專利名稱：乳化液的超聲波破乳裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用物理方法對乳化液進行超聲波破乳的裝置，尤其是一種對油田或煉油廠生產(chǎn)中的原油進行超聲波破乳脫水的裝置。
背景技術(shù)：
在原油的生產(chǎn)和加工過程中，一道重要的工序就是油水分離，或稱脫水，脫水的關(guān)鍵是設法打破結(jié)合緊密、規(guī)格不一的油包水、水包油的油水乳化結(jié)構(gòu)，這個過程就叫破乳，破乳后再通過其它手段，如加溫、沉降、靜化等對油水進行分離。目前，工業(yè)生產(chǎn)中除了普遍使用的化學破乳，即通過在乳化液中添加大量化學破乳劑實現(xiàn)的工藝外，利用超聲波作用液體時產(chǎn)生的空化等作用實現(xiàn)破乳，被認為是一種有效的破乳方法。
CN2296230Y公開了一種“原油電場脫水的超聲波破乳裝置”，它由超聲波發(fā)生器、超聲波作用區(qū)、傳輸電纜和超聲波探頭組成，超聲波作用區(qū)是一個其軸線方向與處理液體流動方向一致的圓筒形或方筒形腔體，超聲波探頭通過法蘭安置在與腔體軸線方向一致的作用區(qū)外側(cè)壁上，超聲波的作用方向與液體的流動方向垂直。這種破乳裝置的缺點是超聲波垂直作用于流動的乳化液，作用的時間和范圍有限，影響了破乳的效果，同時，發(fā)射的超聲波被對面的腔壁反射，形成超聲波之間的疊加或聚焦，強度不易控制，甚至會引起被處理液體的二次乳化。
CN2539559Y公開了一種“原油超聲波一電場聯(lián)合脫鹽裝置”其包括電脫鹽罐、超聲波作用區(qū)、超聲波探頭、超聲波發(fā)生器，原油進入電脫鹽罐前的管道上，安裝的超聲波作用區(qū)的軸線與原油的流動方向一致。超聲波作用區(qū)為管道式結(jié)構(gòu)，未端為錐管區(qū)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)呈圓錐形。超聲波探頭安裝在錐管區(qū)的對面，超聲波的作用方向與錐管區(qū)的軸線方向一致，該方案提供了一個超聲波作用方向與液體流動方向一致或相反的單向作用區(qū)，適當增大了超聲波作用的區(qū)域和時間，但是結(jié)構(gòu)過于復雜，超聲波受單向作用的制約，破乳效果依然有限。
CN1589947A公開了一種“順流和逆流超聲波聯(lián)合作用使油水乳化物破乳的方法及裝置”，該方案設置了一個與油水管線連接的管道式結(jié)構(gòu)的超聲波作用區(qū)，在管道式超聲波作用區(qū)的兩端相對各安裝一個超聲波探頭，超聲波發(fā)生器通過超聲波探頭發(fā)生與油水流動同向的順流超聲波及油水流動反向的逆流超聲波，順流超聲波和逆流超聲波同時作用于流經(jīng)同一個超聲波作用區(qū)內(nèi)的乳化液，達到使其破乳的目的。該方案由于設置了一個兩只相對安裝的超聲波探頭，可以沿油水流動方向和逆向聯(lián)合作用的一個作用區(qū)，從而擴大了超聲作用的范圍，延長了作用時間，提高了超聲破乳的效果。但該方案存在的問題是沿乳化液流動方向在聯(lián)合作用區(qū)兩端相對設置的兩只超聲波探頭相互對射，所發(fā)出的兩束超聲波極易在聯(lián)合作用區(qū)內(nèi)部，尤其是中間部分形成疊加，一旦疊加的強度達到一定的閥值，對作用區(qū)的油水混合液不但不能破乳，而很可能是進一步乳化；為了避免出現(xiàn)上述問題，要么限制兩只探頭的發(fā)射功率，這就會嚴重限制超聲波發(fā)生器和探頭的工作潛力，造成浪費，進而限制破乳效果；要么就要從結(jié)構(gòu)上盡可能地擴大聯(lián)合作用區(qū)的長度，而這又會帶來安裝、控制及場地限制等一系列新的問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的油水乳化物破乳裝置破乳效果差及易引起二次乳化的技術(shù)不足，本發(fā)明提供一種超聲波的破乳裝置，該破乳裝置不僅具有高效的破乳效果，而且還能防止超聲波使油水產(chǎn)生二次乳化。