專利名稱：原油電脫水器的輝光荷電電極極板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種原油電脫水器裝置中的電極裝置，特別是一種原油電脫 水器的輝光荷電電極極板。
背景技術(shù)：
在油田生產(chǎn)中，從油井中生產(chǎn)出的原油總是含有水或鹽，需通過電脫水 器將水或鹽脫離掉，達(dá)到凈化原油的目的，因此電脫水器是原油生產(chǎn)過程中 必不可少的重要設(shè)備?，F(xiàn)有技術(shù)原油電脫水器的原理是靜電分離，即利用電
場的靜電力，使水珠從原油中分離出來，而靜電分離存在兩種形式
第一種是偶極聚結(jié)。置于電場中的油包水型乳化液的水珠，由于受電場 的誘導(dǎo)而產(chǎn)生偶極極化，使正電荷和負(fù)電荷分別處于水珠的兩端，相鄰兩個(gè) 水珠的靠近一端恰好成為異性，相互吸引，結(jié)果使兩個(gè)水珠合并為一體。由 于電場是連續(xù)的，這種過程的發(fā)生呈連鎖反應(yīng)，當(dāng)水珠粒徑增大到其重力足 以克服乳化液的穩(wěn)定性時(shí)，水珠即自原油中沉降分離出來。
第二種是電泳聚結(jié)。在原油進(jìn)入脫水罐的過程中，由于電離、吸附和摩 擦接觸等因素的影響， 一些水珠本身帶有一定的電荷，在直流電場的作用下， 水珠產(chǎn)生了不平衡的電場力作用，使其向符號相反的電極極板方向運(yùn)動，即 產(chǎn)生了電泳脫水。在電泳運(yùn)動過程中， 一部分顆粒大的水珠會因帶電多而速 度快，速度不等會4吏大小不等的水珠發(fā)生相對運(yùn)動，在相對運(yùn)動中發(fā)生碰撞 合并增大，當(dāng)水珠粒徑增大到一定程度后即從原油中沉降分離出來。其它未 發(fā)生碰撞或碰撞后還不夠大的帶電水珠，會一直電泳到符號相反的電極極板 表面，并在電極極板表面聚結(jié)或聚集(碰撞而未合并)在一起，然后從原油 中分離出來。直流電場的破乳聚結(jié)主要是在電極極板附近的有限區(qū)域內(nèi)進(jìn)行，
由于電極極板對顆粒的強(qiáng)烈吸引與排斥作用而形成的相互碰撞和堆積，并由 于電場方向始終不變，所以脫水效率高，利于深度脫水，提高凈化質(zhì)量。
實(shí)際應(yīng)用表明，現(xiàn)有4支術(shù)原油電脫水器盡管在直流電場的作用下有電泳 和偶極聚結(jié)的共同作用，但粒徑小而未帶電的水珠往往失去合并的對象，無 法聚結(jié)增大，難以從油中脫出，特別是對于油田后期采出的原油含水量高和 部分特殊地區(qū)的稠油，脫水更加困難，原油含水指標(biāo)難以滿足石化工業(yè)要求。
目前，現(xiàn)有技術(shù)原油電脫水器提供的電場均是由電源和兩個(gè)電極極板組
成，兩個(gè)電極才及板均采用金屬板拉網(wǎng)或金屬絲編網(wǎng)結(jié)構(gòu)形式，這種電招^ U反
由于是密集的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所形成的電場基本等效于兩個(gè)平行金屬板結(jié)構(gòu)形式 的電場。
中國專利ZL00202051. 3提出了一種原油電脫水器組合式極板，主要由邊 框和極板構(gòu)成，而極板是由長料和短料制成的極板片，并組合安裝在邊框中。 該組合式極板提高了極板的平直牢固性，增強(qiáng)了極板的表面積，增加了場強(qiáng)， 增強(qiáng)了處理各種不同性質(zhì)原油的能力。中國專利ZL200620117990. 8提出了一 種復(fù)合式原油電脫水極板，極板由正電極板、負(fù)電極板、柵板式電極組成， 正電極板和負(fù)電極板是直條圓鋼按等距平行焊接在各自的邊框上，柵板式電 極由柵板等距傾斜焊接在其邊框上，柵板式電極置于正電極板和負(fù)電極板的 下方并作為接地極。該復(fù)合式極板增強(qiáng)了預(yù)脫水能力，可產(chǎn)生高梯度電場， 使進(jìn)入電場的原油含水率降低，脫水速度加快，效率得到提高。中國專利 ZL200720021235.4:提出了一種絕緣電極網(wǎng)，由金屬導(dǎo)體構(gòu)成主體，在金屬導(dǎo) 體的外表設(shè)置絕緣層，金屬導(dǎo)體編制成網(wǎng)狀。當(dāng)石油的含水很高時(shí)或者乳化 程度很高時(shí)，對于電場局部因原油性質(zhì)變化引起的電場破壞，電脫水器仍不 會受到影響。
