专利名称：乳化液的超声波破乳装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用物理方法对乳化液进行超声波破乳的装置，尤其是一种对油田或炼油厂生产中的原油进行超声波破乳脱水的装置。
背景技术：
在原油的生产和加工过程中，一道重要的工序就是油水分离，或称脱水，脱水的关键是设法打破结合紧密、规格不一的油包水、水包油的油水乳化结构，这个过程就叫破乳，破乳后再通过其它手段，如加温、沉降、静化等对油水进行分离。目前，工业生产中除了普遍使用的化学破乳，即通过在乳化液中添加大量化学破乳剂实现的工艺外，利用超声波作用液体时产生的空化等作用实现破乳，被认为是一种有效的破乳方法。
CN2296230Y公开了一种“原油电场脱水的超声波破乳装置”，它由超声波发生器、超声波作用区、传输电缆和超声波探头组成，超声波作用区是一个其轴线方向与处理液体流动方向一致的圆筒形或方筒形腔体，超声波探头通过法兰安置在与腔体轴线方向一致的作用区外侧壁上，超声波的作用方向与液体的流动方向垂直。这种破乳装置的缺点是超声波垂直作用于流动的乳化液，作用的时间和范围有限，影响了破乳的效果，同时，发射的超声波被对面的腔壁反射，形成超声波之间的叠加或聚焦，强度不易控制，甚至会引起被处理液体的二次乳化。
CN2539559Y公开了一种“原油超声波一电场联合脱盐装置”其包括电脱盐罐、超声波作用区、超声波探头、超声波发生器，原油进入电脱盐罐前的管道上，安装的超声波作用区的轴线与原油的流动方向一致。超声波作用区为管道式结构，未端为锥管区，内部结构呈圆锥形。超声波探头安装在锥管区的对面，超声波的作用方向与锥管区的轴线方向一致，该方案提供了一个超声波作用方向与液体流动方向一致或相反的单向作用区，适当增大了超声波作用的区域和时间，但是结构过于复杂，超声波受单向作用的制约，破乳效果依然有限。
CN1589947A公开了一种“顺流和逆流超声波联合作用使油水乳化物破乳的方法及装置”，该方案设置了一个与油水管线连接的管道式结构的超声波作用区，在管道式超声波作用区的两端相对各安装一个超声波探头，超声波发生器通过超声波探头发生与油水流动同向的顺流超声波及油水流动反向的逆流超声波，顺流超声波和逆流超声波同时作用于流经同一个超声波作用区内的乳化液，达到使其破乳的目的。该方案由于设置了一个两只相对安装的超声波探头，可以沿油水流动方向和逆向联合作用的一个作用区，从而扩大了超声作用的范围，延长了作用时间，提高了超声破乳的效果。但该方案存在的问题是沿乳化液流动方向在联合作用区两端相对设置的两只超声波探头相互对射，所发出的两束超声波极易在联合作用区内部，尤其是中间部分形成叠加，一旦叠加的强度达到一定的阀值，对作用区的油水混合液不但不能破乳，而很可能是进一步乳化；为了避免出现上述问题，要么限制两只探头的发射功率，这就会严重限制超声波发生器和探头的工作潜力，造成浪费，进而限制破乳效果；要么就要从结构上尽可能地扩大联合作用区的长度，而这又会带来安装、控制及场地限制等一系列新的问题。
发明内容
为了克服现有的油水乳化物破乳装置破乳效果差及易引起二次乳化的技术不足，本发明提供一种超声波的破乳装置，该破乳装置不仅具有高效的破乳效果，而且还能防止超声波使油水产生二次乳化。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是设有超声波探头及与其电连接的超声波发生器，超声波探头安装在管状的过渡连接装置上，过渡连接装置的两端分别连接有管状的前置超声波作用区及后置超声波作用区，超声波探头由前置超声波探头及后置超声波探头组成，前置超声波探头所发射的超声波仅作用于前置超声波作用区，并且超声波的发射方向与前置超声波作用区内的液体流动方向相反，后置超声波探头所发射的超声波仅作用于后置超声波作用区，并且超声波的发射方向与后置超声波作用区内的液体流动方向相同。
