1. Цели и задачи аис.

1.1 Производственно-хозяйственная деятельность.

Электродегидратором называется устройство для обработки в электрическом поле эмлуьсии типа «жидкость - жидкость» (например, нефть - вода). В промышленности получили распространение различные типы дегидраторов: вертикальные, горизонтальные, сферические.

Горизонтальные электродегидраторы имеют ряд преимуществ по сравнению с вертикальными и сферическими. Основная их особенность – возможность деэмульсации нефти при меньших скоростях ее движения и значительно больших скоростях оседания воды и в условиях более высоких температур. Это делает их более экономичными.

Рассмотрим принцип действия электродегидратора горизонтального типа, упрощенная схема которого приведена на Рис.1.

Р

Рис.1.1 «Схема электродегидратора горизонтального типа»

1 - электроды; 2 - изоляторы; 3 - клапан вывода чистой нефти; 4 - корпус деэмульгатора; 5 - устройство для ввода эмульсии

абочая сила создается между заземленным электродом и электродом, на который подается высокое напряжение от источника высокого напряжения (ИВН). В этой зоне гомулы (капли воды) приобретают заряды и, сталкиваясь между собой, сливаются и увеличиваются в размерах. Этот процесс называется коалесценцией. Крупные капли выпадают на дно, образуя слой воды, который удаляется по отводящим трубам в дренаж. Электродная система представляет собой набор металлических прутков диаметром 2,5 мм. При расстоянии между ними 20 см. Прутки собираются в виде двух плоских рам, расположенных в двух параллельных плоскостях на расстоянии 15-30 см. друг от друга. При подаче на электроды высокого напряжения (10-20 кВ) в рабочей зоне создается электрическое поле с напряженностью E, которое поляризует гомулы, сообщая им заряд q. При этом на гомулу будет действовать пондеромоторная сила

(2)

где ε – диэлектрическая проницаемость воды

В качестве примера электродегидратора на Рис. 2 показан электродегидратор ЭГ200-10 вместимостью 200 м³ на давление 1МПа.

Рис.1.2 «Горизонтальный электродегидратор ЭГ200-10»

1 – корпус; 2 – изолятор; 3 – верхний электрод; 4 – нижний электрод; 5 – сборник обессоленной нефти; 6 – трансформатор; 7 – ввод высокого напряжения; 8 – сборник соленой воды; 9 – промывочный коллектор; 10 – распределитель нефти. Потоки: I – выход обессоленной нефти; II – вход нефти; III – удаление шлама; IV – ввод воды на промывку аппарата; V – выход дренажной воды.

Описание:

В корпусе 1 аппарата размещены электроды (верхний 3 и нижний 4), подвешенные на изоляторах 2, распределитель нефти 10, сборник соленой воды 8, два сборника обессоленной нефти 5, промывочный коллектор 9.

На корпусе электродегидратора смонтированы трансформатор 6 и ввод высокого напряжения 7. Каждый электрод разделен на 2 равные части, которые для обеспечения равномерной загрузки трансформатора соединены так, что каждая половина верхнего электрода соединена с другой половиной нижнего электрода.

Нефть, вводимая в середину распределителя 10, равномерно распределяется по всему сечению аппарата и после промывки в слое воды, уровень которой поддерживается автоматически выше распределителя на 200 – 300 мм, движется вертикально вверх.

При этом нефть сначала обрабатывается в слабом электрическом поле в объеме между уровнем нефть-вода и плоскостью нижнего электрода, а затем – в сильном электрическом поле между электродами, после чего собирается сборниками обессоленной нефти 5 и выводится из аппарата. Различие напряженности электрического поля позволяет обеспечить выделение из эмульсии вначале более крупных глобул воды и разгрузить таким образом зону между электродами для выполнения более сложной задачи – отделения более мелких капель воды. Соленая вода собирается в нижней части электродегидратора сборником 8 и выводится из аппарата. Для промывки аппарата без его вскрытия предусмотрен промывочный коллектор 9, отверстия которого направляют струи воды на стенки корпуса.

На Рис 1.3 – Рис 1.6 представлены модели IDEF0.

Рис .1.3 «Информационная модель IDEF0 A-0 «Автоматизированная система управления электродегидратором».