實(shí)踐表明，由于現(xiàn)有技術(shù)上述技術(shù)方案的脫水機(jī)理都是基于偶極聚結(jié)原 理，極板分布難以使水珠荷電，難以實(shí)現(xiàn)電泳聚結(jié)，因此脫水效果不理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種原油電脫水器的輝光荷電電極極板，有效解決 現(xiàn)有原油電脫水器脫水效果不理想的技術(shù)缺陷。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種原油電脫水器的輝光荷電電極^L 板，包括正電極極板和負(fù)電極極板，所述正電極極板和負(fù)電極極板中，其中 一個(gè)是線陣列極板，另一個(gè)是用于與所述線陣列極板形成輝光通道的尖緣陣 列極板。
一個(gè)尖緣陣列極板可以平行設(shè)置在一個(gè)線陣列極板的一側(cè)，或一個(gè)尖緣 陣列極板平行_沒置在二個(gè)線陣列極板之間，或一個(gè)線陣列極板平行設(shè)置在二 個(gè)尖緣陣列極板之間。
在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上，所述尖緣陣列極板為針陣列極板，所述針陣列 極板包括針電極框架和針電極，所述針電極框架為網(wǎng)狀框架結(jié)構(gòu)，數(shù)個(gè)針電 極依次設(shè)置在網(wǎng)狀框架結(jié)構(gòu)的表面上，且每個(gè)針電極垂直于針電極框架的平 面。進(jìn)一步地，針電極針尖的半徑小于或等于0. 01毫米。
在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上，所述尖緣陣列極板為片陣列極板，所述片陣列 極板包括片電極框架和片電極，所述片電極框架為網(wǎng)狀框架結(jié)構(gòu)，數(shù)個(gè)薄片 狀的片電極依次設(shè)置在網(wǎng)狀框架結(jié)構(gòu)的表面上，且每個(gè)片電極的平面垂直于 片電極框架的平面。進(jìn)一步地，片電極邊緣的厚度小于或等于0. 01毫米。
在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上，所述尖緣陣列極板為針片組合陣列極板，所述 針片組合陣列極板包括框架、針電極和片電極，所述框架為網(wǎng)狀框架結(jié)構(gòu)， 數(shù)個(gè)針電極和片電極組合設(shè)置在網(wǎng)狀框架結(jié)構(gòu)的表面上，且每個(gè)針電極垂直 于框架的平面，每個(gè)片電極的平面垂直于框架的平面。
本發(fā)明提供了 一種原油電脫水器的輝光荷電電極極板，采用了原油乳 狀液中輝光放電使水珠荷電的機(jī)理，荷電后的水珠在電場力作用下吸附在電 極極板上，達(dá)到原油電泳脫水的目的。與現(xiàn)有技術(shù)的網(wǎng)狀極板結(jié)構(gòu)相比，本 發(fā)明基于針電極或片電極的直流輝光放電具有更加均勻的空間分布，提高了最大可注入功率，增加了輝光放電的功率密度，使水珠荷電，進(jìn)而導(dǎo)致原油 電脫水器以電泳脫水為主體，達(dá)到理想的脫水效果。通過改變陣列規(guī)模還可 以得到不同的脫水效果，具有廣闊的應(yīng)用前景。應(yīng)用本發(fā)明可開發(fā)基于直流 電源的輝光放電裝置，這對脈沖輝光放電裝置制造困難和成本高既是合理回 避，又具有4艮高的商業(yè)應(yīng)用價(jià)值。
下面通過附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖1為本發(fā)明原油電脫水器的輝光荷電電極極板第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示
意圖2為本發(fā)明針陣列極板的結(jié)構(gòu)示意圖3為本發(fā)明原油電脫水器的輝光荷電電極極板第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示
