiofrekvensenergi inne i kammermiddelet.

Det er en fordel om apparatet er anordnet for å bestråle en oljevannemulsjon eller en oljevanndispersjon.

I henhold til et andre aspekt ved oppfinnelsen tilveiebringes det en fremgangsmåte for å varme opp et dielektrisk fluid ved tilførsel av elektromagnetisk energi, som omfatter: å inneholde det elektriske fluid i et kammermiddel hvori minst tre elektrodemidler er fordelt atskilt over én dimensjon av kammermiddelet; og å påtrykke respektive elektriske felter med radiofrekvens mellom tilgrensende enheter av de tre elektrodemidler, slik at minst to slike regioner av radiofrekvensfelt settes opp tvers over kammermiddelets dimensjon.

Det er beleilig om fremgangsmåten omfatter å påtrykke hovedsakelig lik elektromagnetisk energi med radiofrekvens per volumenhet av dielektrisk fluid mellom tilgrensende enheter av de minst tre elektrodemidler.

Det er beleilig om påtrykking av elektromagnetisk energi med radiofrekvens omfatter å påtrykke et hovedsakelig likt elektrisk felt med radiofrekvens mellom tilgrensende enheter av de minst tre elektrodemidler.

Det er beleilig om de minst tre elektrodemidler har forskjellig vertikal utstrekning og forskjellig horisontal utstrekning og et hovedsakelig likt areal.

Det er en fordel om fremgangsmåten videre omfatter å strømme det dielektriske fluid gjennom kammermiddelets innløpsmiddel og utløpsmiddel for å bestråle det dielektriske fluid inne i kammermiddelet.

Det er beleilig om fremgangsmaten omfatter å strømme det dielektriske fluid i hovedsakelig parallelle strømninger i samme retning mellom tilgrensende enheter av de minst tre elektrodemidler.

Det er en fordel om fremgangsmåten omfatter å bestråle en oljevannemulsjon eller en oljevanndispersjon.

Oppfinnelsen vil nå bli beskrevet i form av eksempler med henvisning til de vedlagte tegninger i hvilke:

Figur 1 er en skjematisk perspektivtegning av en RF-applikator i henhold til oppfinnelsen;

Figur 2 er et riss sett fra siden av applikatoren ifølge figur 1 ;

Figur 3 er et riss sett ovenfra av en utførelse av applikatoren ifølge figur 1 , i hvilken kondensatorplatene er koplet i parallell;

Figur 4A er et riss sett fra enden av applikatoren ifølge figur 3;

Figur 4B er en ekvivalent krets av kondensatorene i applikatoren ifølge figur 3;

Figur 5 er et riss sett ovenfra av en utførelse av applikatoren ifølge figur 1 , i hvilken kondensatorplatene er koplet i serie;

Figur 5A er et riss sett fra enden av applikatoren ifølge figur 5;

Figur 5B er en ekvivalent krets av kondensatorene i applikatoren ifølge figur 5;

Figur 6A viser et perspektivriss av en alternativ utførelse av en applikator i hvilken elektrodene er sylindriske;

Figur 6B er et vertikalt tverrsnittriss langs linjen B-B i figur 6A i hvilken elektrodene er koplet i serie;

Figur 6C er et vertikalt lengdesnittriss langs linjen C-C i figur 6B;

Figur 7A er et vertikalt tverrsnittriss langs linjen B-B i figur 6A i hvilken elektrodene er koplet i parallell; og

Figur 7B er et vertikalt lengdesnittriss langs linjen B-B i figur 7A.

I figurene betegner like henvisningstall like deler.

