ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.01.2024
Просмотров: 547
Скачиваний: 10
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
1 Общая характеристика электродегидраторов
Классификация и виды элетродегидраторов
2. Обоснование выбора типа электродегидратора.
3.1 Исходные данные оценочных характеристик аппарата
Описание аппарата подготовки нефти Хитер Тритер тип 2
Монтаж и эксплуатация аппарата подготовки нефти Хитер- Тритер тип 2
для регулирования расстояния между электродами; 3 - электрод; 4 - распределительная головка; 5 - теплоизоляция; 6 - штуцер для ввода сырой нефти; 7 - дренажный штуцер; 8 - штуцер для вывода обессоленной нефти.
Рисунок 1.7 – Шаровой электродегидратор
Соответственно трем вводам с распределительными головками, внутри электродегидратора подвешены на изоляторах три пары горизонтальных электродов диаметром 2 - 3 м. Каждой головке соответствует своя пара электродов, подвешенных, как и в вертикальных электродегидраторах, один под другим по центру головок. Верхний электрод каждой пары расположен над соответствующей головкой, нижний электрод - под нею. Расстояние между верхним и нижним электродами каждой пары 13 - 17 см. Нефть поступает в электродегидратор по всем трем вводам соответственно через
три распределительные головки. Горизонтальные щели последних направляют каждый поток нефти перпендикулярно силовым линиям электрического поля, создаваемого соответствующей парой электродов. Размер щелей в головках регулируется штурвалами, расположенными под аппаратом, от 0 до 25 мм. Электроды питаются током высокого напряжения от трансформаторов типа ОМ-66/35 мощностью по 50 кВт, установленных на площадке, смонтированной наверху аппарата. Напряжение внутрь электродегидратора подается через проходные изоляторы, установленные в верхнем днище аппарата. Всего имеется шесть трансформаторов и шесть проходных изоляторов - по два на каждую пару электродов. Номинальное напряжение на первичных обмотках трансформаторов 380 В. Напряжение на вторичных обмотках в зависимости от способа соединения равно 11, 16,5 или
22 кВ. Трансформаторы питаются от сети трехфазного тока 3х380 в. Три пары трансформаторов подключены соответственно к трем линейным напряжениям сети, что обеспечивает ее равномерную загрузку.
Питание разных пар электродов различными по фазе напряжениями не имеет существенного значения для работы электродегидратора, так как расстояния между разными парами электродов большие (около 2,5 м). Каждая пара трансформаторов включена в цепь так же, как в вертикальных электродегидраторах: первичные обмотки трансформаторов подключены к напряжению противоположными концами, вследствие чего и полярность высоковольтных обмоток противоположна. Начала этих обмоток заземлены. Концы обмоток через проходные изоляторы подключены к электродам. Ввиду разных полярностей к электродам подводится двойное напряжение. Напряжение между электродами обычно равно 33000 или 44000 в, напряженность электрического поля 2 - 3 кв/см. Для ограничения силы тока и защиты электрооборудования от короткого замыкания в цепь первичных обмоток каждого трансформатора включены реактивные катушки типа РОМ- 50/05.
Горизонтальные электродегидраторы имеют ряд преимуществ по сравнению с вертикальными и шаровыми. Принцип работы этих дегидраторов примерно такой же, как вертикальных и шаровых.
Рисунок 1.8 – Горизонтальный электродегидратор с вводом эмульсии в межэлектродное пространство
Разработаны две конструкции типовых горизонтальных электродегидраторов.
Первый электродегидратор имеет следующую конструкцию. Вдоль аппарата
(рис. 1.8) по оси на равных расстояниях друг от друга установлены вертикальные стояки 3, оканчивающиеся распределительными головками 6 для ввода эмульсии в межэлектродное пространство. Над и под каждой головкой подвешены круглые электроды 4 и 5, создающие электрическое поле вокруг головок.
Распределительные головки 6, расположенные в центре межэлектродного пространства каждой пары круглых электродов, направляют круговую струю эмульсии в радиальном направлении перпендикулярно направлению электрического поля. Все верхние электроды объединены в один, а все нижние - в другой общий электрод; питание к ним подводится от двух повышающих трансформаторов. Уровень отстоявшейся воды автоматически поддерживается ниже нижнего электрода примерно на 50 см. Таким образом, в данном электродегидраторе электроды образуют две зоны обработки нефтяной эмульсии: первая зона между электродами, в которую вводится сырье, характеризуется высокой напряженностью электрического поля; вторая зона обработки - между нижним электродом и уровнем оставшейся воды, в которой скапливается эмульсия повышенной обводненности, - характеризуется сравнительно небольшой напряженностью электрического поля. Расстояние между электродами 15 см.
Второй электродегидратор, представленный на рис. 1.9 в поперечном разрезе, отличается конструктивными особенностями электродов 1 и 2 и подачей сырья.
Рисунок 1.9 – Сечение горизонтального электродегидратора с вводом сырья под водяную подушку
В электродегидраторе ЭГ, эмульсия проходит через три зоны обработки.
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
Продолжение таблицы 1.1
В настоящее время в процессе подготовки нефти все чаще стали использовать комбинированные установки, включающие в себя одновременно секции нагрева и секции обессоливания и обезвоживания. Обуславливается это экономической эффективностью, более быстрым монтажом оборудования по сравнению со стандартным комплексом. Аппараты типа УПН-3000, а так же зарубежные нефтегазоводоразделители (НГВРП) типа «Хитер-Тритер».
