專利名稱：氣體靜電聚結器的制作方法
技術領域：
一般來說，本公開的主題涉及處理流(process stream)中流體的分離，更確切地說，涉及聚結主要是氣體的流體的靜電聚結器。
背景技術：
烴流體與水的分離是石油生產工業(yè)中的重要處理。在以石油為主的狀況下，小水滴能夠出現(xiàn)在連續(xù)的油相中，例如由于上游管道中的剪切。水滴尺寸是對分離速度的重要貢獻因子。由于這些流體的不混溶性和比質量差異，與更大的水滴相比，油中的小水滴與油緩慢地分離。油/水分離的一種常規(guī)方法利用重力并需要分離器內部的長時間駐留。可接受的分離性能需要長時間駐留，所以這種方法不適于流動速率高的管線式應用。使用化學品分解乳狀液的其他技術要求化學品的后期去除，從而增加成本。采用加熱的再其他的技術在分解乳狀液方面不太有效。從主要是氣體的流體流分離液體也是工業(yè)中的重要處理。在許多情況下，具有高經(jīng)濟價值的氣體在獲得時包含非常微細的液滴。實例可以是天然氣或化學工業(yè)中使用的許多其他氣體，比如氯或二氧化硫。同樣，在處理工業(yè)中，蒸汽可能部分地凝結，可能導致氣體包含微細液滴，尤其是在高氣速應用中(即高速為引出液滴提供了重要的力)。另外，流動途徑上的任何障礙都可能產生高低壓區(qū)域，與壓力差異小得多的低氣速應用相比導致在障礙處更多的凝結。因為這些液滴能夠腐蝕管道并且對泵和其他處理裝備有害，所以應當先去除它們再包裝或傳送商業(yè)氣體或者在處理工業(yè)中使用氣體。另外，消費者希望其產品盡可能純，外來的液體降低了這些氣體的品質。在石化工業(yè)中，尤其是離岸處，天然氣與鹽水和石油一起獲得，有益的是離井盡可能近地去除水和/或其他液體。為了以吸水劑去除水蒸氣至濃度遠低于飽和度，干燥天然氣付出了重要的努力。不過，如果要被干燥的氣體除了蒸汽外還包含液體水，這樣的努力可能還不夠。從氣體中去除液體的常規(guī)技術典型情況下針對改進傳統(tǒng)的通過使用類重力的力從氣體分離液體。一種很古老的技術基于以下觀察懸掛在霧中的一塊布將從霧中收集水， 因此降低霧強度并提供水。布用作水滴的凝結中心，而在水的情況下重力將使多余水流下。 這項技術是使用金屬網(wǎng)從氣體分離液體的基礎。另一種技術涉及增加重力以使懸浮液滴在氣體中更不穩(wěn)定。通過旋轉介質可以增加重力，它引起正常重力許多倍的向心力。以這種方式，分離進行的速率比僅僅在重力下快許多倍，使裝置小得多。然而，對于大規(guī)模的管線式運行，金屬網(wǎng)技術和加速器都具有其缺點。網(wǎng)可能變得被塞住并且需要氣體分子遵循復雜的路徑通過網(wǎng)，耗費了機械能。由旋轉增加重力也需要機械能，它一般取自要被分離的氣體。這種消耗的機械能導致壓降，它增加了泵的所需數(shù)目或尺寸。另外，兩種技術都需要易受腐蝕的靈敏裝備。
本文檔的本節(jié)意在引入可能與以下介紹的和/或權利要求的所公開的主題的各種方面有關領域的各種方面。本節(jié)提供了背景信息以便于更好地理解所公開主題的各種方面。應當理解，本文檔的本節(jié)中的論述要就此而論地閱讀，而不作為現(xiàn)有技術的允許。所公開的主題針對克服或至少減少以上闡述的一個或多個問題的后果。

發(fā)明內容
