ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Шаровые электродегпдраторы из "Эмульсии нефти с водой и методы их разрушения" Вертикальный электродегидратор (рис. 23) представляет собой вертикальную цилиндрическую емкость диаметром 3 м, высотой 5 м и объемом 30 с полусферическими днищами. Электродегидратор рассчитан на избыточное давление А ат ж температуру не выше 80—90° С. Сырье в электродегидратор вводится через вертикально вмонтированную по его оси трубу, оканчивающуюся на половине высоты аппарата распределительной головкой, обеспечивающей поступление сырья в виде тонкой веерообразной и горизонтальной струи. [c.51] Большое значение имеет расстояние между электродами, которое составляет 10—14 см. При этом напряженность электрического поля, равная напряжению, приложенному к электродам, деленному на расстояние между ними, колеблется в пределах 1,5—2,4 кв1см. Изменение расстояния между электродами существенно влияет на работу электродегидратора. С увеличением межэлектродного расстояния увеличивается объем эмульсии нефти, находящейся в электрическом поле, а следовательно, время пребывания ее в этой зоне электродегидратора, что может значительно ускорить процесс деэмульгирования. [c.52] Сила тока при увеличении расстояния между электродами понижается, так как сопротивление с увеличением столба жидкости повышается. Увеличение сопротивления в данном случае зависит не только от величины столба жидкости между электродами, но и от наличия цепочек из капелек воды, вероятность образования которых снижается с увеличением расстояния между электродами. Однако несмотря на то, что при раздвижении электродов продолжительность действия электрического поля на эмульсию увеличивается, а сила тока уменьшается, нельзя чересчур увеличивать расстояние между ними, поскольку с увеличением расстояния между электродами соответственно снижается напряженность электрического поля. Поэтому расстояние между электродами подбирают экспериментально. В большинстве случаев в вертикальных электродегидраторах оно составляет 11 — 12 см, а напряженность электрического поля 2 кв см. [c.52] Время пребывания эмульсии в электрическом поле составляет несколько минут. Производительность типового вертикального электродегидратора составляет 15—25 ж /ч, а в некоторых случаях 30 ж /ч. Если пренебречь наличием в нефти некоторого количества воды, которая под действием поля оседает вниз, и принять, что вся поступающая в электродегидратор жидкость в зоне между электродами движется вверх но всему сечению аппарата без завихрений и мертвых зон, то линейную скорость подъема нефти можно получить, разделив производительность электродегидратора на его сечение, составляющее около 7 м . Таким образом, линейная скорость движения нефти между электродами составляет около 2—4 м ч, или 3—6 см1мин. [c.52] Роль распределительной головки в злектродегидраторе весьма разнообразна она должна не только обеспечивать веерообразное поступление сырья в зону между электродами, но и сообщать вытекающей из нее жидкости значительную скорость, чтобы эта жидкость, получив соответствующий запас кинетической энергии, двигалась в межэлектродном пространстве от центра к стенкам аппарата. При этом обеспечивается, во-первых, равномерная загрузка эмульсией всего электрического поля, создаваемого электродамп, во-вторых, поперечное движение жидкости в зоне между электродами. При движении по горизонтали, перпендикулярно электрическим силовым линиям поля разрушаются водяные цепочки, образующиеся вдоль этих линий и отрицательно влияющие на процесс деэмульгирования нефти. При наличии большого количества цепочек значительно повышается электропроводность столба жидкости между электродами, следовательно, резко увеличивается сила тока. При образовании сплошных цепочек от электрода к электроду возникает короткое замыкание. [c.53] Разрушение цепочек струей нефти дает возможность применять в высокообводненной и соленой среде электрическое поле с довольно высоким градиентом (2—3 кз см). [c.53] Однако нельзя допускать очень быстрого вытекания эмульсии из распределительной головки, так как это приводит к дальнейшему дроблению содержащихся в ней глобул воды. Для каждой нефти подбирают оптимальную скорость струи экспериментально, регулируя перепад давления перекрытием щели в распределительной головке. Последний поддерживают в зависимости от качества нефти в пределах 0,2—1,0 ат. О величине перепада давления на распределительной головке судят по разнице между показаниями манометров, установленных на входном коллекторе электродегидратора (давление до головки) и на самом аппарате (давление после головки). [c.53] Величину щели в распределительной головке регулируют, поднимая или опуская конус головки при помощи системы тяг, выведенных наружу. Следует отметить, что система тяг Часто выходит из строя, а сама головка забивается грязью до такой степени, что не поддается никакому перемещению. Поэтому во время ремонта многих. электродегидраторов устанавливают постоянные щели в распределительных головках шириной 5—8 мм, что обеспечивает при полной производительности электродегидратора и