Det henvises til figur 1 hvor en RF-applikator 10 i henhold til oppfinnelsen innbefatter et rett, sirkulært sylindrisk behandlingskammer 20, som for eksempel et parti av en rørledning, gjennom hvilket en emulsjon som skal behandles kan strømme horisontalt som anskueliggjort, eller i en vinkel som heller i forhold til horisontalen, eller hovedsakelig vertikalt. Inne i behandlingskammeret er det en flerhet parallelle, vertikale elektrode- eller kondensatorplater 401-41 1 som har en utstrekning hovedsakelig fra et øvre parti av sylinderveggen og til et nedre parti av sylinderveggen. Plater som er nærmere kammerets senter, har derfor en større vertikal utstrekning enn plater som er lenger fra kammerets senter. For ønskelig å påtrykke et samme felt på en emulsjon som passerer mellom hvilke som helst av platene, er det ønskelig at en hovedsakelig lik kapasitet foreligger mellom hvert tilstøtende platepar. Siden kapasiteten er proporsjonal med platenes areal og omvendt proporsjonal med avstanden mellom dem, kan slik lik kapasitet oppnås ved å variere enten arealet eller avstanden mellom platene eller en kombinasjon av areal og avstand, I utførelsene som er vist i figurene 1 til 5, er det hovedsakelig samme avstand mellom platene, og fordi platenes høyder er forskjellige fra hverandre for å tilpasses det sylindriske kammer, gjøres også platenes lengder forskjellige slik at alle platene har hovedsakelig samme areal.

Således, som det best kan ses i planriss av forskjellige utførelser i figurene 3 og 5, er platene progressivt lenger i en retning som er parallell med en lengdeakse i det sylindriske kammer, når man beveger seg fra en sentrisk plate 406;506 og til de ytterste plater 401, 410;501, 511.

Et radiofrekvensbånd kan tenkes å spenne fra 30 kHz til 300 GHz, men et foretrukket område for den foreliggende oppfinnelse er 1 MHz til 100 MHz. Under 1 MHz kan spenningen som trenges for en oljevannemulsjon, bli for stor. Over 100 MHz kan parasittiske tap som forårsakes av for eksempel lekkasjekapasitanser og induktanser, bli for store.

I en første utførelse som er vist i figur 3 og 4A, er platene koplet i parallell, som indikert i den ekvivalente krets ifølge figur 4B. Som det vises best i figur 4A er annenhver plate 401 , 403, 405, 407, 409 i denne første utførelse koplet elektrisk ved hjelp av en buet elektrisk samleskinne 41 mens de resterende plater 402, 404, 406, 408, 410 er elektrisk bundet sammen ved hjelp av en andre buet elektrisk samleskinne 42 motstående den første buede elektriske samleskinne 41.

Den første samleskinne 41 er også elektrisk forbundet med en kopling 416 som går gjennom kammerets 20 vegg gjennom en isolator 41 5. På liknende vis er den andre samleskinne 42 elektrisk forbundet med en kopling 426 som går gjennom kammerets 20 vegg gjennom en isolator 425. Ett sett plater kan være jordet eller annenhver plate kan drives forskjellig. Der hvor ett sett av platene skal jordes, kan platene forbindes elektrisk med en jordet vegg i kammeret i stedet for å forbindes med en samleskinne.

Det vil forstås at en av terminalene 416, 426 kunne ha r.f. påtrykt seg, og den andre kunne være jordet. Som en rent praktisk sak ville det foretrekkes å sette inn et isolerende lag mellom den drevne plate og den tilstøtende vegg for å forhindre gnistring. Dette ville skape kapasitans mot jord i tillegg til de som er vist i figur 4B. Som et alternativ kunne begge terminaler drives av r.f. i motfase. I dette tilfelle kunne begge samleskinner41, 42 separeres fra kammeret ved hjelp av isolerende material.

I en andre utførelse som er vist i figur 5 og 5A, er platene koplet i serie, som indikert i den ekvivalente krets ifølge figur 5B. Som det vises best i figur 5A koples en sentrisk plate 506 i denne andre utførelse til en kopling 516 som går gjennom en isolator 515 i veggen til det sylindriske kammer 20, og endeplatene eller de ytterste plater 501 , 511 jordes ved hjelp av en jordkopling 526, mens derimot de resterende mellomliggende plater 502-505 og 507-510 er elektrisk flytende. Alternativt drives den sentriske plate 506 og endeplatene 501 , 511 differensielt. Det vil forstås at det trenges en høyere spenning i denne andre utførelse med plater koplet i serie enn i den tidligere beskrevne første utførelse med parallelle plater, for å skape samme elektriske felt mellom tilgrensende plater i begge utførelser. Effekt i området 100 W til 100 kW kan imidlertid påtrykkes i begge versjoner.