以下呈現(xiàn)了所公開的主題的簡化總結，以便提供所述公開的主題的某些方面的基本理解。這個總結不是所述公開的主題的詳盡綜述。并非意在標識所述公開的主題的關鍵的或必不可少的要素或者描繪所述公開的主題的范圍。它的惟一目的是以簡化的形式呈現(xiàn)某些概念，作為后面討論的更詳細說明的序言。所述公開的主題的一方面在靜電聚結器中可見。所述靜電聚結器包括界定了用于接收主要包括氣體的處理流體的流動路徑的外壁，電源，以及耦接到所述電源以產生跨所述流動路徑的電場的多個電極板。所述公開的主題的另一方面被視為在處理流體中聚結分散相成分的方法。提供了用于接收主要包括氣體的處理流體的流動路徑。所述處理流體通過由多個電極板產生的以聚結分散相成分的液滴的電場。


后文將參考附圖介紹所述公開的主題，其中類似的引用號指示類似的要素，以及圖1是根據(jù)本主題的一個展示性實施例的流體分離系統(tǒng)的簡化圖；圖2是圖1的系統(tǒng)中靜電聚結器的簡化剖面圖；圖3是圖2的靜電聚結器中使用的流動擾亂元件的圖；圖4是圖1的靜電聚結器的控制電路的簡化框圖；圖5是圖4的控制電路中AC發(fā)生器中可以采用的正回路的簡化圖；圖6是圖4和圖5的控制電路中可以采用的自發(fā)生器電路的簡化框圖；圖7是圖1的靜電聚結器的控制電路的替代實施例的簡化框圖；圖8是具有加入了外部能量源的靜電聚結器的流體分離系統(tǒng)的簡化框圖；圖9和圖10是具有電極板之間部署的中間絕緣構件的靜電聚結器的替代實施例的剖面圖；圖11和圖12是根據(jù)本發(fā)明的另一個展示性實施例的靜電聚結器的剖面圖。雖然所述公開的主題容許多種修改和替代形式，但是在附圖中已經(jīng)舉例顯示了并在本文中詳細介紹了其特定實施例。不過應當理解，本文對特定實施例的說明并非意在將所述公開的主題限制為所公開的特定形式，而是相反，意在覆蓋落入如附帶的權利要求書所界定的所述公開的主題的實質和范圍的一切修改、等效物和替代。
具體實施例方式以下將介紹所公開主題的一個或多個特定實施例。特別表明，所述公開的主題不限于本文包含的實施例和展示，而是包括這些實施例修改后的形式，包括落入以下權利要求書范圍內的實施例的各部分以及不同實施例的要素的組合。應當認識到，在任何這樣的實際實施的開發(fā)中，如同在任何工程或設計的項目中，必須做出無數(shù)的特定實施決策以實現(xiàn)開發(fā)者的特定目標，比如符合系統(tǒng)相關的和商業(yè)相關的約束，它們可能隨實施的不同而改變。不僅如此，還應當認識到，這樣的開發(fā)努力可能是復雜而耗時的，但是對于受益于本公開的本領域普通技術人員將不過是從事設計、生產和制造的例行公事。在本申請中的任何內容都不被視為對所公開的主題是必不可少的或本質的，除非明確地被表明為“必不可少的”或“本質的”?，F(xiàn)在將參考附圖介紹所公開的主題。在附圖中示意地描繪了各種結構、系統(tǒng)和設備，僅僅是為了解釋以至于不把所公開的主題與本領域技術人員熟知的細節(jié)混淆。不過，包括附圖是為了描述和解釋所公開主題的展示性實例。本文使用的詞匯和短語應當被理解和解釋為具有與相關領域的技術人員對這些詞匯和短語的理解一致的意義。本文通過所述術語和短語的一致使用暗示著意在不對某術語或短語進行特殊的定義，也就是不進行與本領域技術人員所理解的普通和慣例意義不同的定義。為了實現(xiàn)某術語或短語意在具有特殊的意義，也就是本領域的技術人員的理解以外的意義，這樣的特殊定義將在本說明書中以定義的方式被清楚地闡述，以便對該術語或短語直接而明確地提供特殊定義?，F(xiàn)在參考附圖，其中在幾幅視圖中類似的引用號始終都對應類似的組件，特別參考圖1，將在流體分離系統(tǒng)10的背景下介紹所公開的主題。系統(tǒng)10包括靜電聚結器15，部署在分離器20的上游。靜電聚結器15駐留在由管道25所定義的流體流中。