意圖4為本發(fā)明原油電脫水器的輝光荷電電極極板第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示
意圖5為本發(fā)明片陣列極板的結(jié)構(gòu)示意圖6為本發(fā)明原油電脫水器的輝光荷電電極極板第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示 意圖。
附圖標(biāo)記說明
l一線陣列極板； 2—針陣列極板； 3—片陣列極板；
21—針電極框架； 22—針電極； 31—片電極框架；
32 —片電極。
具體實(shí)施例方式
研究表明，在直流電場的作用下，在原油電脫水器內(nèi)部，運(yùn)動的自由電 子在兩個(gè)電極極板之間形成了微弱電流。電壓越高，電場強(qiáng)度越大，電極極
板附近自由電子的運(yùn)動速度越快。高速運(yùn)動的自由電子撞擊原油乳狀液中所 含的中性氣體分子使之電離，產(chǎn)生大量正離子、負(fù)離子和自由電子，形成等 離子體，使電極極板間電流(電暈電流)急劇增大，在電極極板附近發(fā)生電暈 輝光放電，形成電暈區(qū)。負(fù)離子和自由電子受電場力的作用向正電極極板移 動，移動時(shí)與水珠乳化膜碰撞而結(jié)合在一起，使水珠荷電。帶負(fù)電荷的水珠 在電場力的驅(qū)動下向正電極極板轉(zhuǎn)移，最后吸附在正電極極板上而與原油分 離。同理，正離子向負(fù)電極極板移動，移動時(shí)與水珠乳化膜碰撞而結(jié)合在一 起，使水珠荷電。帶正電荷的水珠在電場力的驅(qū)動下向負(fù)電極極板轉(zhuǎn)移，最 后吸附在負(fù)電極極板上而與原油分離。由此可見，水珠運(yùn)動在很大程度上決 定了脫水效果，而水珠荷電是水珠運(yùn)動的前提，而電暈輝光放電能產(chǎn)生有效 高能電子使7jC珠荷電，因此電暈輝光放電在很大程度上決定了脫水效果。
由于現(xiàn)有技術(shù)的輝光荷電電極極板為線陣列極板(也稱網(wǎng)狀極板)，輝 光放電中，電離只在網(wǎng)狀極板周圍很小的區(qū)域中進(jìn)行，而且直至火花擊穿才 出現(xiàn)極少的輝光區(qū)域。發(fā)明人的研究表明，輝光放電區(qū)域能使水珠的乳化膜 帶電，即能使水珠荷電，而非輝光放電區(qū)域不能使水珠的乳化膜帶電，即不 能使水珠荷電。因此，由于現(xiàn)有技術(shù)網(wǎng)狀極板結(jié)構(gòu)只出現(xiàn)極少的輝光區(qū)域， 水珠荷電效果微弱，其脫水原理只能是以偶極聚結(jié)脫水為主體。盡管在原油 進(jìn)入脫水罐過程中由于摩擦等作用，水珠本身帶有一定的電荷，可以產(chǎn)生一 定的電泳脫水，但在實(shí)際脫水過程中，這種自然形成的帶電水珠數(shù)量非常少， 因而很難產(chǎn)生理想的脫水效果。
圖1為本發(fā)明原油電脫水器的輝光荷電電極極板第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意 圖，為一種二層輝光荷電電極極板結(jié)構(gòu)。如圖1所示，本實(shí)施例輝光荷電電 極極板包括平行設(shè)置的正電極極板和負(fù)電極極板，其中正電極極板為線陣列
極板(也稱網(wǎng)狀極板)l，負(fù)電極極板為針陣列極板2，形成本實(shí)施例針陣列 電極極板結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例中，線陣列極板1和作為尖緣陣列極板的針陣列極 板2用于形成輝光通道，以產(chǎn)生較多的有效高能電子，使水珠荷電幾率加大。針陣列極板2包括針電極框架21和針電極22，針電極框架21為網(wǎng)狀框架結(jié) 構(gòu)，其平面與線陣列極板1的平面平行，數(shù)個(gè)針電極22依次設(shè)置在網(wǎng)狀框架 結(jié)構(gòu)一側(cè)的表面上，且每個(gè)針電極22垂直于針電極框架21的平面。圖2為 本發(fā)明針陣列極板的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，數(shù)個(gè)針電極22依次排列成一 條直線，針電極框架21上網(wǎng)狀框架結(jié)構(gòu)的長度為L，表示針陣列極板一個(gè)的 模塊的長度，由針電極框架21的網(wǎng)格大小決定；相鄰針電極22之間的距離 為a,該參數(shù)越小越好，但不能為零；針電極22的長度為b，該參數(shù)主要取 決于電場強(qiáng)度；針電極22可以采用不銹鋼類的金屬針，針尖半徑小于或等于 0. 01毫米。上述參數(shù)均可才艮據(jù)實(shí)際工程實(shí)施情況確定。