本发明还可通过如下措施来实现前置超声波探头及后置超声波探头还可以分别安装在过渡连接装置两端的腔壁上。前置超声波探头及后置超声波探头还可以经支承体固定在过渡连接装置腔体的中部，前置超声波探头及后置超声波探头采用背对背的方向安装在支承体中间部位的左右两侧。
本发明的有益效果是，可以利用现有的液体输送管道，也可以设置单独的腔体，自然形成了两个超声波作用区，流向过渡连接装置方向的前部腔体中形成了一个前置超声波作用区，而在流出过渡连接装置方向的后部腔体中形成一个后置超声波作用区，前置作用区内逆流向的超声波与后置作用区内同流向的超声波分别作用于流经的液体，在每个超声波作用区内只有一个方向的超声波在超作用，两束超声波的作用方向相反，这就彻底解决了超声波之间由于相互干扰和叠加，进而引起被处理液体二次乳化的问题，结构简单。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的结构示意图，也是一种实施例的结构示意图。
图2是本发明实施例三的结构示意图。
图3是图2中支承体的结构示意图。
图4是本发明实施例二的结构示意图。
图中1.过渡连接装置，2.支承体，3.连接脚，4.超声波发生器，5.电缆，6.大法兰盘，7.大法兰盘，8.前置超声波作用区，9.后置超声波作用区，10.前拐弯处，11.后拐弯处，12.前置超声波探头，13.后置超声波探头，14.小法兰盘，15.小法兰盘。
具体实施例方式
实施例一图1所示，过渡连接装置1为V字形的弯管结构，弯管的两端分别设有与前置超声波作用区8相连接的大法兰盘6，与后置超声波作用区9相连接的大法兰盘7，过渡连接装置1及与其连接的前置超声波作用区8、后置超声波作用区9在垂直于液体流动方向的横截面，既可以是圆形也可以是椭圆形、方形等，在过渡连接装置1两端部各加工有一前拐弯处10及后拐弯处11，在前拐弯处10及后拐弯处11正对大法兰盘6及大法兰盘7的中间开孔的位置的管壁上，分别设有小法兰盘15及小法兰盘14，即小法兰盘15及小法兰盘14的圆心分别位于前置超声波作用区8及后置超声波作用区9的轴线上，并且在相对位置上小法兰盘15及小法兰盘14分别与大法兰盘6及大法兰盘7的盘面平行，小法兰盘15及小法兰盘14分别用于固定前置超声波探头12及后置超声波探头13，电缆5将前置超声波探头12及后置超声波探头13与超声波发生器4电连接，前置超声波探头12所发射的超声波仅作用于前置超声波作用区8，并且超声波的发射方向与前置超声波作用区8内的液体流动方向相反，后置超声波探头13所发射的超声波仅作用于后置超声波作用区9，并且超声波的发射方向与后置超声波作用区9内的液体流动方向相同。本实施例前置超声波作用区8的轴线与后置超声波作用区9的轴线在同一直线方向。
本发明可以保证前置超声波探头12及后置超声波探头13完全独立地分别在前置超声波作用区8及后置超声波作用区9内实现破乳，相互之间不存在干扰，完全可以根据处理液体的参数变化随时调整超声波的频率、振幅等参数，特别适合被处理液体成分和性质变化剧烈的原油生产过程。
实施例二图4所示，过渡连接装置1为L字形的管状结构，过渡连接装置1的两端分别设有与前置超声波作用区8相连接的大法兰盘6，与后置超声波作用区9相连接的大法兰盘7，在过渡连接装置1两端部各加工有一前拐弯处10及后拐弯处11，使过渡连接装置1两端口的轴线相垂直，在前拐弯处10及后拐弯处11正对大法兰盘6及大法兰盘7的中间开孔的位置的管壁上，分别设有小法兰盘15及小法兰盘14，即小法兰盘15及小法兰盘14的圆心分别位于前置超声波作用区8及后置超声波作用区9的轴线上，并且在相对位置上小法兰盘15及小法兰盘14分别与大法兰盘6及大法兰盘7的盘面平行，小法兰盘15及小法兰盘14分别用于固定前置超声波探头12及后置超声波探头13，电缆5将前置超声波探头12及后置超声波探头13与超声波发生器4电连接，前置超声波探头12所发射的超声波仅作用于前置超声波作用区8，并且超声波的发射方向与前置超声波作用区8内的液体流动方向相反，后置超声波探头13所发射的超声波仅作用于后置超声波作用区9，并且超声波的发射方向与后置超声波作用区9内的液体流动方向相同。本实施例前置超声波作用区8的轴线与后置超声波作用区9的轴线垂直。
