專利名稱：高效電脫鹽設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種高壓靜電分離設(shè)備，具體說(shuō)是一種石化行業(yè)原油脫鹽、脫水設(shè)備。
背景技術(shù)：
在石化行業(yè)原油提煉流程中，由于原油中含有水、鹽等雜質(zhì)，這些雜質(zhì)不僅會(huì)影響產(chǎn)成品的質(zhì)量，而且會(huì)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生腐蝕，長(zhǎng)此以往會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的安全事故，因此，在原油進(jìn)行提煉前必須對(duì)原油進(jìn)行脫鹽、脫水處理，而由于鹽是溶于水的，因此脫鹽實(shí)際上也就是脫水，利用高壓靜電聚合原理是對(duì)原油進(jìn)行脫鹽、脫水的較好辦法，為此，人們據(jù)此原理設(shè)計(jì)了各種各樣的電脫鹽、脫水設(shè)備。目前脫鹽、脫水設(shè)備主要有二種形式，一種是交流電脫鹽設(shè)備，另一種是交直流電脫鹽、脫水設(shè)備，附


圖1是交流電脫鹽、脫水設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。在交流電脫鹽、脫水設(shè)備的電脫鹽罐內(nèi)有兩層水平電極板，下層電極板帶電，上層電極板接地，下層電極板與水層之間形成交流弱電場(chǎng)，上、下層電極板之間形成交流強(qiáng)電場(chǎng)，脫水是在這兩個(gè)電場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行的，脫水效果雖然比較好，由于交流電場(chǎng)都存在電容電流和電導(dǎo)電流，脫水電耗較高，特別是當(dāng)原油含水量較大或乳化較為嚴(yán)重時(shí)就會(huì)形成以下惡性循環(huán)由于原油含水量增加，導(dǎo)致電極板之間電導(dǎo)性能增加，使變壓器二次電流增高，從而使變壓器一次電流增大，使電抗器的自感電動(dòng)勢(shì)上升，引起變壓器一次電壓下降，從而導(dǎo)致二次電壓下降，電極板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度隨之下降，脫水效果變差，又使電極板之間的電導(dǎo)性能增加，再次進(jìn)入上述循環(huán)。這種惡性循環(huán)使電脫鹽、脫水效果很差，甚至使變壓器二次側(cè)短路，電脫鹽罐僅起熱沉降罐的作用。附圖2是交直流電脫鹽、脫水設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖，其特點(diǎn)是利用單向二極管的導(dǎo)通特性進(jìn)行工作，當(dāng)輸入的交流電處于正半周時(shí)，電源對(duì)正極板充電，電源負(fù)半周時(shí)，電源對(duì)負(fù)極板充電，正負(fù)極板交替與水層形成交流弱電場(chǎng)，正負(fù)極板之間形成直流強(qiáng)電場(chǎng)，這是一個(gè)倍壓整流電路，在原油含水不高或乳化不嚴(yán)重時(shí)，由于交直流電脫鹽、脫水正負(fù)極板之間不存在電導(dǎo)電流，所以它的優(yōu)點(diǎn)是比附
圖1所示的交流電脫鹽、脫水設(shè)備能耗低，但脫水效果不如交流電脫鹽、脫水設(shè)備。同時(shí)，由于交流弱電場(chǎng)之間存在電容和電導(dǎo)電流，所以當(dāng)原油含水高或乳化較為嚴(yán)重時(shí)，倍壓電場(chǎng)無(wú)法建立，也會(huì)形成類似于附