如圖1所示，線陣列極板1中的線平行于線陣列極板的平面，如果極板 2也是線陣列極板，這種電極極板屬于石油行業(yè)最傳統(tǒng)和最經(jīng)典的電極極板 結(jié)構(gòu)。研究表明，這種結(jié)構(gòu)即使電場很強(qiáng)也很難形成輝光放電。
下面通過本實(shí)施例針陣列電極極板結(jié)構(gòu)的作用機(jī)理進(jìn)一步說明本實(shí)施例 的技術(shù)方案。隨著電場的逐漸加強(qiáng)，針陣列極板中針電極附近的電場也在不 斷增強(qiáng)。當(dāng)針陣列極板附近的電場都達(dá)到輝光的闊值場強(qiáng)時(shí)，全部針電極都 能夠引發(fā)輝光。隨著電場的進(jìn)一步加強(qiáng)，輝光整體進(jìn)一步增強(qiáng)，直至最后擊 穿。發(fā)明人的研究結(jié)果表明，輝光放電充滿了針陣列極板和另一電極極板之 間，能使水珠荷電。因?yàn)獒橁嚵须姌O極板結(jié)構(gòu)中二個(gè)電極極板之間的電場是 一種極不均勻的電場，在針陣列極板的尖端附近的電力線比較集中，所以產(chǎn) 生的電場強(qiáng)度很高，形成明亮的放電通道向另一個(gè)電極極板延伸，因而能產(chǎn) 生較多的有效高能電子，使水珠荷電幾率加大，荷電時(shí)間縮短，而被迅速帶 電。這樣，與現(xiàn)有技術(shù)線陣列極板電極結(jié)構(gòu)完全不同的是，本實(shí)施例這種針 陣列電極極板結(jié)構(gòu)能使電場區(qū)域的水珠荷電，進(jìn)而導(dǎo)致原油電脫水器以電泳 脫水為主體。
在實(shí)際應(yīng)用中，也可以采用負(fù)電極極板為線陣列極板、正電極極板為針 陣列極板的針陣列電極極板結(jié)構(gòu)，針陣列極板中的框架形狀可以為正方形、 矩形、平行四邊形、菱形、梯形、三角形、圓形或橢圓形，也可以為本領(lǐng)域 技術(shù)人員慣常采用的形狀。施加在正電極極板和負(fù)電極極板的電源不僅可以 是直流電源，還可以是交流電源或脈沖電源，而且脈沖電源所形成的脈沖電 場具有更好的脫水效果。
圖3為本發(fā)明原油電脫水器的輝光荷電電極極板第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意 圖，為一種三層輝光荷電電極極板結(jié)構(gòu)。如圖3所示，本實(shí)施例是前述第一 實(shí)施例的一種結(jié)構(gòu)變形，包括平行設(shè)置的二個(gè)線陣列才及板1和一個(gè)針陣列極 板2,其中針陣列極板2設(shè)置在二個(gè)線陣列極板1之間，數(shù)個(gè)針電極22依次 設(shè)置在框架二側(cè)的表面上，且每個(gè)針電極垂直于框架的平面，形成三層的針 陣列電極極板結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例針陣列電極極板結(jié)構(gòu)的相關(guān)參數(shù)和工作機(jī)理與 第一實(shí)施例相同，不再贅述。本實(shí)施例三層輝光荷電電極極板結(jié)構(gòu)也可以采 用一個(gè)線陣列極板1和二個(gè)針陣列極板2，其中線陣列極板1設(shè)置在二個(gè)針 陣列極板2之間。進(jìn)一步地，本發(fā)明原油電脫水器的輝光荷電電極極板第一 實(shí)施例和第二實(shí)施例的結(jié)合還可以形成新的多層電極實(shí)施方案。