Рисунок 1.10 – Аппарат подготовки нефти УПН-3000, общий вид Использование аппаратов с совместным нагревом и
электродегидрацией значительно уменьшает расходы на строительство дополнительных систем промысловых водоводов и нефтепроводов, ремонт и
Рисунок 1.7 – Шаровой электродегидратор
Соответственно трем вводам с распределительными головками, внутри электродегидратора подвешены на изоляторах три пары горизонтальных электродов диаметром 2 - 3 м. Каждой головке соответствует своя пара электродов, подвешенных, как и в вертикальных электродегидраторах, один под другим по центру головок. Верхний электрод каждой пары расположен над соответствующей головкой, нижний электрод - под нею. Расстояние между верхним и нижним электродами каждой пары 13 - 17 см. Нефть поступает в электродегидратор по всем трем вводам соответственно через
три распределительные головки. Горизонтальные щели последних направляют каждый поток нефти перпендикулярно силовым линиям электрического поля, создаваемого соответствующей парой электродов. Размер щелей в головках регулируется штурвалами, расположенными под аппаратом, от 0 до 25 мм. Электроды питаются током высокого напряжения от трансформаторов типа ОМ-66/35 мощностью по 50 кВт, установленных на площадке, смонтированной наверху аппарата. Напряжение внутрь электродегидратора подается через проходные изоляторы, установленные в верхнем днище аппарата. Всего имеется шесть трансформаторов и шесть проходных изоляторов - по два на каждую пару электродов. Номинальное напряжение на первичных обмотках трансформаторов 380 В. Напряжение на вторичных обмотках в зависимости от способа соединения равно 11, 16,5 или
22 кВ. Трансформаторы питаются от сети трехфазного тока 3х380 в. Три пары трансформаторов подключены соответственно к трем линейным напряжениям сети, что обеспечивает ее равномерную загрузку.
Питание разных пар электродов различными по фазе напряжениями не имеет существенного значения для работы электродегидратора, так как расстояния между разными парами электродов большие (около 2,5 м). Каждая пара трансформаторов включена в цепь так же, как в вертикальных электродегидраторах: первичные обмотки трансформаторов подключены к напряжению противоположными концами, вследствие чего и полярность высоковольтных обмоток противоположна. Начала этих обмоток заземлены. Концы обмоток через проходные изоляторы подключены к электродам. Ввиду разных полярностей к электродам подводится двойное напряжение. Напряжение между электродами обычно равно 33000 или 44000 в, напряженность электрического поля 2 - 3 кв/см. Для ограничения силы тока и защиты электрооборудования от короткого замыкания в цепь первичных обмоток каждого трансформатора включены реактивные катушки типа РОМ- 50/05.
Горизонтальные электродегидраторы имеют ряд преимуществ по сравнению с вертикальными и шаровыми. Принцип работы этих дегидраторов примерно такой же, как вертикальных и шаровых.
-
корпус; 2 - коллектор; 3 - стояки; 4 и 5 - электроды; 6 - распределительная головка
Рисунок 1.8 – Горизонтальный электродегидратор с вводом эмульсии в межэлектродное пространство
Разработаны две конструкции типовых горизонтальных электродегидраторов.
Первый электродегидратор имеет следующую конструкцию. Вдоль аппарата
(рис. 1.8) по оси на равных расстояниях друг от друга установлены вертикальные стояки 3, оканчивающиеся распределительными головками 6 для ввода эмульсии в межэлектродное пространство. Над и под каждой головкой подвешены круглые электроды 4 и 5, создающие электрическое поле вокруг головок.
Распределительные головки 6, расположенные в центре межэлектродного пространства каждой пары круглых электродов, направляют круговую струю эмульсии в радиальном направлении перпендикулярно направлению электрического поля. Все верхние электроды объединены в один, а все нижние - в другой общий электрод; питание к ним подводится от двух повышающих трансформаторов. Уровень отстоявшейся воды автоматически поддерживается ниже нижнего электрода примерно на 50 см. Таким образом, в данном электродегидраторе электроды образуют две зоны обработки нефтяной эмульсии: первая зона между электродами, в которую вводится сырье, характеризуется высокой напряженностью электрического поля; вторая зона обработки - между нижним электродом и уровнем оставшейся воды, в которой скапливается эмульсия повышенной обводненности, - характеризуется сравнительно небольшой напряженностью электрического поля. Расстояние между электродами 15 см.
Второй электродегидратор, представленный на рис. 1.9 в поперечном разрезе, отличается конструктивными особенностями электродов 1 и 2 и подачей сырья.
Рисунок 1.9 – Сечение горизонтального электродегидратора с вводом сырья под водяную подушку
В электродегидраторе ЭГ, эмульсия проходит через три зоны обработки.
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 | |
Продолжение таблицы 1.1
| 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 стали использовать комбинированные установки, включающие в себя одновременно секции нагрева и секции обессоливания и обезвоживания. Обуславливается это экономической эффективностью, более быстрым монтажом оборудования по сравнению со стандартным комплексом. Аппараты типа УПН-3000, а так же зарубежные нефтегазоводоразделители (НГВРП) типа «Хитер-Тритер».Рисунок 1.10 – Аппарат подготовки нефти УПН-3000, общий вид Использование аппаратов с совместным нагревом и
электродегидрацией значительно уменьшает расходы на строительство дополнительных систем промысловых водоводов и нефтепроводов, ремонт и