Det henvises til figur 5A hvor en drivspenning bare påtrykkes en terminal 516 og hvor andre terminaler er forbundet gjennom isolerte hylser eller gjennomføringer, som 515, til endeplater 501 , 511. Hvis terminal 516 drives, kan disse andre terminaler være jordet. Alternativt kunne terminalen 516 være jordet og de andre terminaler kunne drives i motfase. En motfasedrift kunne frembringes fra en transformators utgangsvikling, som har et jordet midtpunkt.

Selv om rektangulære plater er anskueliggjort, kan platene formes hydrodynamisk for å minimere strømningsmotstand som påføres et fluid som strømmer gjennom kammeret. Alternativt, eller i tillegg, kan platene belegges med et lavmotstandsbelegg.

Det vil forstås at selv om elektrodene 401-409, 501-51 1 henvises til som kondensatorplater, kan elektrodene alternativt være gittere snarere enn hele plater.

Dessuten vil det forstås at selv om elektrodeplatene med fordel er hovedsakelig vertikale slik at vanndråper som faller mot bunnen av kammeret under tyngdekraften ikke samler seg på platene, er ikke kammeret nødvendigvis horisontalt, men kammerets langsgående akse kunne enten være hellende i forhold til horisontalen eller være vertikal eller hovedsakelig vertikal. Hvis elektrodeplatene er hovedsakelig horisontale utformes de fortrinnsvis som gittere slik at vann ikke samler seg på platene, men passerer gjennom gitrene.

Et avsmalnende kammer kan brukes snarere enn et rett sylindrisk kammer.

I bruk påtrykkes et radiofrekvensfelt på terminalene 416, 426; 516, 526 for å generere et hovedsakelig likt RF-felt mellom hvert par tilgrensende plater. Med radiofrekvens forstås en frekvens mellom 30 kHz og 300 GHz. Det henvises til figurene 1 , 2, 3 og 5 hvor en emulsjon som skal separeres passerer gjennom behandlingskammeret i en retning som vist ved piler 31 , 32, og passerer mellom de parallelle plater 401-409;501-51 1. Feltet virker differensielt for å varme opp vanndråper i emulsjonen som kan varme opp oljen ved varmeledning og redusere oljens viskositet. Dette øker separasjonshastigheten i emulsjonen, hvor vannet tenderer til å synke under oljen. Emulsjonen kan føres videre til en separasjonstank for ytterligere separasjon av emulsjonen.

En tilpasset krets kan innskytes mellom kammeret og en RF-generator for å tilpasse generatoren til lasten for maksimum effektpåtrykking til fluidet. Den dielektriske konstant og andre parametere til fluidet som skal behandles, kan overvåkes oppstrøms for kammeret for å tilpasse feltet som påtrykkes til lasten som skal bestråles.

Som beskrevet, kan utførelser av oppfinnelsen ha mer enn to kondensatorelektroder inne i kammeret. Det vil imidlertid forstås at applikatoren kunne virke med en enkelt drevet plate, med kammerets tilstøtende overflater som tildanner to andre elektroder.

Et visst effektnivå trenges for å tilføre energi til det dielektriske fluid, særskilt til en oljevannemulsjon, og avstanden mellom elektrodeplatene bestemmer hvor mye effekt som kan påtrykkes. Ytterligere plater, i tillegg til et minimum av to, tillater en økning i påtrykt effekt, og fordeler det elektriske felt og styrer effekttettheten i fluidet etter behov. Normalt ville det derfor være mer enn to plater montert i kammeret.

Det vil forstås at kammeret ikke nødvendigvis har en sirkulær form, og platene er heller ikke nødvendigvis innrettet vertikalt. Faktisk er det ikke vesentlig å ha et likt r.f.-felt mellom tilgrensende plater, fordi strømningshastigheten av et fluid som skal bestråles for eksempel kan være lavere ved en utkant av kammeret og kreve et lavere felt for å tildele samme energi per volumenhet dielektrisk fluid, enn lenger fra utkanten. Selv om forskjellige mulige alternativer for elektrodene kan anvendes, forblir imidlertid den anskueliggjorte versjon med lengre plater i sidene foreløpig den foretrukne anordning. Platearealene er fortrinnsvis like hvis strømningshastighet er lik over kammeret.