圖4為本發(fā)明原油電脫水器的輝光荷電電極極板第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意 圖，為一種二層輝光荷電電極極板結(jié)構(gòu)。如圖4所示，本實(shí)施例輝光荷電電 極極板包括平行設(shè)置的正電極極板和負(fù)電極極板，其中正電極極板為線陣列 極板(也稱網(wǎng)狀陣列極板)1，負(fù)電極極板為片陣列極板3，形成本實(shí)施例片 陣列電極極板結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例中，線陣列極板1和作為尖緣陣列極板的片陣 列極板3用于形成輝光通道，以產(chǎn)生較多的有效高能電子，使7JC珠荷電幾率 加大。片陣列極板3包括片電極框架31和片電極32，片電極框架31為網(wǎng)狀 框架結(jié)構(gòu)，其平面與線陣列極板l的平面平行，數(shù)個(gè)薄片狀的片電極32依次 設(shè)置在網(wǎng)狀框架結(jié)構(gòu)一側(cè)的表面上，且每個(gè)片電極32的平面垂直于片電極框 架31的平面。圖5為本發(fā)明片陣列極板的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所示，片電極 32的基體釆用盡可能薄的不銹鋼類金屬薄片，輝光由片狀電極邊緣引發(fā)。片 電極32的長度為L,寬度為w，其邊緣帶有半徑為R的倒角，鑲嵌于長度為L的片電極框架31的網(wǎng)狀框架結(jié)構(gòu)上，片電極邊緣的厚度小于或等于0.01 毫米。上述參數(shù)可根據(jù)實(shí)際工程實(shí)施情況確定，片電極的長度為L由片電極 框架31的網(wǎng)格大小決定，原則上越短越好，但受到原油翻度特性的限制。
下面通過本實(shí)施例片陣列電極極板結(jié)構(gòu)的作用機(jī)理進(jìn)一步說明本實(shí)施例 的技術(shù)方案。隨著外施電場的不斷加強(qiáng)，輝光首先在片陣列極板中片電極的 外側(cè)開始出現(xiàn)，明亮的放電通道向另一個(gè)電極極板延伸。在電場進(jìn)一步加強(qiáng) 后，輝光開始從片電極邊緣更多的位置出現(xiàn)。電場繼續(xù)加強(qiáng)，輝光則會完全 占滿了片電極邊緣，由片電極邊緣延伸出的輝光通道形成了明亮的藍(lán)色幕狀 放電區(qū)。在電場加強(qiáng)到一定值時(shí)，火花擊穿發(fā)生，可以看到在薄片狀的片電 極所產(chǎn)生的輝光放電中，輝光通道具有更加均勻的空間分布，因而能產(chǎn)生較 多的有效高能電子，使水珠荷電幾率加大，荷電時(shí)間縮短，而被迅速帶電。 這樣，現(xiàn)有技術(shù)線陣列極板電極結(jié)構(gòu)完全不同的是，本實(shí)施例這種片陣列電 極極板結(jié)構(gòu)能使電場區(qū)域的水珠荷電，進(jìn)而導(dǎo)致原油電脫水器以電泳脫水為 主體。發(fā)明人的研究結(jié)果表明，本實(shí)施例采用薄片形成的片陣列電極極板結(jié) 構(gòu)能夠使輝光分布更加均勻，有效降低了熱不穩(wěn)定性導(dǎo)致?lián)舸┑母怕?，允許 更大的平均功率存在，使得最大放電功率密度顯著升高。此外，本實(shí)施例片 陣列電極極板結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單、放電均勻強(qiáng)烈、工作穩(wěn)定可靠和成本低等 特點(diǎn)。發(fā)明人的研究結(jié)果進(jìn)一步表明，由于在同樣條件下片陣列電極極板結(jié) 構(gòu)的擊穿電壓更高，脈沖平均功率會隨外施電壓和放電電流的提高而提高， 脈沖平均功率也更高。相對于第一、第二實(shí)施例的針陣列電極極板結(jié)構(gòu)，片 陣列電極極板結(jié)構(gòu)更加改善了輝光分布的均勻性，克服了熱不穩(wěn)定性的影響， 脈沖平均功率得以顯著提高，從而提高了放電功率密度。
在實(shí)際應(yīng)用中，也可以采用負(fù)電極極板為線陣列極板、正電極極板為片 陣列極板的片陣列電極極板結(jié)構(gòu)，片陣列極板中的框架形狀可以為正方形、 矩形、平行四邊形、菱形、梯形、三角形、圓形或橢圓形，也可以為本領(lǐng)域 技術(shù)人員慣常采用的形狀。施加在正電極極板和負(fù)電極極板的電源不僅可以