為了以下討論的目的，流體流可以是主要是氣體流中的主要是液體流。在所展示的實施例中，靜電聚結器15可操作用于增大處理流、比如烴流中液滴的尺寸。例如，所述聚結的液體可以是在液烴流或氣流(如天然氣)中存在的水。當然，向靜電聚結器15提供的特定流體可以變化，可以處理烴流體以外的流體。從處理流體中聚結的液體也可以變化，而水僅僅是一個展示性實例。在另一個實例中，可以從處理氣體(比如氯或HCl)中分離液體。 通過靜電聚結器15可以擴大氯氣流中水滴的尺寸，以便更有效地從氯中除去水，再應付氣態(tài)的水蒸汽。分離器20運轉以去除在處理流體中存在的至少一部分液體，并且提供了處理流體出口 30和聚結液體出口 35。下面關于圖2和圖3更詳細地介紹靜電聚結器15的構成和操作。本主題的應用不限于分離器20的任何特定實施例。示例性分離器的類型包括水平 /重力分離器和增強的重力分離器(如基于旋風的分離技術)。在某些實施例中，靜電聚結器15和分離器20可以集成在單一的單元中。液-液系統(tǒng)中電聚結的估計和經(jīng)驗顯示出，在液-氣系統(tǒng)中產生聚結的必要電場值應當在103-104V/cm的范圍。導致自動電子發(fā)射(即由靜電場造成的液滴的唯一放電機制)的典型電場值在大于107V/cm的范圍，因此以上電場將不會產生液滴的任何放電。在由靜電聚結器15處理的流體主要是氣體的情況下，由于氣體是良好絕緣體的事實，所以有可能產生跨氣體的電場。在這樣的電場中，帶電微粒被吸引到電極板45之一。 不帶電微粒將被極化，并且由于偶極子與偶極子的相互作用，在它們之間將出現(xiàn)吸引力，同時它們保持不被電極板45所吸引。由聚結器15中電場所產生的力太弱無法使自由微粒電

盡管本說明展示了水從烴流體的分離，但是靜電聚結器15也可以應用到對其他乳化液的應用，其中連續(xù)相的比電阻大于大約IO7歐姆*米，而且其中連續(xù)相和擴散相的電滲透率不同。例如，烴氣流中水滴的尺寸可以被靜電聚結器15放大以更有效地使氣體干燥。一般來說，電導率更高的乳化液可能要求所施加電壓的頻率更高。一般來說，當含水率(water cut)為至少約2%時靜電聚結器15在導致聚結方面更有效。這個量可能隨特定的處理流體和流動速率而變化。在處理流體的含水率低于某有效值的情況下，可以將水注入端口 37部署在靜電聚結器15的上游，以提高處理流體的水含量(water content)，之后再聚結和分離。圖2展示了靜電聚結器15的剖面圖。在所展示的實施例中，靜電聚結器15的外壁40的直徑粗略地對應管道25的直徑，靜電聚結器15安裝在管道25中以提供管線式布局。穿過管道25的流體以基本上同一流動速率穿過靜電聚結器15。在靜電聚結器15中提供了多個電極板45，流體流過它們。在某些實施例中，阻礙元件52可以配備在不產生電場的區(qū)域中，以確保全部流體都暴露在電場中。由電極板45產生的靜電場極化工藝流中的液滴，以局部地中和靜電場。極化的液滴不被均勻場吸引到電極45之一，因為液滴的凈電荷為零。極化的液滴確實在其他液滴的小范圍內感受到靜電場的梯度。以這種方式，液滴彼此吸引。電極板45的特定幾何結構(如布局、數(shù)目、厚度等)可以隨與特定實施相關聯(lián)的因素而變化，比如處理流體、管道直徑、流體壓力、期望流動速率等。例如，電極板45的間隔可以隨處理后流體而變化。氣體聚結器中的電極板45可以比液體聚結器中更緊密地靠在一起。與管道25的直徑相比，通過減小聚結器15的直徑可以實現(xiàn)這種減小的間隔，以允許使用相同數(shù)目的電極板45，但是間隔更緊密。