Dessuten er platene ikke nødvendigvis parallelle, plane plater. Som vist i figur 6 og 7 er elektrodeplatene hule, koaksiale sylindere. Således er den sentriske platen 406 erstattet av en hul sylinder 606, platene 405, 407 er erstattet av hule sylindere 607, 608 etc. med økende diameter. Slike koaksiale sylindere kan anordnes i en sehekondensatorutforming som vist i figur 6B og 6C, eller i en parallellkondensatorutforming som vist i figur 7A og 7B, liknende de i figur 4 og 5. For parallellkoplingen forbindes annenhver sylinder med hverandre, for eksempel ved hjelp av en første trådforbindelse 71 , og de mellomliggende sylindere forbindes med hverandre for eksempel ved hjelp av en andre trådforbindelse 72. For seriekopling drives bare den sentrale sylinder 606. De hule sylindere vil ha samme alternativer for å drives på en reversert måte eller differensielt som utførelsene ifølge figur 4 og 5.

Det vil forstås at om det ønskes at de konsentriske platene har likt areal for å kunne påtrykke likt felt mellom platene, kan platenes aksielle lengder minske fra den innerste sylindriske plate til den ytterste sylindriske plate. Alternativt, eller i tillegg, kan lik energi påtrykkes mellom platene ved differensiert radiell avstand mellom platene, og det kan også tas hensyn til forskjellig væskevolum, og mulig forskjellig strømningshastighet av væsken som skal bestråles mellom forskjellige sylindriske plater.

Platene kan ha et isolerende belegg for å forhindre gnistoverslag mellom platene.

To eller flere behandlingskammer kan benyttes i parallell slik at et behandlingskammer kan tas ut av drift for vedlikehold uten at strømningen gjennom andre kammere avbrytes. Groing på elektrodeplatene kan oppdages ved å detektere impedansendringer i behandlingskammeret.

Selv om apparatet er beskrevet for økning av en bunnfellingshastighet for oljevannemulsjoner, vil det forstås at apparatet kan brukes for oppvarming av hvilket som helst strømmende dielektrisk material.

Det vil forstås at emulsjonen som passerer gjennom kammeret kan ha et trykk som er vesentlig høyere enn atmosfæretrykket, for eksempel 6x1 0<6>Pa (60bar) som typisk finnes i røriedninger fra en oljebrønn.

Det forstås umiddelbart at oppfinnelsen er avhengig av dielektrisk oppvarming for separering av en emulsjon. Emulsjonen oppfører seg som et dielektrikum beheftet med tap mellom kondensatorelektrodene, hvor det dielektriske tap hovedsakelig finner sted i vannet og meget lite i oljen. Fordi de ørsmå vanndråpene utsettes for dielektrisk oppvarming, varmes også oljen som omgir hver dråpe opp, og viskositeten av den omgivende olje reduseres derved, og setter de ørsmå vanndråper i stand til å bunnfelles med økt hastighet.

Claims

P A T E N T K R A V

Apparat for påtrykking av elektromagnetisk energi for oppvarming av et dielektrisk fluid, k a r a k t e r i s e r t v e d at apparatet omfatter: a. kammermiddel (20) innrettet for å inneholde det dielektriske fluid; b. minst tre elektrodemidler (401-411 ) som er atskilt over en dimensjon av kammermiddelet (20); og

c. elektriske ledermidler (41 ) som er elektrisk forbundet med elektrodemidlene (401-41 1) og anordnet for påtrykking av respektive elektriske radiofrekvensfelt mellom tilgrensende enheter av elektrodemidlene (401-411), slik at minst to slike regioner av radiofrekvensfelt settes opp over den dimensjonen av kammermiddelet (20).

Apparat ifølge krav 1 , hvor de minst tre elektrodemidler (401-41 1 ) er anordnet for å påtrykke hovedsakelig lik elektromagnetisk energi per volumenhet av det dielektriske fluid mellom tilgrensende enheter av de minst tre elektrodemidler (401-411).

Apparat ifølge krav 1 eller 2, hvor arealer og avstand mellom tilgrensende par elektrodemidler (401-411) bestemmes avhengig av volumet og strømningshastigheten til det dielektrisk fluid mellom elektrodemidlene (401-41 1) slik at hovedsakelig lik elektromagnetisk energi per volumenhet dielektrisk fluid påtrykkes mellom tilgrensende enheter av de minst tre elektrodemidler.