是直流電源，還可以是交流電源或脈沖電源，而且脈沖電源所形成的脈沖電 場具有更好的脫水效果。
圖6為本發(fā)明原油電脫水器的輝光荷電電極極板第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意 圖，為一種三層輝光荷電電極極板結(jié)構(gòu)。如圖6所示，本實(shí)施例是前述第三 實(shí)施例的一種結(jié)構(gòu)變形，包括平行設(shè)置的二個(gè)線陣列極板1和一個(gè)片陣列極 板3，其中片陣列極板3設(shè)置在二個(gè)線陣列極板1之間，數(shù)個(gè)片電極依次設(shè) 置在框架二側(cè)的表面上，且每個(gè)片電極垂直于框架的平面，形成三層的片陣 列電極極板結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例片陣列電極極板結(jié)構(gòu)的相關(guān)參數(shù)和工作機(jī)理與第 三實(shí)施例相同，不再贅述。本實(shí)施例三層輝光荷電電極極板結(jié)構(gòu)也可以采用 一個(gè)線陣列極板1和二個(gè)片陣列極板3,其中線陣列極板1設(shè)置在二個(gè)片陣 列極板3之間。進(jìn)一步地，本發(fā)明原油電脫水器的輝光荷電電極極板第三實(shí) 施例和第四實(shí)施例的結(jié)合還可以形成新的多層電極實(shí)施方案。
進(jìn)一步地，本發(fā)明原油電脫水器的輝光荷電電極極板第 一 實(shí)施例和第三 實(shí)施例的結(jié)合還可以形成新的實(shí)施方案。該實(shí)施方案包括一個(gè)線陣列極板和 一個(gè)針片組合陣列極板，針片組合陣列極板包括框架、針電極和片電極，框 架為網(wǎng)狀框架結(jié)構(gòu)，數(shù)個(gè)針電極和片電極以組合方式設(shè)置在框架的表面上， 且每個(gè)針電極垂直于框架的平面，每個(gè)片電極的平面垂直于框架的平面，形 成針片組合陣列極板結(jié)構(gòu)。本實(shí)施方案可以將針陣列極板和片陣列極板的優(yōu) 點(diǎn)有機(jī)地組合起來，最大限度地提高脫水效果。當(dāng)然，本發(fā)明原油電脫水器 的輝光荷電電極極板第二實(shí)施例和第四實(shí)施例的結(jié)合也可以形成各種各樣的 新的實(shí)施組合方案及多層實(shí)施組合方案。
本發(fā)明上述實(shí)施例提供了針陣列電極極板結(jié)構(gòu)、片陣列電極極板結(jié)構(gòu)和 針片組合陣列極板結(jié)構(gòu)，采用了原油乳狀液中輝光放電使水珠荷電的機(jī)理， 荷電后的水珠在電場力作用下吸附在電極極板上，達(dá)到原油電泳脫水的目的。 與現(xiàn)有技術(shù)的網(wǎng)狀極板結(jié)構(gòu)相比，本發(fā)明基于針電極或片電極的直流輝光放 電具有更加均勻的空間分布，提高了最大可注入功率，增加了輝光放電的功
率密度，使水珠荷電，進(jìn)而導(dǎo)致原油電脫水器以電泳脫水為主體，達(dá)到理想 的脫水效果。通過改變陣列規(guī)模還可以得到不同的脫水效果，具有廣闊的應(yīng) 用前景。應(yīng)用本發(fā)明可開發(fā)基于直流電源的輝光放電裝置，這對脈沖輝光放 電裝置制造困難和成本高既是合理回避，又具有^艮高的商業(yè)應(yīng)用價(jià)值。
最后應(yīng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制， 盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng) 理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技 術(shù)方案的精神和范圍。
本專利得到國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)支持，項(xiàng)目名稱 高效節(jié)能環(huán)保原油混沌脈沖電脫水器產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)研究(項(xiàng)目編號 2007AA05Z230)。