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是設有超聲波探頭及與其電連接的超聲波發(fā)生器，超聲波探頭安裝在管狀的過渡連接裝置上，過渡連接裝置的兩端分別連接有管狀的前置超聲波作用區(qū)及后置超聲波作用區(qū)，超聲波探頭由前置超聲波探頭及后置超聲波探頭組成，前置超聲波探頭所發(fā)射的超聲波僅作用于前置超聲波作用區(qū)，并且超聲波的發(fā)射方向與前置超聲波作用區(qū)內(nèi)的液體流動方向相反，后置超聲波探頭所發(fā)射的超聲波僅作用于后置超聲波作用區(qū)，并且超聲波的發(fā)射方向與后置超聲波作用區(qū)內(nèi)的液體流動方向相同。
本發(fā)明還可通過如下措施來實現(xiàn)前置超聲波探頭及后置超聲波探頭還可以分別安裝在過渡連接裝置兩端的腔壁上。前置超聲波探頭及后置超聲波探頭還可以經(jīng)支承體固定在過渡連接裝置腔體的中部，前置超聲波探頭及后置超聲波探頭采用背對背的方向安裝在支承體中間部位的左右兩側(cè)。
本發(fā)明的有益效果是，可以利用現(xiàn)有的液體輸送管道，也可以設置單獨的腔體，自然形成了兩個超聲波作用區(qū)，流向過渡連接裝置方向的前部腔體中形成了一個前置超聲波作用區(qū)，而在流出過渡連接裝置方向的后部腔體中形成一個后置超聲波作用區(qū)，前置作用區(qū)內(nèi)逆流向的超聲波與后置作用區(qū)內(nèi)同流向的超聲波分別作用于流經(jīng)的液體，在每個超聲波作用區(qū)內(nèi)只有一個方向的超聲波在超作用，兩束超聲波的作用方向相反，這就徹底解決了超聲波之間由于相互干擾和疊加，進而引起被處理液體二次乳化的問題，結(jié)構(gòu)簡單。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，也是一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明實施例三的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是圖2中支承體的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1.過渡連接裝置，2.支承體，3.連接腳，4.超聲波發(fā)生器，5.電纜，6.大法蘭盤，7.大法蘭盤，8.前置超聲波作用區(qū)，9.后置超聲波作用區(qū)，10.前拐彎處，11.后拐彎處，12.前置超聲波探頭，13.后置超聲波探頭，14.小法蘭盤，15.小法蘭盤。
具體實施例方式
實施例一圖1所示，過渡連接裝置1為V字形的彎管結(jié)構(gòu)，彎管的兩端分別設有與前置超聲波作用區(qū)8相連接的大法蘭盤6，與后置超聲波作用區(qū)9相連接的大法蘭盤7，過渡連接裝置1及與其連接的前置超聲波作用區(qū)8、后置超聲波作用區(qū)9在垂直于液體流動方向的橫截面，既可以是圓形也可以是橢圓形、方形等，在過渡連接裝置1兩端部各加工有一前拐彎處10及后拐彎處11，在前拐彎處10及后拐彎處11正對大法蘭盤6及大法蘭盤7的中間開孔的位置的管壁上，分別設有小法蘭盤15及小法蘭盤14，即小法蘭盤15及小法蘭盤14的圓心分別位于前置超聲波作用區(qū)8及后置超聲波作用區(qū)9的軸線上，并且在