Apparat ifølge hvilke som helst foregående krav, hvor kammermiddelet (20) har et hovedsakelig sirkulært tverrsnitt.

Apparat ifølge hvilke som helst foregående krav, hvor at de minst tre elektrodemidlene (401-41 1) er hovedsakelig plane og hovedsakelig parallelle eller hovedsakelig sylindriske og hovedsakelig koaksiale.

Apparat ifølge hvilke som helst foregående krav, hvor at det er anordnet for påføring av hovedsakelig likt elektromagnetisk felt mellom tilgrensende enheter av de minst tre elektrodemidlene (401-411).

Apparat ifølge hvilke som helst foregående krav, hvor tilgrensende elektrodemidler (401-41 1 ) har forskjellige vertikale utstrekninger og forskjellige horisontale utstrekninger og et hovedsakelig likt areal.

8. Apparat ifølge hvilke som helst foregaende krav, hvor kammeret (20) er sylindrisk.

9. Apparat ifølge hvilke som helst foregående krav, hvor det dielektriske kammermiddel (20) omfatter innløpsmiddel og utløpsmiddel som er anordnet for å la det dielektriske fluid bestråles når det dielektriske fluid strømmer gjennom kammermiddelet (20).

10. Apparat ifølge krav 9, hvor apparatet er anordnet for å forårsake at det dielektriske fluid strømmer i hovedsakelig parallelle strømmer i en samme retning mellom de tilgrensende enheter av de minst tre elektrodemidlene (401-411).

11. Apparat ifølge hvilke som helst foregående krav, hvor det dielektriske kammermiddelet (20) er en rett, sirkulær sylinder.

12. Apparat ifølge hvilke som helst foregående krav, hvor det omfatter radiofrekvensgeneratormiddel for påt rykking av radiofrekvensenergi inne i kammermiddelet (20).

13. Apparat ifølge hvilke som helst foregående krav, hvor det er anordnet for bestråling av en oljevannemulsjon eller en oljevanndispersjon.

14. Fremgangsmåte for å varme opp et dielektrisk fluid ved tilførsel av elektromagnetisk energi, k a r a k t e r i s e r t v e d at fremgangsmåten omfatter:

a. å inneholde det dielektriske fluid i et kammermiddel (20) hvori minst tre elektrodemidler (401-41 1) finnes i en avstand fra hverandre tvers over en dimensjon av kammermiddelet (20), og

b. å påtrykke respektive elektriske radiofrekvensfelt mellom tilgrensende enheter av elektrodemidlene (401-411), slik at minst to slike regioner av radiofrekvensfelt settes opp tvers over den dimensjonen av kammermiddelet (20).

15. Fremgangsmåte ifølge krav 14, hvor den omfatter å påtrykke hovedsakelig lik elektromagnetisk radiofrekvensenergi per volumenhet dielektrisk fluid mellom tilgrensende enheter av de minst tre elektrodemidler (401-411).

16. Fremgangsmåte ifølge krav 14 eller 15, hvor påtrykking av elektromagnetisk radiofrekvensenergi omfatter å påtrykke et hovedsakelig likt elektrisk radiofre kvensfelt mellom tilgrensende enheter av de minst tre elektrodemidler (401-411).

17. Fremgangsmåte ifølge kravene 14 til 16, hvor de minst tre elektrodemidlene (401-411) har forskjellige vertikale utstrekninger og forskjellige horisontale utstrekninger og et hovedsakelig likt areal.

18. Fremgangsmåte ifølge hvilke som helst av kravene 14 til 17, hvor den videre omfatter å strømme det dielektriske fluid gjennom kammermiddelets (401-411) innløpsmiddel og utløpsmiddel for å bestråle det dielektriske fluid inne i kammermiddelet (20).

19. Fremgangsmåte ifølge krav 18, hvor fremgangsmåten omfatter å strømme det dielektriske fluid i hovedsakelig parallelle strømningsstrømmer i en samme retning mellom de tilgrensende enheter av de minst tre elektrodemidler (401-411).

20. Fremgangsmåte ifølge hvilke som helst av kravene 14 til 19, hvor fremgangsmåten omfatter å bestråle en oljevannemulsjon eller en oljevanndispersjon.