Главная -> Словарь

Межэлектродном пространстве

Большое значение имеет расстояние между электродами, которое составляет 10—14 см. При этом напряженность электрического поля, равная напряжению, приложенному к электродам, деленному на расстояние между ними, колеблется в пределах 1,5—2,4 кв/см. Изменение расстояния между электродами существенно влияет на работу электродегидратора. С увеличением межэлектродного расстояния увеличивается объем эмульсии нефти, находящейся в электрическом иоле, а следовательно, время пребывания ее в этой зоне электродегидратора, что может значительно ускорить процесс де-эмульгирования.

межэлектродного пространства. ВНИИСПТНефть для повышения равномерности распределения эмульсии предложил выполнять верхний электрод из чередующихся сплошных и решетчатых пластин, а распределяющие эмульсию щелевые головки устанавливать под решетчатыми пластинками. Институт „Гипровостокнефть" в своих конструкциях электродегидраторов объединяет межэлектродный ввод нефти с ее нижним вводом. Предотвращение замыкания электродов поляризационными цепочками из капель воды достигается снижением напряженности электрического поля за счет увеличения межэлектродного расстояния.

7. Оптимизация межэлектродного расстояния с целью увеличения напряженности электрического поля и, как следствие, увеличения силы притяжения между поляризованными каплями.

Один из путей совершенствования электродегидраторов - межэлектродный ввод эмульсий, что позволяет повысить стабильность электрического режима, устойчивость работы при смене сырья. Ограничение производительности таких аппаратов обусловлено неравномерностью скоростей и времени электрообработки эмульсии в различных участках межэлектродного пространства. ВНИИСПТНефть для повышения равномерности распределения эмульсии предложил выполнять верхний электрод из чередующихся сплошных и решетчатых пластин, а распределяющие эмульсию щелевые головки устанавливать под решетчатыми пластинками. Институт „Гипровостокнефть" в своих конструкциях электродегидраторов объединяет межэлектродный ввод нефти с ее нижним вводом. Предотвращение замыкания электродов поляризационными цепочками из капель воды достигается снижением напряженности электрического поля за счет увеличения межэлектродного расстояния.

7. Оптимизация межэлектродного расстояния с целью увеличения напряженности электрического поля и, как следствие, увеличения силы притяжения между поляризованными каплями.

В неоднородном электрическом поле интенсивность движения микрокапель воды по траекториям линий поля повышается с увеличением градиента его напряженности. Для необходимого градиента требуется довольно высокое напряжение на электродах , которое зависит от расстояния между электродами. Необходимо учитывать, что с уменьшением межэлектродного расстояния градиент напряженности увеличивается, однако возрастает опасность пробоя.

методов регулирования межэлектродного расстояния. Это обстоя-

nov току от межэлектродного расстояния при различных плотностях

блюдение межэлектродного расстояния при сборке электролизера.

Регулирование межэлектродного расстояния указанными выше

межэлектродного расстояния по мере износа графитового анода

Напряженность поля Е в межэлектродном пространстве равна

Описание процесса очистки масел в электрическом поле уравнением носит весьма приблизительный характер, так как при этом не учитывается ряд важных явлений, наблюдаемых в межэлектродном пространстве. Все жидкие диэлектрики, в том числе и нефтяные масла, проводят электрический ток, поэтому при наличии у частицы электрического заряда может произойти его

Роль распределительной головки в электродегидраторе весьма разнообразна: она должна не только обеспечивать веерообразное поступление сырья в зону между электродами, но и сообщать вытекающей из нее жидкости значительную скорость, чтобы эта жидкость, получив соответствующий запас кинетической энергии, двигалась в межэлектродном пространстве от центра к стенкам аппарата. При этом обеспечивается, во-первых, равномерная загрузка эмульсией всего электрического поля, создаваемого электродами, во-вторых, поперечное движение жидкости в зоне между электродами. При движении .по горизонтали, перпендикулярно электрическим силовым линиям поля разрушаются водяные цепочки, образующиеся вдоль этих линий и отрицательно влияющие на процесс деэмульги-рования нефти. При наличии большого количества цепочек значительно повышается электропроводность столба жидкости между электродами, следовательно, резко увеличивается сила тока. При образовании сплошных цепочек от электрода к электроду возникает короткое замыкание.