实施例三在图2、图3中，过渡连接装置1为管状的腔形结构，腔形结构的截面可以是圆形、方形或其它形状，过渡连接装置1的前后两端分别设有大法兰盘6及大法兰盘7，大法兰盘6及大法兰盘7分别与作为前置超声波作用区8及后置超声波作用区9的原油输送管道的腔体相连接，在过渡连接装置1的腔体内部纵向中间部位设有支承体2，支承体2呈星状结构，其连接脚3的数量可以是二支或多支，被处理的乳化液通过连接脚3之间的空隙进出过渡连接装置1，从而尽可能地保证了被处理液体流动的稳定性，支承体2通过连接脚3的一端与过渡连接装置1的腔体内侧壁连接固定，支承体2中间部位的左右两侧采用背对背的方向安装有前置超声波探头12及后置超声波探头13，电缆5穿过连接脚3内部的导线管将前置超声波探头12及后置超声波探头13与超声波发生器4电连接，前置超声波探头12所发射的超声波仅作用于前置超声波作用区8，并且超声波的发射方向与前置超声波作用区8内的液体流动方向相反，后置超声波探头13所发射的超声波仅作用于后置超声波作用区9，并且超声波的发射方向与后置超声波作用区9内的液体流动方向相同。
本发明过渡连接装置1还可以为U字形等多种形状的弯管结构，也就是说前置超声波作用区8的轴线与后置超声波作用区9的轴线之间可以为任意角度，结构紧凑、安装方便、适应性强，几乎可以安装在工业生产所需要的任何位置。
本发明过渡连接装置1主要作用是用于安装固定前置超声波探头12及后置超声波探头13，并且以前置超声波探头12及后置超声波探头13为界，即以前置超声波探头12及后置超声波探头13所发射的超声波作用于乳化液的区域范围，将乳化液流经的管道分为前置超声波作用区8及后置超声波作用区9。过渡连接装置1也可以为中间开孔的片状结构，过渡连接装置1被挤压在前置超声波作用区8及后置超声波作用区9之间。
权利要求
1.一种乳化液的超声波破乳装置，其设有超声波探头及与其电连接的超声波发生器，其特征在于超声波探头安装在管状的过渡连接装置上，过渡连接装置的两端分别连接有管状的前置超声波作用区及后置超声波作用区，超声波探头由前置超声波探头及后置超声波探头组成，前置超声波探头所发射的超声波仅作用于前置超声波作用区，并且超声波的发射方向与前置超声波作用区内的液体流动方向相反，后置超声波探头所发射的超声波仅作用于后置超声波作用区，并且超声波的发射方向与后置超声波作用区内的液体流动方向相同。
2.根据权利要求1所述乳化液的超声波破乳装置，其特征在于所说的前置超声波探头及后置超声波探头还可以分别安装在过渡连接装置两端的腔壁上。
3.根据权利要求1所述乳化液的超声波破乳装置，其特征在于所说的前置超声波探头及后置超声波探头还可以经支承体固定在过渡连接装置腔体的中部，前置超声波探头及后置超声波探头采用背对背的方向安装在支承体中间部位的左右两侧。
全文摘要
本发明涉及一种乳化液的超声波破乳装置，其特征是设有超声波探头及与其电连接的超声波发生器，超声波探头安装在管状的过渡连接装置上，过渡连接装置的两端分别连接有管状的前置超声波作用区及后置超声波作用区，超声波探头由前置超声波探头及后置超声波探头组成，前置超声波探头所发射的超声波仅作用于前置超声波作用区，并且超声波的发射方向与前置超声波作用区内的液体流动方向相反，后置超声波探头所发射的超声波仅作用于后置超声波作用区，并且超声波的发射方向与后置超声波作用区内的液体流动方向相同。本发明彻底解决了超声波之间由于相互干扰和叠加，进而引起被处理液体二次乳化的问题，结构简单。
文档编号B01J19/10GK1745869SQ20051004435
公开日2006年3月15日 申请日期2005年8月4日 优先权日2005年8月4日
发明者李春和, 王其明, 唐建平, 程国永 申请人:威海海和科技有限责任公司