專利名稱：多功能波紋電極板的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種多功能波紋電極板，應用于石油化工設備領域。特別適用于電脫鹽、電脫水裝置中作為電場電極板和接地電極板使用，同時具有原油分配、傳質、聚結、破乳等多重功效。
背景技術：
原油預處理是石油加工的首要工序，原油電脫鹽、電脫水是廣泛應用的原油預處理設備，高壓靜電分離是其基本作用原理，而高壓電場是其功能發(fā)揮的必要結構單元。在原油電脫鹽、電脫水預處理設備中，高壓電場的重要組成是電極板。在目前應用的電極板按其安裝方式主要有水平式電極板、垂掛式電極板以及籠式等不規(guī)則形狀。其結構形式一般為格柵狀、網格狀、篩網狀等。構成電極板的材料有圓鋼、圓鋼管、方鋼管、鋼板等。為保證電極板的設計強度，電極板的用材很多，導致其重量很大，需要采用高強度的絕緣吊掛、橫梁等輔助結構以支撐其重量及載荷。即使如此，由于電極板的安裝大都采用吊裝形式，其自身載荷產生的撓度足以破壞其結構穩(wěn)定。比如在海洋石油平臺安裝的電脫水設備，由于風浪產生的振搖、起伏、波動，就很容易破壞電極板及電場的穩(wěn)定性。電極板在高壓電場原油預處理設備中占有很大的空間，電場作用的影響區(qū)域更可能達到整個罐體內部。如果電極板僅僅作為高壓電場的接電極使用，其功能浪費是十分可惜的。在原油乳液破乳分離過程中，原油的分配、流量的調節(jié)及分布、油水傳質效果、聚結分離，等等多種因素都極大地影響到整體設備系統(tǒng)的運行效果。所以，改善電極板的設計和結構，提高完善其功能作用，可以大大改進電脫鹽、電脫水等原油預處理系統(tǒng)設備的功能和效
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發(fā)明內容本實用新型提供了一種新型多功能波紋電極板的結構和設計方式，使電極板在發(fā)揮傳統(tǒng)電場作用的同時，還具有調節(jié)原油分配、改善油水相的分布傳質、促進乳液聚結、破乳等多重功效?？梢源蟠筇岣咴皖A處理電脫鹽、電脫水設備中高壓電場的功能和作用效
^ ο本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是一種新型多功能電極板，其電極板采用薄板材料制作，使其加工為波紋狀。波紋形式可加工成鋸齒波形、方波波形、矩形波、梯形波、斜直波形、弧形波等。波紋板單元可以多組連續(xù)成型，也可由單波、雙波單獨成型。在波紋板單元的側面開有若干連接孔，采用金屬鋼絲繩或鋼元或其它非金屬材料串聯起來連為一體，形成整體的電極板結構。整體電極板結構中各波紋單元可以由同樣的或不同形式的波形單元組合而成。各種波形結構單元的頂部、底部可以根據原油乳液的分配、分布、傳質、聚結、破乳的要求不同，設計有不同大小和形狀的開孔?？仔陀袌A孔、方孔、矩形孔、鋸齒孔、長方孔、橢圓孔等。其開孔方式也可由同種孔型或不同孔型組合應用。開孔大小和形狀根據原油乳化液狀況(如含水率、乳化穩(wěn)定性等)不同而確定。根據整體電極板在系統(tǒng)設備中的作用不同如作為接電電極板，在整體電極板結構兩端先通過固定裝置與絕緣件連接，再與電脫鹽罐壁固定端相連。如作為接地極板或分配、分布極板使用，在整體電極板結構兩端直接通過固定鎖緊裝置與電脫鹽罐壁固定端相連。整體電極板中各波紋單元結構之間可留有空隙，以增加原油分布、分配通道，減少對上升油流的阻隔作用。也可完全不留空隙或不開孔，以阻隔底部油流，減少底部油流對上部油相和電場區(qū)域的影響。多功能波紋電極板的材料可根據功能應用要求不同選擇為金屬薄鋼板、非金屬板、金屬/非金屬復合材料，以及金屬、非金屬涂覆材料。本實用新型的有益效果是1)改變了原來格柵、網格、篩網型、平板形電極板的結構和特點，具有輕型化、高強度、節(jié)省材料、安裝方便、功能多樣的特點。2)原油乳液及油、水兩相在波紋電極板表面的接觸面積和停留時間改變，能有效促進油水分離、傳質效果。3)不同波形單元結構的設計、開孔方式可以更好地調整分配原油乳化液的流量，根據需要改善罐內油流分布和流動狀況。4)可以改變電極板的荷電特性，優(yōu)化電場作用效果?；秒姌O板采用復合材料和表面處理后，加之正確開孔設計，可以極大增強對原油乳液的破乳、聚結分離作用。6)極大提高了電脫鹽、電脫水等原油預處理系統(tǒng)設備的運行效率，增加單位罐體原油處理量，同時提高設備系統(tǒng)的運行效果。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。


