1、系統(tǒng)介紹,超聲波強(qiáng)化酸化油破乳脫水裝置,目錄,1、超聲波破乳脫水機(jī)理 2、超聲波破乳脫水的處理工藝流程（附圖） 3、超聲波破乳脫水裝置的結(jié)構(gòu)及框圖 3.1自動(dòng)控制系統(tǒng)，破乳脫水原理及流程 3.2超聲波裝置原理及結(jié)構(gòu) 4、超聲波破乳脫水裝置裝置操作規(guī)程 5、超聲波破乳脫水裝置裝置的維護(hù) 5.1日常維護(hù) 5.2常見故障及處理方法,什么超聲波,聲波是物體機(jī)械振動(dòng)狀態(tài)（或能量）的傳播形式。所謂振動(dòng)是指物質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)在其平衡位置附近進(jìn)行的往返運(yùn)動(dòng)。譬如，鼓面經(jīng)敲擊后，它就上下振動(dòng)，這種振動(dòng)狀態(tài)通過空氣媒質(zhì)向四面八方傳播，這便是聲波。 超聲波是指振動(dòng)頻率大于20KHz以上的，其每秒的振動(dòng)次數(shù)（頻率）甚高，超出

2、了人耳聽覺的上限（20000Hz），人們將這種聽不見的聲波叫做超聲波。超聲和可聞聲本質(zhì)上是一致的，它們的共同點(diǎn)都是一種機(jī)械振動(dòng)，通常以縱波的方式在彈性介質(zhì)內(nèi)會(huì)傳播，是一種能量的傳播形式，其不同點(diǎn)是超聲頻率高，波長(zhǎng)短，在一定距離內(nèi)沿直線傳播具有良好的束射性和方向性，目前腹部超聲成象所用的頻率范圍在 25MHz之間，常用為33.5MHz（每秒振動(dòng)1次為1Hz，1MHz=106Hz，即每秒振動(dòng)100萬次，可聞波的頻率在1620，000HZ 之間）。,1、超聲波破乳脫水機(jī)理,1.1原油中水的存在形式 原油中的水主要來源于兩方面：(1)原油本身含水；(2)原油在開采過程中帶入的水。,懸浮水,溶解水,乳化

3、水,水在油中呈懸浮狀態(tài)，可以用加熱沉降的方法分離除去。,水以分子形態(tài)存在于烴類化合物分子之間，成均相狀態(tài),由于原油中夾帶的大量無機(jī)礦物鹽顆粒和原油本身所含的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等成分都屬于表面活性物質(zhì)，是天然的、高性能的油水乳化劑，這種乳狀液比較穩(wěn)定，乳化水必須采用特殊的工藝才能除去。,懸浮水,溶解水,乳化水,存在形式：,2.1 乳狀液 原油在開采、輸送過程中，由于油、水之間存在碰撞、剪切以及水中一些雜質(zhì)吸附在油水界面上，使油包水型(W/O)乳狀液中的水滴一般帶正電(稱為電位離子)。在靜電引力作用下，水滴帶電后會(huì)吸附周圍與其電荷相反的離子(稱為反離子)。 反離子一方面受電位離子的靜電吸引存在靠近水滴的

4、趨勢(shì)，另一方面由于本身的熱運(yùn)動(dòng)存在離開水滴擴(kuò)散出去的趨勢(shì)。在這兩種相互作用的影響下，反離子就分為兩部分： (1)反離子受電位離子的吸引而被束縛在水滴周圍，與電位離子一起構(gòu)成吸附層； (2)反離子在吸附層之外擴(kuò)散分布，構(gòu)成擴(kuò)散層。吸附層和擴(kuò)散層共同構(gòu)成了乳狀液的雙電層結(jié)構(gòu)。 這種結(jié)構(gòu)對(duì)保持乳狀液的穩(wěn)定性起著重要的作用。當(dāng)兩個(gè)液滴互相靠近時(shí)，由于雙電層之間同種電荷相斥的作用，阻止了液滴之間的聚結(jié)，使乳狀液保持相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。,原油中的鹽類大都溶于原油所含的水中，而水與油形成了穩(wěn)定的W/O乳狀液。因此，原油脫鹽和脫水是同步進(jìn)行的，原油脫鹽關(guān)鍵在于脫水，脫水的關(guān)鍵在于破乳。,3.2 原油脫鹽脫水 原油

5、乳狀液脫水首先需要利用各種方法降低油水界面的Zeta電位，破壞油水界面雙電層結(jié)構(gòu)，使油水界面膜破裂，即破乳。,聚結(jié),破乳,沉降分離,圖1 原油破乳機(jī)理圖,超聲波是一種在媒質(zhì)中傳播的彈性機(jī)械波，具有機(jī)械振動(dòng)、空化及熱作用。 國內(nèi)外研究表明，超聲原油破乳是一種設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低、適應(yīng)性廣的很有發(fā)展前景的新型破乳方法。 駐波超聲場(chǎng)破乳是基于駐波聲場(chǎng)中作用于性質(zhì)不同的流體介質(zhì)產(chǎn)生的“位移效應(yīng)”來實(shí)現(xiàn)油水分離；由于超聲波在油和水中均具有較好的傳導(dǎo)性，故這種方法適用于各種類型的乳狀液。 另外，超聲波和化學(xué)破乳劑聯(lián)合作用時(shí)，由于其擴(kuò)散效應(yīng)，還能提高破乳劑的作用效率，減少破乳劑用量。超聲波與化學(xué)破乳相結(jié)合用于乳

