油包水乳状液在圆柱电极聚结器中的分离特性研究

设计制作了一种带有绝缘层的圆柱电极静电聚结器,油包水乳状液流过电极,在电场力的作用下水滴聚结,经重力沉降达到油水分离的目的.通过室内实验,分析了油包水乳状液在这种电极作用下的油水分离特性,研究了圆柱电极的直径、长度和电场强度、含水率等因素对分离效率的影响.研究表明,在不发生电分散情况下,电场强度越大,油水乳状液在聚结器中的分离效率也越高;分离效率受电极作用时间和液滴间静电力的共同影响,在含水较低时,油包水乳状液中液滴间静电力小,电极作用时间的影响起主导作用.电极停留时间越长,分离效率越高;含水率升高,油包水乳状液中液滴间静电力增大,电极作用时间的影响作用减小,液滴间的静电力影响作用增大,液滴间静电力越大,分离效率越高.利用高速微观摄像系统拍摄并观察到聚结器出口液滴粒径比进口粒径明显增大,即圆柱电极静电聚结器对柴油一水乳状液具有良好的聚结效果.     

原油脱水用管式静电聚结技术研究概况

传统的原油脱水设备因占地面积大、效率低,难以满足海洋石油、陆上高含水油田和绿色油田开发的需要。国外围绕高效紧凑原油电脱水技术进行了长期研究,其中以管式静电聚结技术的发展最为引人注目。介绍了国外第一代管式静电聚结产品电脉冲感应聚结器EPIC、紧凑型静电聚结器CEC、在线静电聚结器IEC和新一代在线静电聚结器IEC、H型紧凑静电聚结分离器CES的结构、工作原理和应用研发情况,总结对比了两代管式静电聚结器的特点和发展规律,提出了研究管式静电聚结技术的方向和思路。     

塑料在高压静电分选机中荷电机制及电极参数的计算模拟

为了探究塑料在高压静电分选机中荷电性与电极参数的关系,通过高斯定理和拉普拉斯方程,研究了塑料的主要荷电机制,利用COMSOL Multiphysics中的AC/DC静电模块,结合麦克斯韦方程组,研究了塑料在辊式高压静电分选机中不同参数下的电场强度变化规律,利用MATLAB绘图分析.结果表明：塑料荷电以场致荷电为主,荷电量与颗粒半径、电场强度、塑料相对介电常数成正比;电晕电极配置中,接地辊筒表面电场强度与电压、电晕电极个数成正比,与极距成反比;静电极配置中,电场强度与静电极半径成正比,电场强度作用范围与静电极布置角、静电极形状有关.本文可对塑料高压静电分选的电极参数选用提供参考.     

高频脉冲动态电聚结显微实验研究

高频脉冲电聚结技术是一种利用脉冲电场处理原油的电脱水技术,适用于处理含水率高的原油。设计了动态电聚结在线和离线实验装置,从显微层面研究了流动和电场参数对高频脉冲电聚结技术效果和能耗的影响。研究结果表明:随着电压的增加,电聚结效果先提升后下降;随着频率的增加,电聚结效果先提升后下降;随着脉宽比的增加,电聚结效果提升;电压、频率、脉宽比的增大都会提高能耗。流动能够促进电聚结,尤其是液滴间距离较大时,但是过高的流速会产生相反的结果,且流动对能耗基本无影响。     

W/O型乳化液在矩形流道中的静电聚结破乳研究

分析了带绝缘层矩形流道电场强度的影响因素以及分散相水颗粒在均匀交流电场下的聚结机理,设计了矩形流道连续流动静电聚结实验装置。以矩形波高压/高频脉冲交流电源为基础,研究电场强度、脉冲频率、脉宽比、流动速度等参数对不同W/O型乳化液中分散相水颗粒静电聚结特性的影响。实验结果表明,含水率为5%、电场强度为1.69kV/cm、流动速度为0.17m/s、脉宽比为40%、脉冲频率为1000Hz,水颗粒粒径能增长24倍,聚结效果明显。     

高压脉冲电场对牛奶中微生物及酶活性影响的研究

利用高压脉冲电场技术结合巴氏杀菌对牛乳进行处理,可以在较低温度下,将乳中的微生物完全杀死,同时将其中的酶完全钝化.结果表明:杀菌时,高压脉冲电场起主要作用,温度起辅助作用;灭酶时,温度起主要作用,而高压脉冲电场起辅助作用.确定了不同温度下能达到要求的最小的电场强度、最低的温度及最短的温度处理时间;测定了在上述处理条件下乳营养的损失量,在较高的场强、较低的处理温度下乳营养的损失量远小于场强较低、处理温度较高时乳营养的损失量.     