相對位置上小法蘭盤15及小法蘭盤14分別與大法蘭盤6及大法蘭盤7的盤面平行，小法蘭盤15及小法蘭盤14分別用于固定前置超聲波探頭12及后置超聲波探頭13，電纜5將前置超聲波探頭12及后置超聲波探頭13與超聲波發(fā)生器4電連接，前置超聲波探頭12所發(fā)射的超聲波僅作用于前置超聲波作用區(qū)8，并且超聲波的發(fā)射方向與前置超聲波作用區(qū)8內(nèi)的液體流動方向相反，后置超聲波探頭13所發(fā)射的超聲波僅作用于后置超聲波作用區(qū)9，并且超聲波的發(fā)射方向與后置超聲波作用區(qū)9內(nèi)的液體流動方向相同。本實施例前置超聲波作用區(qū)8的軸線與后置超聲波作用區(qū)9的軸線在同一直線方向。
本發(fā)明可以保證前置超聲波探頭12及后置超聲波探頭13完全獨立地分別在前置超聲波作用區(qū)8及后置超聲波作用區(qū)9內(nèi)實現(xiàn)破乳，相互之間不存在干擾，完全可以根據(jù)處理液體的參數(shù)變化隨時調(diào)整超聲波的頻率、振幅等參數(shù)，特別適合被處理液體成分和性質(zhì)變化劇烈的原油生產(chǎn)過程。
實施例二圖4所示，過渡連接裝置1為L字形的管狀結(jié)構(gòu)，過渡連接裝置1的兩端分別設有與前置超聲波作用區(qū)8相連接的大法蘭盤6，與后置超聲波作用區(qū)9相連接的大法蘭盤7，在過渡連接裝置1兩端部各加工有一前拐彎處10及后拐彎處11，使過渡連接裝置1兩端口的軸線相垂直，在前拐彎處10及后拐彎處11正對大法蘭盤6及大法蘭盤7的中間開孔的位置的管壁上，分別設有小法蘭盤15及小法蘭盤14，即小法蘭盤15及小法蘭盤14的圓心分別位于前置超聲波作用區(qū)8及后置超聲波作用區(qū)9的軸線上，并且在相對位置上小法蘭盤15及小法蘭盤14分別與大法蘭盤6及大法蘭盤7的盤面平行，小法蘭盤15及小法蘭盤14分別用于固定前置超聲波探頭12及后置超聲波探頭13，電纜5將前置超聲波探頭12及后置超聲波探頭13與超聲波發(fā)生器4電連接，前置超聲波探頭12所發(fā)射的超聲波僅作用于前置超聲波作用區(qū)8，并且超聲波的發(fā)射方向與前置超聲波作用區(qū)8內(nèi)的液體流動方向相反，后置超聲波探頭13所發(fā)射的超聲波僅作用于后置超聲波作用區(qū)9，并且超聲波的發(fā)射方向與后置超聲波作用區(qū)9內(nèi)的液體流動方向相同。本實施例前置超聲波作用區(qū)8的軸線與后置超聲波作用區(qū)9的軸線垂直。
實施例三在圖2、圖3中，過渡連接裝置1為管狀的腔形結(jié)構(gòu)，腔形結(jié)構(gòu)的截面可以是圓形、方形或其它形狀，過渡連接裝置1的前后兩端分別設有大法蘭盤6及大法蘭盤7，大法蘭盤6及大法蘭盤7分別與作為前置超聲波作用區(qū)8及后置超聲波作用區(qū)9的原油輸送管道的腔體相連接，在過渡連接裝置1的腔體內(nèi)部縱向中間部位設有支承體2，支承體2呈星狀結(jié)構(gòu)，其連接腳3的數(shù)量可以是二支或多支，被處理的乳化液通過連接腳3之間的空隙進出過渡連接裝置1，從而盡可能地保證了被處理液體流動的穩(wěn)定性，支承體2通過連接腳3的一端與過渡連接裝置1的腔體內(nèi)側(cè)壁連接固定，支承體2中間部位的左右兩側(cè)采用背對背的方向安裝有前置超聲波探頭12及后置超聲波探頭13，電纜5穿過連接腳3內(nèi)部的導線管將前置超聲波探頭12及后置超聲波探頭13與超聲波發(fā)生器4電連接，前置超聲波探頭12所發(fā)射的超聲波僅作用于前置超聲波作用區(qū)8，并且超聲波的發(fā)射方向與前置超聲波作用區(qū)8內(nèi)的液體流動方向相反，后置超聲波探頭13所發(fā)射的超聲波僅作用于后置超聲波作用區(qū)9，并且超聲波的發(fā)射方向與后置超聲波作用區(qū)9內(nèi)的液體流動方向相同。
