超聲波原油破乳

1、超聲核心部件 換能器l超聲波換能器超聲波換能器 將電能轉(zhuǎn)換為超聲波能量的器件。將電能轉(zhuǎn)換為超聲波能量的器件。換能器品種特別多，要求也特別高。極其簡單的機(jī)械結(jié)構(gòu)中，隱藏著極其復(fù)雜的技術(shù)要求。這是一個令人費(fèi)解的矛盾，也是換能器技術(shù)的魅力所在。 超聲核心部件驅(qū)動電源l超聲波驅(qū)動電源：超聲波驅(qū)動電源： 將普通的市電，轉(zhuǎn)換成超聲波換能器所需要的高頻、將普通的市電，轉(zhuǎn)換成超聲波換能器所需要的高頻、高壓電流。高壓電流。在各種各樣的電源中，超聲波驅(qū)動電源幾乎是技術(shù)含量最高的。超聲波產(chǎn)生l超聲波設(shè)備可以將電能轉(zhuǎn)化為高頻振動，其原理如右圖所示。超聲波應(yīng)用領(lǐng)域簡介超聲波的定義l聲音的頻率范圍是很寬的。但是一般只有在

2、2020000Hz范圍內(nèi)的聲音才能引起人的聽覺,頻率高于20000Hz的聲波就叫超聲波。檢測超聲檢測超聲功率超聲功率超聲信息載體信息載體能量載體能量載體金屬探傷金屬探傷水下定位水下定位醫(yī)學(xué)診斷醫(yī)學(xué)診斷微電子微電子空化效應(yīng)空化效應(yīng)機(jī)械效應(yīng)機(jī)械效應(yīng)熱效應(yīng)熱效應(yīng)化學(xué)效應(yīng)化學(xué)效應(yīng)聲化學(xué)聲化學(xué)聲化學(xué)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域15kHz15kHz60kHz60kHz 聲波聲波大功率超聲波頻段大功率超聲波頻段非大功率頻段非大功率頻段大功率超聲波聲化學(xué)設(shè)備設(shè)備結(jié)構(gòu)l設(shè)備主要由換能器、變幅桿、工具頭、驅(qū)動電源組成。設(shè)備特點l功率大，能量集中 工業(yè)級設(shè)備最高功率3000W，能量轉(zhuǎn)化效率高，達(dá)到80%以上，輻射面積較傳統(tǒng)工具頭

3、增大2.5倍l抗高溫高壓 最高承受溫度300，最高承受壓強(qiáng)30Mpal配備數(shù)字式超聲頻率自動追蹤電源 配備數(shù)字電源，確保設(shè)備最佳狀態(tài)工作l工作穩(wěn)定，使用簡便，適用各種聲化學(xué)反應(yīng) 超聲波系統(tǒng)振幅穩(wěn)定，持續(xù)工作時間長；法蘭安裝，對原有設(shè)備改動小設(shè)備功能l可作用于各種液體的聲化學(xué)反應(yīng)，法蘭以下工具頭長度可定制。l可連續(xù)工作，脈沖式工作兩種模式可選l30%-99%功率連續(xù)可調(diào)l自動頻率跟蹤功能l可預(yù)留端口，供外接PLC控制超聲波設(shè)備的安全性l本設(shè)備對人體安全無輻射 超聲波是一種機(jī)械波，由于超聲波直接作用在液體中，超聲波透過液體、容器壁、空氣才能進(jìn)入人體中，這些界面的反射系數(shù)都大于90%，其進(jìn)入人體的超

4、聲波總量極小，小于醫(yī)用B超的輻射強(qiáng)度?？偹苤?，B超是可以對胎兒使用的，超聲設(shè)備對人體是安全的。超聲波進(jìn)入液體的能量為100通過液體傳遞到容器上的能量約為10通過容器傳遞到空氣中的能量約為1從空氣中進(jìn)從空氣中進(jìn)入人體的能入人體的能量約為量約為0.010.01超聲波設(shè)備的安全性l超聲波與液體接觸會產(chǎn)生一定程度的噪聲 由于超聲波進(jìn)入液體中會產(chǎn)生空化效應(yīng)，導(dǎo)致產(chǎn)生大量的噪聲，您所聽到的噪聲不是超聲波，其頻率在1kHz左右，如果感覺噪聲強(qiáng)度太大，建議在設(shè)備使用時帶上耳塞。l驅(qū)動電源輸出信號為高壓 超聲波驅(qū)動電源輸入為高壓信號，使用過程中需控制環(huán)境溫度、濕度及粉塵等，不可隨意拆卸設(shè)備，以防高壓觸電。案例