作為替代，可以不減小直徑，而是電極板45的數(shù)目可以增加。在某些應用中，為了延長駐留時間或者降低所需的場強，可以使用長電極板 45，長度為靜電聚結器15的直徑的幾倍。如圖2所示，外壁40的內表面和電極板45以保護層50涂布。一般來說，保護層 50保護電極板45免受處理流體的侵蝕或腐蝕作用(如由于處理流體中的微?；蚧瘜W品)， 并且也可以用作電絕緣體以降低相鄰電極板45之間產生電弧的可能性。保護層50的示例性材料包括環(huán)氧樹脂、不導電陶瓷、塑料涂層等，使用諸如鑄造、化學蒸汽沉積、物理蒸汽沉積燒結等的處理形成。作為替代，電絕緣層可以與外表面上的其他保護層結合，以滿足應用的機械需求(如抗磨損或抗腐蝕)。例如，絕緣的環(huán)氧樹脂涂層可以由陶瓷導電涂層覆蓋。 選定的特定絕緣體和/或抗磨損涂層可以隨機械需求、成本和材料電氣性質(如介電常數(shù)) 而變化。電極板45可以改變尺寸和布局，以提供相對高的雷諾數(shù)，從而提供穿過靜電聚結器15的處理流體湍流。湍流使處理流體的速度以隨機方式變化，使流體的小規(guī)模運動增多。這種運動增多使處理流中的水滴彼此來到近鄰的可能性更大。在這個近鄰，由以上介紹的靜電場感應出的偶極子相互作用將更強，從而增加了聚結。在圖3展示的一個實施例中，為了增強電極板45之間的微湍流，在靜電聚結器15 中可以提供一個或多個流動擾亂元件52。流動擾亂元件52可以由電絕緣材料制成，比如陶瓷、塑料或其他不導電固體材料。流動擾亂元件52包括多個柱體53，由網(wǎng)格布局的橫跨構件M互連。該網(wǎng)格擾亂了穿過靜電聚結器15的處理流體的流動以增加湍流。流動擾亂元件52可以位于相鄰的電極板45之間。流動擾亂元件52的尺寸可以隨電極板45的特定布局和尺寸而變化。在流動速率和雷諾數(shù)足夠高的實施中可能不需要流動擾亂元件52提供湍流。在流體流展現(xiàn)出高度層流的應用中，流中心部分的速度將比沿著壁的部分高得多。這種流動特征可能導致電極板45之間的駐留時間短。除了或取代引起湍流的流動擾亂元件52，還可以提供流動引導以使電極板45上的流動分布按照千克/小時更加均勻，使得靜電聚結器15的使用情況更好。參考圖4，其中提供了靜電聚結器15的控制電路55的簡化框圖。處理流體的性質影響靜電聚結器15的純電氣特征。因此，靜電聚結器15被模型化為與電阻器62并聯(lián)的電容器60，表示由電極板45和穿過電極板45的處理流體的布局界定的凈電容和電阻。控制電路55包括電感器64和交流(AC)發(fā)生器66?？傮w上，電感器64以及模型化靜電聚結器 15和處理流體的電容器60和電阻器62共同界定了諧振電路68。一般來說，AC發(fā)生器66 使其輸出頻率保持在諧振電路68的諧振頻率以使驅動靜電聚結器15所需的電流最小。AC 發(fā)生器66產生可變頻率正弦波形，施加到電極板45以促進處理流體中的聚結。在一個實施例中，AC發(fā)生器66可以是自激振蕩電路(autogenerator circuit)。 正如本領域的技術人員公知，自激振蕩器一般來說是放大率大的放大器，使某出口連接到入口，通常稱為正回路。正回路包括諧振電路，它限定振蕩頻率。在這個實施例中，諧振電路68耦接到AC發(fā)生器66的正回路，從而提供AC發(fā)生器66的被動頻率調節(jié)，對應于諧振電路68的諧振頻率。圖5展示了諧振電路68如何通過比較器85合并在AC發(fā)生器66的正回路中。因為正反饋，AC發(fā)生器66運行在諧振電路68的諧振頻率。