[发明专利]一种高效电脱水器

说明书

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

技术领域

一种高效电脱水器，属于原油电脱水技术领域。

背景技术

原油电脱水技术是一种用于脱除含水原油中水分的技术，具有效率高、处理量大等优点，因此得到广泛的应用。电脱水技术原理：在电场作用下，由于油水两相电导率差异，含水原油中的水滴极化，极化水滴间会产生使得水滴相互吸引的偶极聚结力，且电场力会将极化水滴拉伸变形，水滴变形会削弱水滴间界面膜强度，从而促进水滴聚并，水滴聚并后粒径增大，在重力作用下沉降分离。

水滴聚结的过程可以分为两个阶段：一、间距很远的水滴相互靠近，这一阶段主要是布朗运动和流动场起促进作用，电场的作用可以忽略；二、间距很近的水滴突破连续相形成的界面膜，完成聚并，此时水滴间距小，极化水滴间的偶极聚结力大，同时水滴的变形也能促进界面膜破碎，因此这一阶段主要是电场起主要作用。促进两个阶段中的任何一个阶段都能够有效地提升水滴的聚结速率，从而提高脱水效率、增大处理量。传统的电脱水器设计和相关研究大多数都集中于促进聚结过程的第二阶段，如：研究电场类型和电场参数对电脱水的影响等。然而，随着油田开采进入后期，采出原油性质日趋恶劣，以及海上油田的开发，对处理效果更好、设备体积更小的电脱水器的需求日益增加，国内外也有越来越多的学者将目光集中到水滴聚结的第一阶段，研究了等因素对水滴碰撞的影响，然而在电脱水器设计方面，应用相关原理的电脱水器比较罕见。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种能够有效地提升水滴的聚结速率，从而提高脱水效率、增大处理量的高效电脱水器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高效电脱水器，其特征在于：包括电脱水器壳体和安装电脱水器壳体内的进油管、出水管及出油管，进油管和出水管设置在电脱水器壳体的下部，出油管设置在电脱水器壳体的上部，进油管入口伸出电脱水器壳体外部并连接往复活塞泵；电脱水器壳体内设有电极和悬针接地极，悬针接地极竖向穿过电极内的流道，电脱水器壳体下部一侧接地。

本发明改变了电脱水器内的结构，采用悬针接地极竖向穿过电极内的流道的结构，电极间距大为缩小，使得较小的电压就能产生同样强度的电场；在进油管上安装往复活塞泵，通过往复活塞泵周期性的泵送，使得进油管内的进油量呈现出周期性变化，在周期性流场中，水滴的运动也呈现出周期性变化，粒径不同的水滴由于曳力和惯性的差异，运动振幅存在差异，这会导致相距一定距离的水滴相互靠近。聚结形成的大水滴在重力的作用下沉降，进入电极与接地水层间形成的电场区域，该区域的电场既能继续促进水滴聚结，还能加速荷电水滴的沉降。能够有效地提升水滴的聚结速率，从而提高脱水效率、增大处理量。

所述的出油管的出口端和出水管的出口端分别设有消波器。

所述的电极为横截面呈网状裸露的网状蜂窝电极，由金属丝编织制成，通过绝缘棒安装电脱水器壳体的内部，且其一端与电源接通。

网状蜂窝电极表面裸露且表面积很大，有利于水滴与电极接触，且介电泳力会使水滴向外围运动，促进水滴与电极接触，水滴与电极接触后会发生电荷转移从而荷电，荷电水滴在电场作用下向流道中央运动，由于不同水滴荷电量、粒径差异导致电泳速度不同，这会促进水滴碰撞。

所述的悬针接地极由金属制成，设有平行设置的多个，每个悬针都竖向穿过电极内的流道中，且位于流道中心处。