отсутствии отложений перепад давления 0,5—0,7 ат. [c.53] Условия работы подвесных и проходных изоляторов в электродегидраторах очень трудны и совершенно отличаются от тех, в которых обычно работают изоляторы высоковольтных электроустановок. Изоляторы в электродегидраторах работают в среде горячей нефти, содержащей соленую воду и механические примеси. Для многих нефтей, особенно с большим содержанием механических примесей, изоляторы из перечисленных выше материалов совсем непригодны, так как они очень быстро разрушаются. Это происходит оттого, что механические примеси и соленая вода, случайно оказавшись вблизи изолятора, поляризуются под влиянпем электрического поля, в котором он сам находится и, попадая на поверхность диэлектрика, образуют на нем мелкие токоведущие мостики, резко снижающие электрическую прочность изолятора и приводящие к местным разрядам. Со временем эти разряды усиливаются вследствие обугливания диэлектрика, и вдоль возникающих отдельных вольтовых дуг происходит сплошное перекрытие изолятора, его поверхностный пробой, ведущий к короткому замыканию электрода на корпус аппарата. [c.54] Для обеспечения надежной работы подвесных и особенно проходных пзоляторов следят за полным погруженпем в нефть внутренней их части (ниже фланца). Для этого при установке изоляторов в штуцеры, расположенные наверху электродегидратора, тщательно спускают скопившийся между зеркалом нефти и фланцем изолятора воздух и газ, а во время нормальной работы электродегидратора избегают образования газовой подушки в нем. Во многих случаях для увеличения срока службы изоляторов их изготовляют из других изоляционных материалов или защищают последними. [c.54] Наконец, материал для изоляторов должен хорошо поддаваться механической обработке, не быть хрупким, не колоться, не гореть. [c.56] На многих электрообессоливающих установках (ЭЛОУ) подвесные фарфоровые и стеклянные изоляторы часто пробивались и кололись, а установленные рядом (вертикально) проходные изоляторы из эбонита продолжали хорошо работать и их поверхность оставалась чистой. Поэтому на некоторых установках вместо гирлянд из подвесных изоляторов П-4,5 или ПС-4,5 стали применять эбонитовые стержни (круглые или прямоугольные) длиной около 600 мм. Опыт работы таких подвесных изоляторов показал, что если проходные эбонитовые изоляторы хорошо выдерживают высокое напряжение, то и подвесные изоляторы из эбонита работают успешно. [c.56] В связи с наметившейся за последнее время тенденцией вести обессоливание нефти в электродегидраторах при температурах выше 100° С продолжаются поиски теплостойкого материала для изоляторов, способного обеспечить их надежную работу при повышенной температуре. Таким материалом оказался полимер тетрафтор-этплена (фторопласт-4). Как известно, максимальная температура эксплуатации фторопласта-4 250° С. Полимер нерастворим и не набухает ни в одном из известных в настоящее время растворителей (за исключением фторированного керосина при 300° С). Ценным свойством фторопласта-4 является его исключительная стойкость к действию различных агрессивных сред (даже при высоких температурах). Перечисленные свойства вполне позволяют использовать фторопласт-4 в качестве прочного, упругого, химически стойкого морозо- и теплостойкого материала для изоляторов, обладающего при этом наилучшими диэлектрическими свойствами, мало изменяющимися в широком диапазоне температур и частоты тока. [c.56] Из известных материалов фторонласт-4 больше всего подходит для изготовления изоляторов ЭЛОУ, работающих при высоких температурах. В табл. 8 приведены физико механические свойства фторопласта-4 [49] и промышленного электротехнического эбонита, из которого готовят втулки для проходных изоляторов (ГОСТ 2748-53). [c.57] Теплостойкость (по Мартенсу), °С. . . . Коэффициент линейного расширения, °С. . Удельная теплоемкость, ккал1(кг град). . [c.57] Э — электроды Т — трансформатор Р — реактивная катушка РМ — реле максимального тока А — амперметр V — вольтметр Бкл — блок-контакт лестницы ПЭСУ — контакты пневмоэлектрического устройства ЛС — сигнальные лампы на злектродегидраторе Л — сигнальные лампы на распределительном щите. [c.59] Как упоминалось выше, для предотвращения перегрузки трансформаторов, возможной при увеличении проводимости электрического контура внутри электродегидратора, последовательно с первичной обмоткой трансформаторов включают реактивные катушки РОМ-13 6 мощностью 5 ква. При прохождении тока через катушку на ней возникает определенное падение напряжения в результате ее индуктивного сопротивления. Вследствие этого напряжение на первичной обмотке трансформатора снижается. Чем больше сила тока, том больше падает напряжение на реактивной катушке и тем меньше напряжение на трансформаторе. При коротком замыкании в трансформаторе почти все напряжение приходится на долю катушки, и сила тока в цепи ограничивается ее индуктивным сопротивлением. [c.60] Индуктивность реактивной катушки РОМ-13/6 при включении всех витков составляет 0,1 гн, а ее индуктивное сопротивление при частоте тока 50 пер сек равно 31,4 ом. [c.60] Вернуться к основной статье