圖1所示的交流電脫鹽、脫水設(shè)備那樣的惡性循環(huán)，使得脫水效果變差。這二種電脫鹽、脫水設(shè)備均存在功耗大，脫鹽、脫水效果受原油含水量及乳化狀態(tài)制約嚴(yán)重的問(wèn)題，有時(shí)為了增加脫鹽、脫水效果不得不采用增加變壓器的容量的辦法來(lái)提高脫鹽、脫水效果，所采用的變壓器容量一般在設(shè)計(jì)容量的二倍以上，不僅增加了功耗，而且增加了設(shè)備投資成本。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就是設(shè)計(jì)一種功耗低、脫鹽、脫水效果不受原油雜質(zhì)含量影響，同時(shí)兼具交流電脫鹽、脫水設(shè)備和交直流電脫鹽、脫水設(shè)備優(yōu)點(diǎn)，脫鹽、脫水效果好的新型高效電脫鹽、脫水設(shè)備。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案本實(shí)用新型的電脫鹽、脫水設(shè)備包括變壓器、控制電路、電脫鹽罐和安裝在電脫鹽罐內(nèi)的電極板，電極板由水平大極板、水平正極板、水平負(fù)極板以及與水平正極板相連的垂直正極板、與水平負(fù)極板相連的垂直負(fù)極板組成，水平正極板和水平負(fù)極板位于水平大極板之上且與水平大極板平行等距，成左右布置，垂直正極板和垂直負(fù)極板位于水平大極板的下方并分別與水平正極板和水平負(fù)極板相連，所有垂直正極板均與水平正極板相連，所有垂直負(fù)極板均與水平負(fù)極板相連。水平正極板和水平負(fù)極板也可安裝在水平大極板之下并與水平大極板平行等距，成左右布置，此時(shí)垂直正極板和垂直負(fù)極板位于水平正極板和水平負(fù)極板的下方，所有垂直正極板均與水平正極板相連，所有垂直負(fù)極板均與水平負(fù)極板相連。水平大極板和變壓器次級(jí)輸出相接，水平正極板、水平負(fù)極板分別通過(guò)二極管與變壓器接地端相連。變壓器初級(jí)線圈前接有晶閘管開關(guān)，省去了能產(chǎn)生很大自感電勢(shì)的電抗器，當(dāng)工作電流等于或大于設(shè)定電流時(shí)，控制電路驅(qū)動(dòng)晶閘管開關(guān)動(dòng)作，切斷電源，防止變壓器過(guò)流損壞。
本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型的電脫鹽設(shè)備與背景技術(shù)相比具有脫鹽、脫水效果不受原油含水量及乳化狀態(tài)影響，能根據(jù)原油的含水量及乳化狀態(tài)自動(dòng)以交流方式或交直流方式進(jìn)行工作，脫鹽、脫水效果好，變壓器初級(jí)電壓不受影響，不僅工作電壓穩(wěn)定，而且所選變壓器容量可比背景技術(shù)中同等要求的變壓器容量降低50％以上，使設(shè)備的體積和成本得到了降低，還具有工作電流可調(diào)，過(guò)流保護(hù)等功能，兼具交流電脫鹽、交直流電脫鹽和高速電脫鹽技術(shù)的特點(diǎn)，本實(shí)用新型的設(shè)備不僅能用于原油脫鹽、脫水，還可用于成品油電化學(xué)精制、潤(rùn)滑油脫氮精制等石化行業(yè)。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1是本實(shí)用新型背景技術(shù)中的交流電脫鹽、脫水設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型背景技術(shù)中的交直流電脫鹽、脫水設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本實(shí)用新型的電脫鹽設(shè)備結(jié)構(gòu)及等效電路示意圖。