因為電感器64是固定的，根據(jù)處理流體的變化性質和靜電聚結器15的最終電容調整頻率。因為流體的性質隨時間變化，AC發(fā)生器66將其輸出自動保持在變化的諧振頻率，從而使驅動靜電聚結器15 所需的電流需求最小。圖6是AC發(fā)生器66可以采用的自激振蕩器電路的簡化框圖。自激振蕩器電路包括電源單元70，它接收AC輸入電壓(如220V、50Hz)并產生DC輸出電壓(如+300V、+50V、 +12V、+9V等)，用于向電路的其他單元供電。驅動發(fā)生器72以雙倍頻率產生驅動脈沖。信號調節(jié)器74產生的信號用于頻率相位調節(jié)單元76以及用于切換功率放大器78中晶體管的柵極。功率放大器78是推挽式放大器。頻率相位調節(jié)單元76對比驅動發(fā)生器72的相位和輸出信號并且調整驅動發(fā)生器72的頻率以實現(xiàn)具有變化負載特征的諧振。諧振變換器80形成正弦輸出信號，振幅高達3kV，例如向靜電聚結器15供電。在諧振變換器80與頻率相位調節(jié)單元76之間存在正反饋路徑?？刂茊卧?2控制著輸出信號的振幅和頻率，并且響應超過所定義限度的條件，將 AC發(fā)生器66設置為安全模式(即低功率)。指示器單元84指示輸出信號的參數(shù)?？梢蕴峁┙涌?86，用于將AC發(fā)生器66連接到外部計算設備88，比如個人計算機、控制器或某種其他的通用或專用計算設備，以便允許跟蹤設備參數(shù)，比如頻率、振幅和功耗，或者允許操作員干預或系統(tǒng)配置。圖7展示了控制電路90的替代實施例，其中AC發(fā)生器95是輸出可配置頻率信號的信號發(fā)生器。例如，AC發(fā)生器95可以是電壓控制的振蕩器。在電阻器100的電壓表示用于驅動靜電聚結器15的、控制電路90的輸出電流的測量。AC發(fā)生器95測量該輸出電流并且自動調整其輸出頻率以使測量的電壓的值最小，它對應于某諧振條件。因此，AC發(fā)生器95根據(jù)測量的驅動電流主動地調整其輸出頻率以獲得諧振電路68的諧振頻率?！銇碚f，振蕩器的頻率高于1kHz，因為與大多數(shù)原油類型相關聯(lián)的弛豫時間在0. 02-0. 003秒的范圍內。在所展示的實施例中，假設電容為約0. 1 μ F而名義頻率為約 10kHz，它為約3mH的電感而提供。當然，電感器64可以根據(jù)關于處理流體和靜電聚結器15 的幾何結構的不同假設而尺寸不同。引起驅動電流減小的諧振條件對應的Q值由下式給出Q = 2 ω L/R監(jiān)視控制電路55、90的頻率提供了關于靜電聚結器15的電容的信息，所以是關于含水率的信息。靜電聚結器15的功耗由處理流體的電阻界定。處理流體的電阻和含水率值描述了正被處理的處理流體的品質特征。電阻能夠提供處理流體鹽度的信息。進入靜電聚結器15的處理流體的含水率有效地界定了在分離器20之后的最終含水率。因此，通過利用含水率和電阻信息，可以定義診斷工具以描述處理流體的特征。在某些實施例中，通過提供與靜電聚結器15 —起運行的外部能量源，可以提高聚結的效率。如圖8所示，能量源105可以耦接到靜電聚結器15。示例性能量源包括微波或超聲設備。使處理流體暴露在微波或超聲能量場中可以提高靜電聚結器15提供的聚結。對外部能量源105的需要可能取決于比如靜電聚結器15的尺寸、處理流體的特征、流動速率等的特征。從諧振電路68的諧振頻率收集的信息界定了處理流體的特征，可以用于外部能量源105調諧。例如，可以進行實驗以根據(jù)處理流體的特征識別微波或超聲信號的最優(yōu)頻率或振幅特征。