權(quán)利要求
1.一種原油電脫水器的輝光荷電電極極板，包括正電極極板和負(fù)電極極板，其特征在于，所述正電極極板和負(fù)電極極板中，其中一個(gè)是線陣列極板，另一個(gè)是用于與所述線陣列極板形成輝光通道的尖緣陣列極板。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的原油電脫水器的輝光荷電電極極板，其特征在 于， 一個(gè)尖緣陣列極板平行設(shè)置在一個(gè)線陣列極板的一側(cè)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的原油電脫水器的輝光荷電電極極板，其特征在 于， 一個(gè)尖緣陣列極板平行設(shè)置在二個(gè)線陣列極板之間，或一個(gè)線陣列極板 平行設(shè)置在二個(gè)尖緣陣列極板之間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一權(quán)利要求所述的原油電脫水器的輝光荷電 電極極板，其特征在于，所述尖緣陣列極板為針陣列極板，所述針陣列極板 包括針電極框架和針電極，所述針電極框架為網(wǎng)狀框架結(jié)構(gòu)，數(shù)個(gè)針電極依 次設(shè)置在網(wǎng)狀框架結(jié)構(gòu)的表面上，且每個(gè)針電極垂直于針電極框架的平面。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的原油電脫水器的輝光荷電電極極板，其特征在 于，針電極針尖的半徑小于或等于0. 01毫米。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一權(quán)利要求所述的原油電脫水器的輝光荷電 電極極板，其特征在于，所述尖緣陣列極板為片陣列極板，所述片陣列極板 包括片電極框架和片電極，所述片電極框架為網(wǎng)狀框架結(jié)構(gòu)，數(shù)個(gè)薄片狀的 片電極依次設(shè)置在網(wǎng)狀框架結(jié)構(gòu)的表面上，且每個(gè)片電極的平面垂直于片電 極框架的平面。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的原油電脫水器的輝光荷電電極極板，其特征在 于，片電極邊緣的厚度小于或等于0. 01毫米。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一權(quán)利要求所述的原油電脫水器的輝光荷電 電極極板，其特征在于，所述尖緣陣列極板為針片組合陣列極板，所述針片 組合陣列極板包括框架、針電極和片電極，所述框架為網(wǎng)狀框架結(jié)構(gòu)，數(shù)個(gè) 針電極和片電極組合設(shè)置在網(wǎng)狀框架結(jié)構(gòu)的表面上，且每個(gè)針電極垂直于框 架的平面，每個(gè)片電極的平面垂直于框架的平面。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種原油電脫水器的輝光荷電電極極板，包括正電極極板和負(fù)電極極板，所述正電極極板和負(fù)電極極板中，其中一個(gè)是線陣列極板，另一個(gè)是用于與所述線陣列極板形成輝光通道的尖緣陣列極板。所述尖緣陣列極板可以為針陣列極板、片陣列極板或針片組合陣列極板。與現(xiàn)有技術(shù)的網(wǎng)狀極板結(jié)構(gòu)相比，本發(fā)明基于針電極或片電極的直流輝光放電具有更加均勻的空間分布，提高了最大可注入功率，增加了輝光放電的功率密度，使水珠荷電，進(jìn)而導(dǎo)致原油電脫水器以電泳脫水為主體。應(yīng)用本發(fā)明可開發(fā)基于直流電源的輝光放電裝置，這對脈沖輝光放電裝置制造困難和成本高既是合理回避，又具有很高的商業(yè)應(yīng)用價(jià)值。
文檔編號B01D17/06GK101343556SQ20081011916
公開日2009年1月14日 申請日期2008年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月28日
發(fā)明者梁志珊 申請人:中國石油大學(xué)(北京)