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《矩形流道靜電聚結(jié)破乳機(jī)理與動態(tài)特性研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、矩形流道靜電聚結(jié)破乳機(jī)理與動態(tài)特性研究陳家慶，尚超，丁藝，黃松濤（北京石油化工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院，北京102617）［摘要］分析了水顆村在高壓/高頻交流電場中的聚結(jié)機(jī)理及變形破裂規(guī)律，基于設(shè)計的矩形靜電聚結(jié)試驗(yàn)裝置和高壓/高頻交流電源.研究了電場強(qiáng)度、脈沖頻率、電場停留時間、絕緣層厚度等參數(shù)對不同含水率W/O型乳化液中分散相水穎粒掙電聚結(jié)特性的夠響。結(jié)果表明，電場強(qiáng)度是彩響水顆粒聚結(jié)效果的主嬰因素.但增大到一定值后會發(fā)生電分散現(xiàn)象，影響破乳效果；脈沖頻率、電場停留時間、絕緣層厚度等參數(shù)對聚結(jié)效果和電能消
2、耗均產(chǎn)生重要彩響.［關(guān)鍵詞］W/O型乳化祓,靜電破乳；高壓/高頻交流電源；電場泰數(shù)；矩形靜電蜃結(jié)器［中圖分類號］TE624.1［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］A［文章集號］1000-9752（2011）04-0142-07目前.常規(guī)電脫水器已經(jīng)無法滿足高含水油田、邊際油田、深水油田以及綠色油田的開發(fā)要求，西方發(fā)達(dá)國家自20世紀(jì)90年代以來提出了原油脫水用緊湊型靜電預(yù)聚結(jié)技術(shù)，能顯著提高電場破乳裝置的處理效率、簡化作業(yè)流程、降低設(shè)備體積、減少化學(xué)破乳劑的使用⑴。從乳化液在靜電聚結(jié)器內(nèi)流動通道的幾何形狀來看，在油田現(xiàn)場得到
3、多次成功應(yīng)用的容器內(nèi)置式靜電聚結(jié)器（VIEC）主要采用矩形流道，因此，筆者對W/O型乳化液在矩形流道靜電聚結(jié)器內(nèi)的破乳機(jī)理與動態(tài)特性進(jìn)行了研究。在相應(yīng)的應(yīng)用基礎(chǔ)研究方面，英國Southampton大學(xué)的研究人員于1996年利用.自行研制的矩形流道連續(xù)流動靜電聚結(jié)裝置.研究討論了含水率、電壓、停留時間對分散相水顆粒體菽平均粒徑的影響。結(jié)果表明，對不同乳化液實(shí)施有效分離所需的電場強(qiáng)度與含水率和停留時間密切相關(guān).適當(dāng)湍流和電場的聯(lián)合作用能顯著增加水顆粒的聚結(jié)效果⑺“°何利民等人于2007年利用類似裝置研究了
4、低含水率W/O型乳化液的聚結(jié)特性，研究了電壓、停留時間對水顆粒聚結(jié)效果的影響⑷。在上述研究工作中，停留時間通過調(diào)節(jié)流量進(jìn)行控制，未考慮流動狀態(tài)對水顆粒聚結(jié)效果的影響；因受到高壓電源及試驗(yàn)裝置的限制，未能研究脈沖頻率、絕緣層厚度等對水顆粒聚結(jié)效果的影響⑸“。鑒于此，筆者利用自行設(shè)計的矩形流道連續(xù)流動試驗(yàn)裝置，基于島壓/髙頻脈沖交流電源，系統(tǒng)研究了電場強(qiáng)度、脈沖頻率、電場停留時間、絕緣層厚度、含水率等參數(shù)對W/O型乳化液在矩形流道中靜電聚結(jié)破乳特性的影響規(guī)律。1靜電聚結(jié)破乳機(jī)理原油和水兩相的密度差是油水分
5、離的推動力，而分散介質(zhì)的粘度則是阻力源，對于最終依靠巫力沉降原理進(jìn)行原油脫水的工藝而育，分散相水顆粒在連續(xù)油相中的沉降速度符合Stokes定律，其較為接近實(shí)際的近似計算公式如下：_2gd］（卜—G）（“*+“°）/1w3^o（3/zw十2冷）式中為分散相水顆粒在連續(xù)油相中的沉降速度.m/s；g為重力加速度，mZ.為分散相水顆粒的粒徑，m；p°、p“分別為油相和水相的密度，kg/m3；“。、牛分別為油相和水相的動力粘度，Pa?s。從式（1）可以看出，粒徑是影響水顆粒沉降速度的最重要因素，靜電破乳的目的
6、就是利用電場對分散相水顆粒產(chǎn)生的靜電力使其發(fā)生變形和破裂，促進(jìn)小水顆粒碰撞聚結(jié)變大?從而便于靜置沉降等后［收稿日期］2010-07-03［基金項(xiàng)目］國家?863?計劃項(xiàng)目（2OO7AAO6Z225）；北京市屬宛尋學(xué)校人才強(qiáng)教計劃資助項(xiàng)目（PHR200906214）。［作者簡介］陳家慶（1970■兒男.1991年中國石油大學(xué)（華樂）幸業(yè).潯土.教授.規(guī)主要從事油/氣/水多相分離技術(shù)、環(huán)呆設(shè)矩形流道靜電聚結(jié)破乳機(jī)理與動態(tài)特性研究陳家慶，尚超，丁藝，黃松濤（北京石油化工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院，北京102617）［
7、摘要］分析了水顆村在高壓/高頻交流電場中的聚結(jié)機(jī)理及變形破裂規(guī)律，基于設(shè)計的矩形靜電聚結(jié)試驗(yàn)裝置和高壓/高頻交流電源.研究了電場強(qiáng)度、脈沖頻率、電場停留時間、絕緣層厚度等參數(shù)對不同含水率W/O型乳化液中分散相水穎粒掙電聚結(jié)特性的夠響。結(jié)果表明，電場強(qiáng)度是彩響水顆粒聚結(jié)效果的主嬰因素.但增大到一定值后會發(fā)生電分散現(xiàn)象，影響破乳效果；脈沖頻率、電場停留時間、絕緣層厚度等參數(shù)對聚結(jié)效果和電能消耗均產(chǎn)生重要彩響.［關(guān)鍵詞］W/O型乳化祓,靜電破乳；高壓/高頻交流電源；電場泰數(shù)；矩形靜電蜃結(jié)器［中圖分類號］TE
8、624.1［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］A［文章集號］1000-9752（2011）04-0142-07目前.常規(guī)電脫水器已經(jīng)無法滿足高含水油田、邊際油田、深水油田以及綠色油田的開發(fā)要求，西方發(fā)達(dá)國家自20世紀(jì)90年代以來提出了原油脫水用緊湊型靜電預(yù)聚結(jié)技術(shù)，能顯著提高電場破乳裝置的處理效率、簡化作業(yè)流程、降低設(shè)備體積、減少化學(xué)破乳劑的使用⑴。從乳化液在靜電聚結(jié)器內(nèi)流動通道的幾何形狀來看，在油田現(xiàn)場得到多次成功應(yīng)用的容器內(nèi)置式靜電聚結(jié)器（VIEC）主要采用矩形流道，因此