圖中1.電脫鹽罐，2.水平大極板，3.水平正極板，4.水平負(fù)極板，5.垂直正極板，6.垂直負(fù)極板，7.晶閘管開關(guān)，8.驅(qū)動(dòng)電路，D1.單向二極管，D2.單向二極管，T.變壓器，R.可調(diào)電阻，JT.霍爾電流傳感器，K.交流接觸器，。
圖4是本實(shí)用新型的又一實(shí)施例。
圖中1.電脫鹽罐，2.水平大極板，3.水平正極板，4.水平負(fù)極板，5.垂直正極板，6.垂直負(fù)極板，DK.自動(dòng)開關(guān)，K2交流接觸器，RV.壓敏電阻，JT.霍爾電流傳感器，LHA.、LHB.電流互感器，Wh.單相電度表，JZG.晶閘管，T.升壓變壓器，ZL.整流硅堆，JC.交流電壓測(cè)量，ZC.直流電壓測(cè)量，IC1.、IC2.放大器，Tr.晶體管，K3.繼電器，DJ.光耦合管，K1.、K2.中間繼電器，ZJ.中間繼電器，HD.、LD.、SD.指示燈，HA.、TA.按鈕，DL.電鈴，LJ電流繼電器，A.壓流表，V.電壓表，μA.微安表，DK.低液位保護(hù)開關(guān)，K.鈕子開關(guān)，RJ.熱繼電器，RD.熔斷器，R1、R2.可調(diào)電阻，D1、D2.單向二極管，Rm.電阻。
圖5是附圖4中控制電壓接線圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一。
如附圖3所示。
在圖3中，電脫鹽罐1中的水平大極板2和變壓器T的次級(jí)輸出端相連，單向二極管D1、D2和變壓器T的次級(jí)接地端相連，晶閘管開關(guān)7，交流接觸器K與變壓器T的初級(jí)線圈相連，電脫鹽罐1中的垂直正極板5與電脫鹽罐1中的水平正極板3相連，電脫鹽罐1中的垂直負(fù)極板6與電脫鹽罐1中的水平負(fù)極板4相連。通過(guò)可調(diào)電阻R設(shè)定工作電流，當(dāng)工作電流達(dá)到或超過(guò)設(shè)定電流時(shí)，電路中的霍爾電流傳感器JT輸出電流驅(qū)動(dòng)電路8工作使晶閘管開關(guān)7和交流接觸器K動(dòng)作，切斷電源，保護(hù)設(shè)備不致過(guò)流損壞。工作時(shí)，當(dāng)電源處于正半周時(shí)，與水平負(fù)極板4相連的單向二極管D1導(dǎo)通，水平負(fù)極板4與水平大極板2形成充電回路，對(duì)水平負(fù)電極板4充電，當(dāng)電源處于負(fù)半周時(shí)，與水平正極板3相連的單向二極管D2導(dǎo)通，水平正極板3與水平大極板2形成充電回路，對(duì)水平正極板3進(jìn)行充電，故而充電面積大，間距小，電容大，倍壓效果佳。充電過(guò)程中形成垂直直流強(qiáng)電場(chǎng)，可對(duì)微細(xì)水滴產(chǎn)生聚合作用，提高脫水效果；充電過(guò)程中同時(shí)使垂直正極板5和垂直正極板6之間形成倍壓水平強(qiáng)電場(chǎng)，與水層之間形成交流垂直弱電場(chǎng)。當(dāng)原油含水正常，原油乳化不嚴(yán)重時(shí)，設(shè)備運(yùn)行于交直流電脫鹽、脫水狀態(tài)，由于增加了水平極板之間的直流垂直強(qiáng)電場(chǎng)，脫鹽、脫水效果比現(xiàn)有的交直流電脫鹽設(shè)備更好。當(dāng)原油含水高，原油乳化嚴(yán)重時(shí)，電脫鹽罐1中的水層上升淹沒(méi)垂直正極板5和負(fù)極板6時(shí)，設(shè)備運(yùn)行于交流電脫鹽、脫水狀態(tài)，仍能很正常地運(yùn)行，具有現(xiàn)有交流電脫鹽設(shè)備的特征。
實(shí)施例二。
如附圖4所示。
