CN202092961U - 一种乳化油液水击谐波破乳测试装置 - Google Patents

Abstract

一种乳化油液的水击谐波破乳测试装置，主要包括：与待测试乳化油液中水滴运动轨迹的透明水击谐波破乳罐体与图像采集装置，所述图像采集装置处设置有带动所述图像采集装置做前后、左右和上下三维方向往复运动的传动与定位装置，所述的待测试乳化油液的透明罐体一侧设置有提供动力的驱动装置以及在线水分测定仪，另一侧设置有用于对待测试乳化油液的水滴进行提供水击谐波作用力的启闭装置和在线水分测定仪，以及用于控制处理所述驱动与传动装置和启闭装置工作的数据采集、处理***与控制***，可以实时采集破乳过程中水滴的运动形态，实现自动化处理，减小人为因素对***的影响，测试结果可靠性高，且结构简单，能满足水击谐波破乳测试的需求。

Description

一种乳化油液水击谐波破乳测试装置

技术领域：

本实用新型涉及一种乳化油液的水击谐波破乳测试装置，用于油水破乳分离技术领域。 

背景技术：

随着油田开采的深入，原油中含水量越来越大，且原油自地下采出后，很大比例是以乳状液形式存在的。这是由于原油中的沥青、胶质、石蜡等是天然的表面活性剂，有很强的乳化作用。另外，为了提高原油的采出率，在开采中又人为地加入了一些乳化剂，使后续的油水分离越来越难。机械润滑油在水分、胶质、能量作用下极易形成乳化液，一旦乳化变质，油液不再具有良好的润化性能，并且非常难于再生破乳，因此工程中通常将乳化油液当作“废油”报废处理，这既造成了石油资源的严重浪费，又污染水土环境。同时在工业污水处理中也经常需要将废水中含有的油类去除以达到国家排放标准，这同样需要有效的液液破乳分离技术和设备。 

近年来，目前乳化油液破乳装置主要采用的物理破乳方法有重力沉降和离心力场破乳，还有超声破乳、电场破乳、微波辐射破乳、膜破乳法、气浮破乳等，而在乳化油液分离过程中利用***内部的能量进行分离处理的研究比较少见，乳化油液的水击谐波破乳方法是一种新型的利用分离过程中产生的水击谐波进行破乳的新技术，利用罐体内形成的驻波场，乳化油液的水滴在四分之一波长安装圆形孔板上积聚，形成大液滴，由于重力沉降和下部排水管中水的亲和作用，实现破乳。由于破乳过程中水击谐波的频率较高，水滴的运动较快，从宏观上很难捕捉到过程参数的变化规律，因而需要专门的测试装置来获取相关信息，深入研究该方法的可靠性。 

发明内容：

本实用新型从乳化油液分离过程中所产生的水击现象入手，在特定的管段形成水击驻波场，分析流体内分散相颗粒受到的水击驻波作用力，获取分散相颗粒的运动轨迹，可对乳化油液的分离过程参数进行测试，为进一步研究乳化油液的水击谐波破乳效果提供可靠的实验依据。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：主要由与待测试乳化油液中水滴运动轨迹的透明水击谐波破乳罐体与图像采集装置组成，所述的待测试乳化油液的透明罐体一侧设置有提供动力的驱动装置以及在线水分测定仪，另一侧设置有用于对待测试乳化油液的水滴进行提供水击谐波作用力的启闭装置和在线水分测定仪，以及用于控制处理所述驱动与传动装置和启闭装置工作的数据采集、处理***与控制***组成，其特征在于：采用的水击谐 波破乳罐体是透明的，罐体两端设置在线水分测定仪，右端设置开关阀。所述图像采集装置处设置有带动所述图像采集装置做前后、左右和上下三维方向往复运动的传动与定位装置，所述的传动与定位装置采用丝杆形式在三个方向上相互连接、往复可调，工业数码相机安装在垂直丝杆上。 

将乳化油液通过液压泵加压经过精过滤器输送到蓄能器中，然后关闭泵前的截止阀，利用蓄能器作为动力源为后续的装置提供压力。水击谐波破乳罐体利用透明管路制作，在罐体外安装三维可调的图像采集装置；在水击谐波破乳罐体前的管路中设置流量传感器和在线水分测定仪，在罐体的两端面的下部分别安装压力传感器，整个罐体长度是在乳化油液中传播的水击谐波四分之一波长的N倍(可根据具体的工程实际确定N值)，分别在罐体的水击谐波四分之一波长安装圆形孔板，在每个孔板与罐体相接触的下部设置排水小管，并加装截止阀，最后将所有的排水小管通过排水总管收集到水槽中；在罐体的另一端用较短的管路连接一个开关阀，开关阀的出口连接背压阀，在二者之间设置一个在线水分测定仪。最后将所有传感器的输出通过数据采集装置与PC机进行通信，PC机的控制信号通过PLC驱动开关阀。 