6、化原油脫水，在常規(guī)脫水方法不能奏效的情況下，有很好的發(fā)展前景。,1.3、超聲波破乳脫水作用機(jī)理,二、超聲波破乳脫水的處理工藝流程,2.1處理工藝簡(jiǎn)介 根據(jù)TK-444酸化油處理站的現(xiàn)有工藝，在第三級(jí)沉降罐與凈化罐之間增加一個(gè)超聲波作用罐，從第三級(jí)沉降罐輸出的酸化油通過現(xiàn)有的兩臺(tái)泵先進(jìn)入超聲波作用罐，經(jīng)有效超聲波聲輻射一定時(shí)間后，再通過泵分別送入第13號(hào)凈化罐和第21號(hào)凈化罐。操作方式：超聲波處理系統(tǒng)可控制與原有2臺(tái)螺桿泵聯(lián)動(dòng)；依據(jù)原有泵的運(yùn)行，超聲波處理系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行。,2.2現(xiàn)場(chǎng)安裝方案,三、超聲波破乳脫水裝置的結(jié)構(gòu)及框圖,3.1自動(dòng)控制系統(tǒng)流程,3.2超聲波裝置原理及結(jié)構(gòu),3.2.1設(shè)備原理

7、及組成 大功率超聲波發(fā)生器主要由超聲波發(fā)生機(jī)、發(fā)射型壓電換能器以及連接電纜等組成。發(fā)生機(jī)產(chǎn)生強(qiáng)脈沖信號(hào)，經(jīng)發(fā)射型壓電換能器把電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械振蕩，使其以一定頻率、功率與介質(zhì)耦合。,3.2.2儀器系統(tǒng)的框圖,3.2.3 、主要指標(biāo) 1超聲波電源技術(shù)參數(shù)： 1.1供電電源：220V10AC 50Hz、 1.2功率容量：16KVA 1.3輸出超聲頻率：2040KHz 1.4工作制式：PWM（脈沖調(diào)寬） 1.5調(diào)頻脈寬：200300ms 1.6單路輸出峰值功率：0.52KW 1.7電源控制方式：自動(dòng) 2超聲波換能器（發(fā)射器）技術(shù)參數(shù)： 2.1換能器機(jī)械品質(zhì)因數(shù)：210 2.2電聲效率：80 2.3絕緣電

8、阻：室溫時(shí)，超聲波換能器兩極之間及對(duì)換能器殼體之間的絕緣電阻應(yīng)7M 2.4靜態(tài)電容Co=70110nF均為正常。 2.5耐電壓：換能器兩極對(duì)殼體承受50Hz、1500V交流電壓1min、不發(fā)生擊穿或閃路現(xiàn)象,4、操作規(guī)程,5、超聲波破乳脫水裝置裝置的維護(hù)及保養(yǎng),5.1 日常維護(hù) 1、常規(guī)檢測(cè)：11測(cè)量換能發(fā)射機(jī)絕緣電阻(25)兩極之間500M兩極分別對(duì)機(jī)體500M(均用500v兆歐表且是首次安裝使用時(shí)的數(shù)據(jù)) 1.2檢查超聲波變頻機(jī)內(nèi)接插件、螺釘有無松動(dòng)，零部件等有無損壞。 1.3檢查現(xiàn)場(chǎng)交流電壓是否穩(wěn)定以及裝換能器的容器是否充滿液體。 1.4檢查一切正常后，送入電源進(jìn)行調(diào)試 2、調(diào)試方法：

9、(此項(xiàng)工作通常為我公司技術(shù)人員完成、若為防爆柜次項(xiàng)工作出廠時(shí)已完成現(xiàn)場(chǎng)不需調(diào)試，此處僅供設(shè)備維護(hù)時(shí)參考)。 a、打開控制柜機(jī)門可見電源總開關(guān)的紅燈亮，表明220v市電己送入超聲波控制柜內(nèi)；將電源開關(guān)向上合閘、則綠燈亮同時(shí)頻率電流均有顯示(防爆柜無此功能)，表明超聲波控制柜內(nèi)低壓電路己開始工作。 b、先關(guān)閉電源斷開高壓整流板上的+300v將雙蹤示波器測(cè)試頭分別接在控制板G1、S1、和G2、S2測(cè)試端上，合上電源(+300v此時(shí)不連接)兩驅(qū)動(dòng)信號(hào)應(yīng)等幅反相。（電壓大約10 v12v）,c、合上電源開關(guān)，高壓整流板上指示燈亮，測(cè)輸山直流電壓值為(30010)V，正常后再關(guān)閉電源開關(guān)恢復(fù)直流300V與

10、控制板的連線。 d、示波器測(cè)試頭移到輸出變壓器板上的電壓、電流的測(cè)試端上; 合上電源開關(guān)，則此時(shí)頻率顯示為242KHz左右(防爆柜無此功能)，大約3分鐘左右電流顯示逐步升高到穩(wěn)定；此時(shí)的電流顯示816A設(shè)備正常工作后，關(guān)閉電源門、調(diào)試結(jié)束。 e、頻率調(diào)整(非專業(yè)人士切勿進(jìn)行此項(xiàng)操作、避免觸電!) 準(zhǔn)備一把“一字”小改刀(調(diào)整電位器時(shí)用)； 打開超聲波電源機(jī)門； 按主控板(大板)上K301按鍵2秒鐘直至綠色發(fā)光二極管L301亮； 用“一字”小改刀慢慢順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)主控板(大板)上藍(lán)色電位器R301（此板上僅此一只)，同時(shí)觀察面板上頻率與電流變化的數(shù)值，通常情況是：頻率降低電流升高，反之，頻率升高電流降低； 觀察10分鐘，當(dāng)頻率、電流(不要超過額定值)符合要求時(shí)，按主控板（大板)上 K302按鍵，此時(shí)綠色發(fā)光二極管L301應(yīng)熄滅，當(dāng)前狀態(tài)鎖存調(diào)整完