本發(fā)明過渡連接裝置1還可以為U字形等多種形狀的彎管結(jié)構(gòu)，也就是說前置超聲波作用區(qū)8的軸線與后置超聲波作用區(qū)9的軸線之間可以為任意角度，結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便、適應性強，幾乎可以安裝在工業(yè)生產(chǎn)所需要的任何位置。
本發(fā)明過渡連接裝置1主要作用是用于安裝固定前置超聲波探頭12及后置超聲波探頭13，并且以前置超聲波探頭12及后置超聲波探頭13為界，即以前置超聲波探頭12及后置超聲波探頭13所發(fā)射的超聲波作用于乳化液的區(qū)域范圍，將乳化液流經(jīng)的管道分為前置超聲波作用區(qū)8及后置超聲波作用區(qū)9。過渡連接裝置1也可以為中間開孔的片狀結(jié)構(gòu)，過渡連接裝置1被擠壓在前置超聲波作用區(qū)8及后置超聲波作用區(qū)9之間。
權(quán)利要求
1.一種乳化液的超聲波破乳裝置，其設有超聲波探頭及與其電連接的超聲波發(fā)生器，其特征在于超聲波探頭安裝在管狀的過渡連接裝置上，過渡連接裝置的兩端分別連接有管狀的前置超聲波作用區(qū)及后置超聲波作用區(qū)，超聲波探頭由前置超聲波探頭及后置超聲波探頭組成，前置超聲波探頭所發(fā)射的超聲波僅作用于前置超聲波作用區(qū)，并且超聲波的發(fā)射方向與前置超聲波作用區(qū)內(nèi)的液體流動方向相反，后置超聲波探頭所發(fā)射的超聲波僅作用于后置超聲波作用區(qū)，并且超聲波的發(fā)射方向與后置超聲波作用區(qū)內(nèi)的液體流動方向相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述乳化液的超聲波破乳裝置，其特征在于所說的前置超聲波探頭及后置超聲波探頭還可以分別安裝在過渡連接裝置兩端的腔壁上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述乳化液的超聲波破乳裝置，其特征在于所說的前置超聲波探頭及后置超聲波探頭還可以經(jīng)支承體固定在過渡連接裝置腔體的中部，前置超聲波探頭及后置超聲波探頭采用背對背的方向安裝在支承體中間部位的左右兩側(cè)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種乳化液的超聲波破乳裝置，其特征是設有超聲波探頭及與其電連接的超聲波發(fā)生器，超聲波探頭安裝在管狀的過渡連接裝置上，過渡連接裝置的兩端分別連接有管狀的前置超聲波作用區(qū)及后置超聲波作用區(qū)，超聲波探頭由前置超聲波探頭及后置超聲波探頭組成，前置超聲波探頭所發(fā)射的超聲波僅作用于前置超聲波作用區(qū)，并且超聲波的發(fā)射方向與前置超聲波作用區(qū)內(nèi)的液體流動方向相反，后置超聲波探頭所發(fā)射的超聲波僅作用于后置超聲波作用區(qū)，并且超聲波的發(fā)射方向與后置超聲波作用區(qū)內(nèi)的液體流動方向相同。本發(fā)明徹底解決了超聲波之間由于相互干擾和疊加，進而引起被處理液體二次乳化的問題，結(jié)構(gòu)簡單。
文檔編號B01J19/10GK1745869SQ20051004435
公開日2006年3月15日 申請日期2005年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月4日
發(fā)明者李春和, 王其明, 唐建平, 程國永 申請人:威海海和科技有限責任公司