5、列舉應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域效果及影響效果及影響中藥萃取加入超聲設(shè)備，提高浸出率30-50%壓載水處理配合紫外線，輔助殺滅藻類食品滅菌原工藝不變，加入超聲，菌落數(shù)減少30%乳化代替高剪切乳化，乳化顆粒度1m高壓高溫容器清洗徹底解決過濾網(wǎng)、出液口淤積、堵塞等情況液體中顆粒物分散分散（剝離）液體中團(tuán)聚的細(xì)小顆粒，生物柴油制取提高制取率，較原產(chǎn)量提高30%左右石油工業(yè)應(yīng)用原油脫水、原油破乳超聲石油應(yīng)用l超聲波在石油工業(yè)中的應(yīng)用屬于聲化學(xué)范疇，近年來國內(nèi)外研究主要集中在以下方面l超聲破乳脫水l超聲防垢除垢l超聲防蠟降粘l超聲污水處理超聲原油破乳的理論研究l超聲波可在溫和條件下，實現(xiàn)原油破乳。超聲波與破乳劑具有

6、協(xié)同效應(yīng)，其特點如下:l降低破乳劑的用量l油水分離率高l以上特點決定了超聲在工業(yè)應(yīng)用中的可行性超聲原油破乳工業(yè)應(yīng)用l美國BRANSON超聲設(shè)備公司已有相關(guān)工業(yè)應(yīng)用的產(chǎn)品l國內(nèi)江蘇石油勘探局石油工程技術(shù)研究院的虞建業(yè) 、西北工業(yè)大學(xué)化學(xué)工程系的李淑琴等人在石油破乳方面做了大量的理論及實驗，得到了較為理想的效果l目前國內(nèi)尚未工業(yè)使用先例超聲原油管道應(yīng)用難點l原油破乳需要高強(qiáng)度、大功率、連續(xù)工作的超聲輻射，這對超聲設(shè)備提出了極高的要求。l原油壓力、溫度及粘度不斷變化，普通超聲設(shè)備無法應(yīng)對這些變化。l管道安裝精度高，對固定、防腐、防爆等提出極高要求。超聲原油管道方案設(shè)計l本方案以杭州成功超聲設(shè)備有限公

7、司實用型專利大功率聲化學(xué)處理系統(tǒng)為設(shè)計基礎(chǔ)。具有以下特點：l功率大，能量集中l(wèi)抗高溫高壓l配備數(shù)字式超聲頻率自動追蹤電源l使用簡便，可適用于各種聲化學(xué)反應(yīng)。l 大功率聲化學(xué)系統(tǒng)已獲得實用型專利、目前正在申報國家創(chuàng)新基金，此設(shè)備已廣泛引用于中藥萃取、污水處理、生物降解、細(xì)胞粉碎等方面，并與中南大學(xué)、南京林華所、東北大學(xué)等高校和科研機(jī)構(gòu)建立合作。初試實驗說明實驗時間：實驗時間：2013年04月實驗地點：實驗地點： 杭州成功超聲設(shè)備有限公司超聲實驗室實驗?zāi)康模簩嶒災(zāi)康模?在實驗室中測試超聲對原油破乳的作用實驗內(nèi)容：實驗內(nèi)容： 用不同頻率的超聲波對原油進(jìn)行作用，并用對照試驗進(jìn)行參考。實驗結(jié)論實驗結(jié)論:

8、 使用超聲的原油樣品較普通樣品脫水率明顯提高，不同功率及頻率效果存在差異。設(shè)計思路l根據(jù)初試實驗所得到的結(jié)論，本設(shè)計方案思路采用以下方式：l1、采用串聯(lián)式管道設(shè)計l2、采用插入式超聲輻射設(shè)計l3、采用超聲設(shè)備功率、頻率多樣化設(shè)計l4、采用第二代超聲波數(shù)字控制電源l5、采用防腐、防爆和抗壓設(shè)計，零部件可拆卸。串聯(lián)式管道設(shè)計1l設(shè)計原因：設(shè)計原因：l 多套超聲設(shè)備一般可通過并聯(lián)或串聯(lián)的排列方式對液體進(jìn)行作用。l本案設(shè)計方式如下：本案設(shè)計方式如下：l 具體尺寸可按照現(xiàn)場工藝要求更改串聯(lián)式管道設(shè)計2l具體尺寸可根據(jù)現(xiàn)場工藝要求更改插入式超聲輻射l設(shè)計原因：設(shè)計原因： 傳統(tǒng)超聲設(shè)備工作對象溫度不能超過80，輻射強(qiáng)度低，且不耐高溫高壓。l本案設(shè)計方式如下本案設(shè)計方式如下：l隔離超聲換能器部分，將能量傳遞至工具頭后，輻射入液體。l使用高強(qiáng)度變幅桿，大幅度增大輸出功率。l可耐高溫高壓溶液，最高耐受溫度大于150，改變了傳統(tǒng)聲化學(xué)設(shè)備的輻射特點。l采用鈦合金設(shè)計，輻射強(qiáng)度和抗疲勞強(qiáng)度提高510倍l壓縮空氣冷卻，確保長時間穩(wěn)定工作。l安裝、拆卸簡便超聲波V6.1-c數(shù)字驅(qū)動電源特點l全程數(shù)字電路控制，抗干擾能力強(qiáng)。l實現(xiàn)了全微電腦控制，智能頻率跟蹤。l準(zhǔn)確顯示頻率、功率及運(yùn)行狀態(tài)。l實時調(diào)整系統(tǒng)功率、振幅和運(yùn)行時間，過載保