然后可以確定所確定的諧振頻率與外部能量源特征之間的相關性，以提高外部能量源105的有效性。在圖9中展示的另一個實施例中，靜電聚結器110可以配備電極板120Α、120Β之間部署的中間絕緣構件115，以界定絕緣構件115與第一電極板120Α之間的第一流動路徑以及絕緣構件115與第二電極板120Β之間的第二路動途徑。在電極板120Α、120Β的配對之間可以部署一個或多個絕緣構件115以界定其間的附加流動路徑(如相鄰絕緣構件115之間的第三流動路徑)。盡管展示了僅僅兩個電極板120Α、120Β，但是可以使用不同的配置， 包括圖2所示的布局，其中使用了平行的板電極。在這樣的情況下，每對電極板45之間都可以部署一個或多個絕緣構件115。當然也可以使用其他幾何結構。為了展示的目的，電極板120Α接地，而電極板120Β耦接到電源125，比如以上介紹的電源66、95之一或者不同的電源。典型情況下，電極120Β以保護層130涂布以保護電極板120Β免受處理流體的侵蝕或腐蝕作用(如由于處理流體中的微粒或化學品)。保護層 130也可以用作電絕緣體以降低產生電弧的可能性。接地的電極板120Α可以有也可以沒有保護層130。以上介紹的諧振電路68可以在靜電聚結器110中實施也可以不在其中實施。兩塊電極板120Α、120Β之間部署的絕緣構件115提高了聚結效率。另一種介質中液滴的聚結依賴于電場中導電液體微粒的極化。由于需要高電場以及優(yōu)選不使用很高電壓，電極通常部署得彼此緊密。在正常情況下，與電場一致的水滴將排列成水滴的“鏈條”， 它們不會有效地聚結，因為對鏈條中間的水滴向一側的吸引將等于向另一側的吸引，抵消了吸引，同時電極上的水滴將不釋放。僅有自由端上的水滴將運動從而聚結。水滴的這個鏈條減小了場強，所以減小了聚結，這降低了聚結的效率。在存在高電場和長鏈條的某些情況下，可能發(fā)生火花。水濃度越高，存在的水滴越多，所以這種后果的影響越大。絕緣構件115趨于拆散這些鏈條或者甚至防止它們形成，使聚結效率提高。絕緣構件115可以是親水的(即吸水的)也可以是憎水的(即排水的)。水與親水表面之間的吸引力與電場中發(fā)現(xiàn)的吸引力相比相對較小。絕緣構件115所用材料的介電常數(shù)可以隨具體實施而變化。如果使用介電常數(shù)高(即高于周圍介質)的絕緣體，水滴彼此經(jīng)受的影響，即使假設水滴與絕緣體表面之間接觸，仍將小于厚度預測的影響。所以，在電極120A、120B之間存在的空間不大的情況下，可以使用薄的高介電常數(shù)絕緣體。另一方面，由于機械需求，絕緣構件115可以在某些情況下相當厚，這會引起對介電常數(shù)低的絕緣體的偏愛。在電場中介電常數(shù)高的材料與介電常數(shù)低的材料組合時，電場強度將在高介電常數(shù)材料中集中。對于絕緣構件115，更低介電常數(shù)的材料將支持通過減小絕緣構件115中的場而構建要聚結的介質上電場的目標，從而允許施加更低的電壓并形成以更低功耗的更安全的運行。如圖10所示，在電極板120A、120B之間提供多個絕緣構件115趨于進一步提高聚結的效率。絕緣構件115之間的區(qū)域將沒有水滴鏈條，水滴鏈條被發(fā)現(xiàn)會降低效率。通過放置絕緣構件115靠近電極120A、120B (即不與它們融合在一起，融合在一起會降低絕緣體功能)，能夠獲得更高的效率。與油中水系統(tǒng)中水的電聚結對比，氣體的電導率比原油的電導率低得多。這種情況使得有可能使用DC電壓的電源在氣體介質中產生電場。在某些應用中，靜電聚結器15 可以用于氣體應用中并且可以使用受控諧振AC電源。圖11展示了替代實施例的靜電聚結器150，它可以用于處理流體主要是氣體的應用中。靜電聚結器150包括外壁155和耦接到電源162的外部電極160。外壁可以是電絕緣材料。為了保護目的在外部電極160周圍可以提供外殼170。在所展示的實施例中，電源 162是DC電源，不過，也可以使用AC電源。外部電極160的使用允許產生電場同時使流動