阳离子聚合物对孤东原油乳状液的破乳研究

选用了一系列具有不同阳离子度和分子质量的阳离子功能性聚合物,分别测定了其与孤东原油模拟油的油水界面张力、Zeta电位、O/W型乳状液的稳定性。研究发现,当阳离子功能性聚合物的分子质量相近时,阳离子度越大,其对O/W型乳状液的破乳效果越好;在所研究质量浓度范围内,阳离子功能性聚合物质量浓度较高时,其破乳效果较好。油水界面张力和Zeta电位结果显示,阳离子功能性聚合物对O/W乳状液的破乳机理为界面电中和机理。加入阳离子聚合物后,能中和油珠表面电荷,促使油珠聚结,且高分子聚合物有"桥联"作用,加快油珠聚结,从而实现O/W乳状液的破乳。     

脉冲电源对静电除尘性能影响的实验与理论研究

以国内某燃煤电厂320 MW机组双室五电场干式静电除尘系统为对象,对4组不同电源工况条件下的除尘特性进行了实验研究. 探讨了脉冲电源对静电除尘性能的影响,进一步深入分析了不同电源工况对分级除尘效率的影响. 结果表明,4种电源工况下的实验的静电除尘系统对于燃煤电厂飞灰的除尘效率均可超过 99.79%. 对比实验发现,高压脉冲电源不仅大大降低能耗,而且可显著提高对微细粉尘的捕集效率,颗粒越小差异越显著. 适当提高工作电压,增大荷电强度,使飞灰颗粒荷电充分,提高了电场驱进力,飞灰的捕集效率提高.     

高压纳秒脉冲电场消融黑色素瘤细胞实验研究

为了研究高压纳秒脉冲电场(nsPEF)消融恶性肿瘤的关键影响参数,基于火花开关和传输线变压器(TLT)技术,自主研制重频高压纳秒脉冲电场(RnsPEF)发生系统,可以稳定输出纳秒级脉宽的指数脉冲,证实了高压纳秒脉冲电场杀伤肿瘤细胞的效果和可控性. 以贴壁生长于六孔板中B16黑色素瘤细胞为对象,研究脉冲次数、峰值电压、重复频率和电极针对间距对肿瘤细胞消融效果的影响. 以电极杯中B16肿瘤细胞悬液为研究对象,结合CCK-8检测法开展脉冲处理后细胞活性的研究. 结果发现,高压脉冲电场和脉冲能量注入密度是影响纳秒脉冲电场消融肿瘤细胞的关键因素,重复频率对消融效果的影响不大. 结果显示,自制RnsPEF系统消融B16肿瘤细胞的阈值电场强度为6.8 kV/cm,注入能量密度的阈值为11.4 J/cm³和最佳消融次数为500次脉冲.     

静电涂油机喷涂机理研究

在油液带电的静电油机中，接高压直流电源负极的刀形喷油梁与接地的带钢（或钢板）之间产生高压静电场，从喷油梁刃口狭缝中流出的油液直接带电，在强电场平雾化后吸附在带钢（板）表面上，实现“静电涂油”。喷油梁结构型式与直流电源输出电压是影响电涂油的主要。     

用有限元法实现电极形状的优化设计

基于二维静电场的有限元法,本文采用形状校正法实现了电极形状的优化设计。对优化设计软件中的诸多问题进行了探讨,以保证电场强度的精度,提高优化设计的效率。应用这一方法分别对100kV SF_6绝缘电压互感器内高压绕组均压环和500kV电力变压器高压出线模型套管均压球进行了电极形状优化设计,使其上最大最小电场强度之比分别从1.81和1.68降至1.07。     