圖1是本實用新型多功能波紋電極板結構的截面剖視圖。圖2是本實用新型多功能波紋電極板的主視圖。圖中電脫罐罐壁1，罐壁絕緣固定端2，絕緣連接件3，絕緣固定端4，多組鋸齒波紋單元5，“V”型單波6，倒“V”型單波7，方形波單元8，矩形波單元9，梯形波單元10，斜直波單元11，倒斜直波單元12，底部積水型單元波13，全積水型單元波14，極板串聯裝置15，罐壁接地固定端16，接地固定端17，極板串聯孔18，頂部開孔19，圓形開孔20，方形開孔21，矩形開孔22，鋸齒型孔23，長方型孔M，橢圓孔25。
具體實施方式
參考
圖1、圖2為多功能波紋電極板在電脫罐體內部安裝結構的截面剖視圖和主視圖。當多功能波紋電極板作為接電極板時，其整體兩端都是通過罐壁絕緣固定端O)、絕緣連接件(3)、絕緣固定端(4)與電脫罐罐壁(1)相連的，此時極板串聯裝置(1 應采用金屬材料制造，以達到更好的導電性。而當多功能波紋電極板作為接地極板或起到原油分布、分配功能使用時，其整體兩端都是通過罐壁接地固定端(16)，接地固定端(17)與電脫罐罐壁(1)相連的。多功能波紋電極板的主要結構為各種波形結構單元，其形式可分為多組鋸齒波紋單元(5)，“V”型單波(6)，倒“V”型單波(7)，方形波單元(8)，矩形波單元(9)，梯形波單元(10)，斜直波單元(11)，倒斜直波單元(12)等等。波形結構單元可以多組連續(xù)成型，也可由單波、雙波單獨成型，或組合應用。在波紋結構單元的側面開有若干極板串聯孔(18)，通過極板串聯裝置(15)，串聯起來連為一體，形成整體的電極板結構。極板串聯裝置(15)可根據整體極板實現不同作用、功能要求，采用金屬鋼絲繩或鋼元或其它非金屬材料制造。各種波形結構單元的頂部、底部可以根據原油乳液的分配、分布、傳質、聚結、破乳的要求不同，設計有不同大小和形狀的開孔?？仔陀袌A形開孔(20)，方形開孔(21)，矩形開孔(22)，鋸齒型孔(23)，長方型孔(M)，橢圓孔0 等類型。其開孔方式也可由同種孔型或不同孔型組合應用。通過不同開孔設計，原油乳化液的不同破乳、分離狀況可以在各波形結構單元形成例如底部積水型單元波(13)，全積水型單元波(14)，等各種狀況，促進油水傳質交換，以使系統(tǒng)設備達到更好運行效果。同時，在各波形結構單元的頂部可根據要求設計若干頂部開孔(19)，開孔形式可參考底部開孔。
權利要求1.一種多功能波紋電極板在電脫鹽、電脫水裝置中可作為電場接電極板或接地電極板使用，其特征在于電場接電極板兩端可通過罐壁絕緣固定端O)、絕緣連接件(3)、絕緣固定端(4)與電脫罐罐壁(1)相連；接地電極板其整體兩端直接通過罐壁接地固定端(16)，接地固定端(17)與電脫罐罐壁(1)相連的；極板串聯裝置(1 采用金屬材料；多功能波紋電極板的主要結構為各種波形結構單元，其形式可分為多組鋸齒波紋單元(5)，“V”型單波(6)，倒“V”型單波(7)，方形波單元(8)，矩形波單元(9)，梯形波單元(10)，斜直波單元(11)，倒斜直波單元(1 等，波形結構單元可以多組連續(xù)成型，也可由單波、雙波單獨成型，或組合應用。
2.根據權利要求1所述的多功能波紋電極板的各種波形結構單元，其特征在于在波紋結構單元的側面開有若干極板串聯孔(18)，通過極板串聯裝置(15)，串聯起來連為一體，形成整體的電極板結構；極板串聯裝置(15)可采用金屬鋼絲繩或鋼元或其它非金屬材料制造。
3.根據權利要求1所述的多功能波紋電極板的各種波形結構單元，其特征在于各種波形結構單元的頂部、底部設計有不同大小和形狀的開孔，孔型有圓形開孔(20)，方形開孔(21)，矩形開孔(22)，鋸齒型孔(23)，長方型孔(M)，橢圓孔(25)等類型；其開孔方式也可由同種孔型或不同孔型組合形成底部積水型單元波(1 或全積水型單元波(14)。
專利摘要一種多功能波紋電極板在電脫鹽、電脫水裝置中可作為電場接電極板或接地電極板使用。多功能波紋電極板的主要結構為各種波形結構單元，其形式可分為多組鋸齒波紋單元(5)，“V”型單波(6)，倒“V”型單波(7)，方形波單元(8)，矩形波單元(9)，梯形波單元(10)，斜直波單元(11)，倒斜直波單元(12)等，各種波形結構單元的頂部、底部設計有不同大小和形狀的開孔，孔型有圓形開孔(20)，方形開孔(21)，矩形開孔(22)，鋸齒型孔(23)，長方型孔(24)，橢圓孔(25)等類型；其開孔方式也可由同種孔型或不同孔型組合形成底部積水型單元波(13)或全積水型單元波(14)。
文檔編號C10G32/02GK202297501SQ20112001319
公開日2012年7月4日 申請日期2011年1月10日 優(yōu)先權日2011年1月10日
發(fā)明者劉建春, 李泓, 王龍祥 申請人:長江(揚中)電脫鹽設備有限公司