本实用新型的有益效果是，利用蓄能器作为动力源为后续的装置提供压力，可以使乳化油液在破乳处理过程中不受液压泵脉动的影响，测试结果更为可靠；利用透明的水击谐波破乳罐体外安装三维可调的图像采集装置，可以实时采集破乳过程中水滴的运动形态，通过一定的控制策略，合理提供破乳控制参数使破乳效果达到最佳；在破乳装置的关键位置安装相应的传感器，通过数据采集输入到PC机，输出的控制信号通过PLC驱动开关阀输送管道，可以在较佳的破乳效果下实现自动化处理，减小人为因素对***的影响。 

附图说明：

图1是本实用新型的测试示意图，也是一种实施例的测试示意图。 

图2是图1中三维可调的图像采集装置的结构示意图，其中(1)为图像采集装置的正视图，(2)为图像采集装置的俯视图。 

图中1——液压泵，2——蓄能器，3——流量传感器，4、10——水分测定仪，5——压力传感器，6——排水总管，7、19——工业数码相机，8——水击谐波破乳罐体，9——开关阀，11——三维可调的图像采集装置，12——PLC，13——PC机，14——数据采集装置，15——乳化油液容器，16——丝杆调节手柄，17——轴承，18——调节丝杆，20——上下可调装置，21——前后可调装置，22——左右可调装置。 

具体实施方式：

下面结合实施例，进一步说明本实用新型。 

如图1所示的实施例，本实用新型主要包括：与待测试乳化油液中水滴运动轨迹的透明水击谐波破乳罐体8与图像采集装置11，所述图像采集装置11处设置有带动所述图像采集装置做前后、左右和上下三维方向往复运动的传动与定位装置20、21、22，所述的待测试乳化油液的透明罐体8一侧设置有用于对待测试乳化油液进行提供动力的驱动装置2以及在线水分测定仪4，另一侧设置有用于对待测试乳化油液的水滴进行提供水击谐波作用力的启闭装置(开关阀9)以及在线水分测定仪10，以及用于控制处理所述驱动与传动装置2和启闭装置9工作的数据采集14、处理***13与控制***12。 

乳化油液通过液压泵1输送到蓄能器2中储存，待蓄能器被充满后，关闭泵前的截止阀，避免液压泵的脉动对破乳过程的影响。利用蓄能器2对测试***提供动力，乳化油液进入破乳罐体8之前经过流量传感器3测试流量以及水分测定仪4获取原始的水分含量。采用PC机13输出高频信号控制PLC 12驱动开关阀9使其实现高频启闭动作，在罐体8内形成水击驻波场，乳化油液中的水滴受到水击谐波作用力，向驻波的波腹(或波节)积聚，在重力和排水管中水的亲和作用下，产生沉降，通过排水总管6中进入水槽收集。而经过破乳处理后的油液经过开关阀9后的水分测定仪10获取破乳后的水分含量，并与破乳前的水分含量比较；为了从微观上进一步测试破乳效果，通过三维可调的图像采集装置11，调节三个方向上的手柄16使安装在垂直丝杆上工业数码相机19对罐体8的某一范围内的乳化油液中的水滴运动状态进行图像采集，运用图像分析软件获取水滴聚集的程度，结合罐体8两端的水分测定仪的数据，通过设定的控制策略，改变开关阀9的动作频率，由PC机13输出对应的控制信号驱动PLC 12，达到破乳较佳的效果。 

本实用新型提供的一种乳化油液水击谐波破乳测试装置，可以使乳化油液在破乳处理过程中不受液压泵脉动的影响，可以实时采集破乳过程中水滴的运动形态，能准确模拟出实际使用时待测试乳化油液水滴的运动情况，通过数据采集输入到PC机，输出的控制信号通过PLC驱动开关阀输送管道，通过一定的控制策略，合理提供破乳控制参数使破乳效果达到最佳，实现自动化处理，减小人为因素对***的影响，测试结果可靠性高，且结构简单，能满足水击谐波破乳测试的需求。 

Claims (2)

1.一种乳化油液的水击谐波破乳测试装置，主要由与待测试乳化油液中水滴运动轨迹的透明水击谐波破乳罐体与图像采集装置组成，所述的待测试乳化油液的透明罐体一侧设置有提供动力的驱动装置以及在线水分测定仪，另一侧设置有用于对待测试乳化油液的水滴进行提供水击谐波作用力的启闭装置和在线水分测定仪，以及用于控制处理所述驱动与传动装置和启闭装置工作的数据采集、处理***与控制***组成，其特征在于：采用的水击谐波破乳罐体是透明的，罐体两端设置在线水分测定仪，右端设置开关阀。

2.根据权利要求1所述一种乳化油液的水击谐波破乳测试装置，其特征在于所述图像采集装置处设置有带动所述图像采集装置做前后、左右和上下三维方向往复运动的传动与定位装置，所述的传动与定位装置采用丝杆形式在三个方向上相互连接、往复可调，工业数码相机安装在垂直丝杆上。 

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