В отличие от ранее описанных в указанном электродегидраторе подача сырья осуществляется не через распределительные головки, расположенные в межэлектродном , пространстве, а снизу — через расположенный вдоль аппарата горизонтальный маточник, обеспечивающий равномерное поступление сырья по всему горизонтальному

Лучше всего сопоставлять линейные скорости движения нефти в межэлектродном пространстве электродегидраторов, где происходит отделение основной массы воды. Для удобства расчета" условно принимаем, что вся поступающая в аппарат жидкость движется вверх с одинаковой скоростью по всему поперечному сечению. Такую условную среднюю линейную скорость движения нефти в электродегидраторе можно найти, разделив его производительность на площадь горизонтального сечения аппарата в зоне между электродами, т. е. примерно на половине высоты аппарата. Поперечное сечение вертикального электродегидратора одинаково по всей высоте, а у горизонтального и, особенно, у шарового оно значительно меняется, приобретая самое большое значение в экваториальной плоскости. Поэтому скорость движения жидкости в экваториальной плоскости аппарата минимальная.

Поскольку один конец высоковольтной обмотки заземлен , в электродегидраторе электрическое поле существует не только в пространстве между электродами, но и между электродами и корпусом, электродами и слоем дренажной воды, т. е. электрическое поле существует во всем аппарате. Максимальная напряженность поля достигается в межэлектродном пространстве, и ее можно оценить как напряженность поля в плоском конденсаторе, образованном электродами. Меньшая напряженность поля реализуется между нижним электродом и слоем дренажной воды и еще меньшая — между верхним электродом и корпусом аппарата. Различие напряженностей электрического поля в верхней и нижней частях аппарата объясняется различием расстояний между электродами и проводящими поверхностями, между которыми оно создается.

Различные авторы определяли оптимальную напряженность электрического поля в межэлектродном пространстве. Для этого снимали графики зависимости скорости выпадения свободной воды при отстое эмульсии, пропущенной предварительно через электрическое поле, от напряженности поля. Зависимость скорости расслоения эмульсий от напряженности электрического поля всегда имеет экстремальный характер . Экстремум не острый, хотя и ярко выраженный, а его положение зависит от большого числа внешних факторов. Для большей части слабоконцентрированных эмульсий он находится в области 2,0—3,5 кВ/см. Возникновение экстремума обычно объясняют дроблением наиболее крупных капель эмульсии, в электрическом поле большой напряженности. Другой и, на наш взгляд, более правдоподобной причиной возникновения экстремальной зависимости может быть ослабление силового взаимодействия капель эмульсии за счет электрического пробоя между ними в полях с напряженностью выше критической. Подобный механизм позволяет объяснить не только наличие экстремума на исследуемой зависимости, но и ослабление эффекта от воздействия электрического поля на эмульсию при повышении проводимости нефти.

С увеличением проводимости нефти возрастает и мощность, требуемая на поддержание заданного режима электрообработки. Для количественной оценки связи между напряженностью поля, проводимостью эмульсии и мощностью трансформаторов рассмотрим схему подключения напряжения к электродам, изображенную на рис. 2.19. Сопротивление нагрузки трансформатора представим в виде параллельно соединенной емкости С, образуемой электродами, и сопротивления R, определяемого проводимостью эмульсии в межэлектродном пространстве. Если площадь электродов S, расстояние между ними /, диэлектрическая проницаемость эмульсии е, а ее проводимость к, то величины Си/? можно определить по формулам

При больших проводимостях эмульсии, задавая напряженность электрического поля Е в межэлектродном пространстве, получим следующее равенство для определения номинальной мощности трансформатора

В работах И. С. Лаврова показано, что действие электрического поля не только способствует электроосаждению частиц, а также играет большую роль в процессах гетерокоагуляции и адагуляции . Отмечена агрегация частиц в межэлектродном пространстве, которую можно объяснить прежде всего их поляризационным взаимодействием. Направленная или ориентированная агрегация обязана проявлению также поляризационных и ори-ентационных сил при взаимодействии наведенных и постоянных диполей.

Изучение явлений, связанных с сильной поляризацией обратных и прямых эмульсий , позволило обнаружить различие в их поведении. Скорость капель обратных эмульсий значительно возрастает в приэлектродных областях. Контакт их с электродом приводит к возникновению колебания в межэлектродном пространстве. Частота колебания имеет затухающий характер. Это можно объяснить электрохимическим разрядом растворимых в капле катионов и анионов жирных кислот. Движение капель прямых эмульсий при подходе к электроду, наоборот, замедляется и полностью прекращается на некотором расстоянии от электрода. Зазор между электродом и каплей S при ее остановке сокращается с повышением Е. Остановку капли у электрода можно объяснить диэлектрическим перемещением молекул более полярной среды в неоднородную область поля. Экспериментальная зависимость скорости движения капли прямой эмульсии от напряженности поля показывает, что при низких значениях Е зависимость имеет линейный характер, при ?2 • 105 В/м характер зависимости меняется. Аналитическая обработка экспериментальных данных по уравнению Духина для скорости частицы * показывает, что зависимость i/^Ь'3 наблюдается только в области значенийЕ3 • 105 В/м.