длярегулированиярасстояниямеждуэлектродами; 3 - электрод; 4 - распределительная головка; 5 - теплоизоляция;6 - штуцер для ввода сырой нефти; 7 - дренажный штуцер; 8 - штуцер длявыводаобессоленнойнефти.Рисунок1.7–ШаровойэлектродегидраторСоответственно трем вводам с распределительными головками, внутриэлектродегидратораподвешенынаизоляторахтрипарыгоризонтальныхэлектродовдиаметром2-3 м.Каждойголовкесоответствуетсвояпараэлектродов, подвешенных, как и в вертикальных электродегидраторах, одинпод другим по центру головок. Верхний электрод каждой пары расположеннадсоответствующейголовкой,нижнийэлектрод-поднею.Расстояниемеждуверхниминижнимэлектродамикаждойпары13-17 см.Нефтьпоступаетвэлектродегидраторповсемтремвводамсоответственночерезтрираспределительныеголовки.Горизонтальныещелипоследнихнаправляюткаждыйпотокнефтиперпендикулярносиловымлиниямэлектрическогополя,создаваемогосоответствующейпаройэлектродов.Размер щелей в головках регулируется штурвалами, расположенными подаппаратом, от 0 до 25 мм. Электроды питаются током высокого напряженияот трансформаторов типа ОМ-66/35 мощностью по 50 кВт, установленных наплощадке,смонтированнойнаверхуаппарата.Напряжениевнутрьэлектродегидратора подается через проходные изоляторы, установленные вверхнемднищеаппарата.Всегоимеетсяшестьтрансформаторовишестьпроходных изоляторов - по два на каждую пару электродов. Номинальноенапряжение на первичных обмотках трансформаторов 380 В. Напряжение навторичных обмотках в зависимости от способа соединения равно 11, 16,5 или
22 кВ.Трансформаторы питаются отсети трехфазного тока 3х380в.Трипарытрансформаторовподключенысоответственноктремлинейнымнапряжениямсети,чтообеспечиваетее равномернуюзагрузку.Питание разных пар электродов различными по фазе напряжениями неимеетсущественногозначениядляработыэлектродегидратора,таккакрасстояниямеждуразнымипарамиэлектродовбольшие(около2,5 м).Каждая пара трансформаторов включена в цепь так же, как в вертикальныхэлектродегидраторах: первичные обмотки трансформаторов подключены кнапряжениюпротивоположнымиконцами,вследствиечегоиполярностьвысоковольтных обмоток противоположна. Начала этих обмоток заземлены.Концыобмотокчерезпроходныеизоляторыподключеныкэлектродам.Ввиду разных полярностей к электродам подводится двойное напряжение.Напряжениемеждуэлектродамиобычноравно33000или44000в,напряженность электрического поля 2 - 3 кв/см. Для ограничения силы тока изащитыэлектрооборудованияоткороткогозамыканиявцепьпервичныхобмоток каждого трансформатора включены реактивные катушки типа РОМ-50/05.Горизонтальныеэлектродегидраторыимеютрядпреимуществпосравнениюсвертикальнымиишаровыми.Принципработыэтихдегидраторовпримернотакойже,как вертикальныхи шаровых.