直流真空断路器弧后介质恢复特性影响因素分析

直流真空断路器采用人工过零的方式实现故障开断,是当前直流系统兼具经济性与可靠性的控保方式之一,其弧后介质恢复特性是判定故障开断成功与否的关键条件。为探究直流真空断路器电磁与机电参数耦合作用下介质恢复特性的影响因素,本文基于连续过渡模型、能量守恒定律和电荷守恒定律,建立了零区带电粒子数密度计算模型,研究了触头型面参数和零前电流下降率影响下的零区带电粒子数密度分布;通过搭建12 kV直流真空断路器配永磁斥力机构运动特性测试平台,实验测得机构位移-时间特性曲线,研究了短路开断电流、零前电流下降率和换流投入时刻影响下的零区极间距分布。在此基础上,基于漂移扩散方程、Maxwell-Stefan方程和泊松方程,建立了弧后鞘层发展模型,以求得电磁与机电参数影响下的电场强度最大值;并与零区金属蒸气压和短路开断电流影响下的临界击穿电场强度进行对比分析,进而评估不同换流投入时刻、零前电流下降率、暂态电压上升率、触头直径下的弧后介质恢复强度。此外,求得了直流真空断路器可靠开断时零前电流下降率和换流投入时刻的极限安全域,以及电磁与机电参数耦合作用下的最小安全间隙与开断电流极限,为设计满足可靠开断要求的直流真空断路器灭弧系统结构参数与换流参数群组提供解决方案。     

矿粒在振动式摩擦电选机中运动轨迹的研究与分析

振动式摩擦电选是一种比较重要的物理选矿方法．高压静电分选腔是电选机的重要组成部分,对矿物及物料的分选起着决定性的作用．本文介绍了振动式摩擦电选机及其高压静电分选腔的工作原理,并对进入振动式摩擦电选机高压静电分选腔中的荷电矿粒的受力情况、运动轨迹以及影响荷电矿粒在其分选腔中运动轨迹的因素进行了分析和研究．     

环保型高压电力开关设备研究进展综述

六氟化硫(SF₆)是一种强温室效应气体,其全球变暖潜能指数(GWP)为二氧化碳的23900倍,且大气寿命为3200年, 被广泛应用于高压开关设备,SF₆的大量使用给温室效应问题带来了巨大的潜在威胁,限制其在电力开关设备中的使用是促进绿色电力工业发展的有效途径。近年来,国内外对基于去SF₆技术的环保型开关设备开展了大量的研究,本文总结回顾了基于SF₆替代气体和真空开断+洁净空气两种环保型开关设备研究进展。首先,分析了环保气体绝缘高压开关设备中的关键技术,介绍了SF₆替代气体C₄F₇N、C₅F₁₀O、全氟化碳类气体(c-C₄F₈、C₃F₈、CF₄)、CF₃I、HFO类气体,从替代气体的绝缘性能、开断性能及分解特性三方面阐述了环保气体绝缘开关设备的研究进展,并在此基础上分析了环保气体绝缘开关设备产品现状及发展趋势。其次,对真空开断+洁净空气的关键技术进行了阐述,总结了大电流真空电弧磁场控制技术、分、合闸曲线特性研究、真空绝缘技术、真空灭弧室外绝缘、快速真空开断技术和真空断路器X射线泄露研究现状,在此基础上总结了真空开断型环保电力开关设备现状及其未来发展趋势。最后,基于环保电力开关设备向更高电压等级、更大短路电流发展的需求,进一步指出未来可能面临的相关技术难点,以期对未来环保型电力高压开关设备的开发提供参考。     

矿粒在摩擦辊式电选机中运动轨迹的研究与分析

摩擦电选机的高压静电分选腔是分选矿物及物料的重要组成部分,对矿物及物料的分选起着决定性的作用.介绍摩擦辊式电选机及其高压静分选腔的工作原理,并对进入摩擦辊式电选机高压静电分选腔中荷电矿粒的受力情况、运动轨迹以及影响荷电矿粒在其分选腔中运动轨迹的因素进行了分析和研究.     

梁板电极电场中聚乙烯板条作用的仿真研究

为了分析聚乙烯板条对油滴雾化效果的影响,采用ATEST-212型激光粒度分析仪测量油滴雾化粒径;建立涂油室静电场仿真模型,运用Ansoft Maxwell2D／3D软件对涂油室电场进行仿真分析。试验结果表明,达到相同的雾化效果,加聚乙烯板条可使工作电压降低2／3;仿真结果显示,相同工作电压下,加聚乙烯板条可显著增大涂油室电场强度。     

铁路油罐车静电场计算模型研究

据统计,在国内较大的石油静电事故中,铁路油罐车装油事故占首位,因而对油罐车装油过程中的静电研究显得特别重要。根据静电场基本方程和铁路油罐车静电场边界特征,建立了电场计算模型并采用超松驰迭代法求解。计算结果表明：在油罐车装油过程中油面电位随着液面上升而变化,最高电位出现在１／２～３／４容积处。这一变化趋势与实测数据符合。根据所建模型建立了一整套仿真软件,该软件为安全设计、危险性预测提供了科学的依据。