在圖4所示的實(shí)施例中，電脫鹽罐1中的水平大極板2和變壓器T的次級(jí)輸出端相連，單向二極管D1、D2和變壓器T的次級(jí)接地端相連，晶閘管JZG(具體型號(hào)為MTXD600A，下同)及交流接觸器K2與變壓器T的初級(jí)線圈相連，電脫鹽罐1中的垂直正極板5與電脫鹽罐1中的水平正極板3相連，電脫鹽罐1中的垂直負(fù)極板6與電脫鹽罐1中的水平負(fù)極板4相連。本實(shí)用新型的工作電流是這樣設(shè)定的，根據(jù)需要調(diào)節(jié)可調(diào)電阻R1、R2在額定電流范圍內(nèi)調(diào)節(jié)設(shè)定電流，當(dāng)實(shí)際電流達(dá)到或超過(guò)設(shè)定電流時(shí)，霍爾電流傳感器JT輸出電流使放大器IC1或放大器IC2輸出高電位并自鎖，一路驅(qū)動(dòng)光耦合管DJ(4N25)封鎖觸發(fā)電壓，使晶閘管JZG立即關(guān)閉；另一路驅(qū)動(dòng)晶體管Tr導(dǎo)通，繼電器K3觸點(diǎn)斷開中間繼電器K1線圈回路，使交流接觸器K2跳閘，切斷電源?；魻栯娏鱾鞲衅鱆T的工作電壓由附圖5所示的電路供應(yīng)。為提高脫鹽、脫水處理量，本實(shí)施例中的原油進(jìn)油口位置比背景技術(shù)的原油進(jìn)油口位置進(jìn)行了適當(dāng)提高。本實(shí)施例的其它部分與附圖3所示的
權(quán)利要求1.一種電脫鹽設(shè)備包括變壓器、控制電路、電脫鹽罐和安裝在電脫鹽罐內(nèi)的電極板，其特征在于所述的電極板由水平大極板、水平正極板、水平負(fù)極板以及與水平正極板相連的垂直正極板、與水平負(fù)極板相連的垂直負(fù)極板組成，水平大極板和變壓器次級(jí)輸出相接，水平正極板、水平負(fù)極板分別通過(guò)二極管與變壓器接地端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電脫鹽設(shè)備，其特征是所述的水平正極板和水平負(fù)極板位于水平大極板之上且與水平大極板平行等距，垂直正極板和垂直負(fù)極板位于水平大極板的下方并分別與水平正極板和水平負(fù)極板相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電脫鹽設(shè)備，其特征在于所述的變壓器初級(jí)線圈前接有晶閘管開關(guān)，當(dāng)工作電流等于或大于設(shè)定電流時(shí)，控制電路驅(qū)動(dòng)晶閘管開關(guān)動(dòng)作，切斷電源。
專利摘要一種石化行業(yè)中采用高壓靜電分離原理設(shè)計(jì)的電脫鹽、脫水設(shè)備，主要包括變壓器、控制電路、電脫鹽罐和安裝在電脫鹽罐中的水平大極板、水平正極板、水平負(fù)極板、與水平正極板相連的垂直正極板、與水平負(fù)極板相連的垂直負(fù)極板，不論電源處于正半周還是負(fù)半周，均在二層水平極板之間形成垂直強(qiáng)電場(chǎng)，在垂直正、負(fù)極板之間形成倍壓直流水平強(qiáng)電場(chǎng)，同時(shí)垂直正、負(fù)極板與水層之間形成交流垂直弱電場(chǎng)，脫鹽、脫水效果好，不受原油含水量及乳化程度的影響，始終保持好的脫鹽、脫水效果；在變壓器的初級(jí)線圈前省去了電抗器，使工作電壓穩(wěn)定，變壓器容量、體積小，設(shè)備成本下降，兼具交流電脫鹽、交直流電脫鹽和高速電脫鹽的優(yōu)點(diǎn)，可廣泛用于原油脫鹽、脫水和成品油電化學(xué)精制或潤(rùn)滑油的脫氮精制等石化行業(yè)。
文檔編號(hào)B03C5/00GK2611041SQ03220289
公開日2004年4月14日 申請(qǐng)日期2003年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月10日
發(fā)明者朱緒榮 申請(qǐng)人:朱緒榮