-
корпус; 2 - коллектор; 3 - стояки; 4 и 5 - электроды; 6 - распределительная головка
Рисунок1.8–ГоризонтальныйэлектродегидраторсвводомэмульсиивмежэлектродноепространствоРазработаны две конструкциитиповыхгоризонтальныхэлектродегидраторов.Первый электродегидратор имеет следующую конструкцию. Вдоль аппарата
(рис. 1.8)поосинаравныхрасстоянияхдруготдругаустановленывертикальные стояки 3, оканчивающиеся распределительными головками 6длявводаэмульсиивмежэлектродноепространство.Надиподкаждойголовкой подвешены круглые электроды 4 и 5, создающие электрическоеполевокругголовок.Распределительныеголовки6,расположенныевцентремежэлектродногопространствакаждойпарыкруглыхэлектродов,направляюткруговуюструюэмульсииврадиальномнаправленииперпендикулярно направлению электрического поля. Все верхние электродыобъединены в один, а все нижние - в другой общий электрод; питание к нимподводится от двух повышающих трансформаторов. Уровень отстоявшейсяводыавтоматическиподдерживаетсяниженижнегоэлектродапримернона50 см. Таким образом, в данном электродегидраторе электроды образуют двезоныобработкинефтянойэмульсии:перваязонамеждуэлектродами,вкоторуювводитсясырье,характеризуетсявысокойнапряженностьюэлектрического поля; вторая зона обработки - между нижним электродом иуровнем оставшейся воды, в которой скапливается эмульсия повышеннойобводненности, - характеризуется сравнительно небольшой напряженностьюэлектрическогополя.Расстояниемежду электродами15см.Второй электродегидратор, представленный на рис. 1.9 в поперечномразрезе,отличаетсяконструктивнымиособенностямиэлектродов1и2иподачей сырья.Рисунок1.9–Сечениегоризонтальногоэлектродегидраторасвводомсырьяподводяную подушкуВэлектродегидратореЭГ,эмульсияпроходитчерезтризоныобработки.
В первой фоне эмульсия проходит слой отстоявшейся воды, уровень которой поддерживается автоматически на 20 - 30 см выше маточника. В этой зоне нефтяная эмульсия подвергается водной промывке, в результате которой она теряет основную массу пластовой воды. Обезвоженная. таким способом эмульсия, двигаясь в вертикальном направлении с небольшой скоростью, последовательно подвергается обработке сначала в зоне слабой напряженности электрического поля (вторая зона), между уровнем отстоявшейся воды и нижним электродом 2, а затем в зоне сильной напряженности, между обоими электродами 2 и 1. Вертикальное движение потока эмульсии по всему сечению аппарата, создаваемое при помощи маточника, и ступенчатое повышение напряженности электрического поля от нуля в первой зоне до максимальной величины в третьей позволяют в данном электродегидраторе эффективно обрабатывать нефтяную эмульсию любой обводнённости без опасения замыкания электродов и достигать таким образом высокой степени обезвоживания и обессоливания нефти.[5]
Таблица 1.1 – Характеристики типовых электродегидраторов
Обозначение аппарата
|
Объем, м³
|
Рабочее давление, МПа
|
Расчетное давление, МПа
|
Температура, ºC
|
Масса, кг
|
стенки
|
среды
|
Электродегидратор ЭДВ-5
|
5
|
0,7
|
1,0
|
100
|
3150
|
Продолжениетаблицы1.1
Электродегидратор ЭДВ-8
|
8
|
1,5
|
1,8
|
150
|
120
|
4600
|
Электродегидратор ЭДВ-20
|
20
|
1,2
|
1,6
|
150
|
130
|
11900
|
Электродегидратор ЭДВ-32
|
32
|
1,3
|
1,6
|
160
|
140
|
15350
|
Электродегидратор ЭГ 63
|
63
|
1,6
|
1,8
|
100
|
17520
|
Электродегидратор ЭГ 100
|
100
|
1,3
|
1,6
|
150
|
120-
150
|
36000
|
Электродегидратор ЭГ 160
|
160
|
1,2
|
1,6
|
130
|
42800
|
Электродегидратор ЭГ 200
|
200
|
1,6
|
2,2
|
100
|
80-85
|
49300
|
В настоящее время в процессе подготовки нефти все чаще сталииспользоватькомбинированныеустановки,включающиевсебяодновременносекциинагреваисекцииобессоливанияиобезвоживания.Обуславливаетсяэтоэкономическойэффективностью,болеебыстрыммонтажомоборудованияпосравнениюсостандартнымкомплексом.Аппараты типа УПН-3000, а так же зарубежные нефтегазоводоразделители(НГВРП)типа«Хитер-Тритер».Рисунок 1.10 – Аппарат подготовки нефти УПН-3000, общий видИспользование аппаратов с совместным нагревом иэлектродегидрациейзначительноуменьшаетрасходынастроительстводополнительных систем промысловых водоводов и нефтепроводов, ремонт и