障礙最小。在圖12所示的又一個實施例中，參考圖11介紹的靜電聚結器150可以配備外部電極160之間部署的一個或多個導電構件175以提高電場強度。導電構件175不連接到任何電源，所以它們不用作電極。導電構件175可以有涂層以提供所需的特征，正如以上關于電極板45的介紹。介入的導電構件175也可以用于圖2展示的實施例中。盡管靜電聚結器15、110、150在本文中展示和介紹為管線式設備，但是可以預期， 本文介紹的技術可以應用到其他類型的聚結器，比如基于容器的聚結器。在流體流動中使用靜電力聚結液滴允許在下游更高效地去除液滴，從而減少了對去除裝備的要求并降低了其成本，或者增加了能夠去除的液體量，從而提供更高純度的處理后流體。以上公開的具體實施例僅僅是展示性的，因為所公開的主題可以被修改和以不同但是等效的方式實行，對受益于本文教導的本領域技術人員顯而易見。不僅如此，除了下面權利要求書中描述的以外，對本文顯示的結構或設計的細節(jié)意在沒有限制。所以顯然以上公開的具體實施例可以被改變或修改并且一切這樣的變化都被視為在所公開的主題的范圍和實質之內。所以，本文尋求的保護在下面權利要求書中闡述。
權利要求
1.一種靜電聚結器，包括外壁，界定了用于接收主要包括氣體的處理流體的流動路徑； 電源；以及耦接到所述電源以產生跨所述流動路徑的電場的多個電極板。
2.根據(jù)權利要求1的靜電聚結器，其中，所述電源包括直流電源。
3.根據(jù)權利要求1的靜電聚結器，進一步包括 控制器，包括電感器，與所述多個電極板并聯(lián)耦接，所述電感器和所述多個電極板界定了諧振電路;以及信號發(fā)生器，耦接到所述電源和所述多個電極板，并且可操作用于以與在所述處理流體存在時所述諧振電路的諧振頻率對應的頻率向所述多個電極板施加交流信號。
4.根據(jù)權利要求1的靜電聚結器，其中，所述外壁界定了具有圓形剖面的管道。
5.根據(jù)權利要求1的靜電聚結器，其中，所述多個電極板被部署在所述流動路徑內。
6.根據(jù)權利要求5的靜電聚結器，其中，所述多個電極板的至少一個子集以絕緣材料涂布。
7.根據(jù)權利要求1的靜電聚結器，其中，所述多個電極板被部署在所述外壁外。
8.根據(jù)權利要求7的靜電聚結器，其中，所述外壁包括電絕緣材料。
9.根據(jù)權利要求1的靜電聚結器，進一步包括在兩個相鄰電極板之間部署的至少一個不耦接到所述電源的導電構件。
10.根據(jù)權利要求5的靜電聚結器，進一步包括在兩個相鄰電極板之間部署的至少一個流動擾亂元件。
11.根據(jù)權利要求1的靜電聚結器，其中，所述外壁界定了容器。
12.根據(jù)權利要求1的靜電聚結器，進一步包括在兩個相鄰電極板之間部署的至少一個絕緣構件。
13.一種流體分離系統(tǒng)，包括管道，界定了用于接收處理流體的流動路徑；如權利要求1-12中任何一項中定義的靜電聚結器，耦接到所述管道；以及分離器，耦接到所述靜電聚結器的流動路徑的下游并可操作用于從所述處理流體分離分散相成分。
14.根據(jù)權利要求13的系統(tǒng)，其中，所述分離器與所述靜電聚結器集成。
15.一種在處理流體中聚結分散相成分的方法，包括提供用于接收處理流體的流動路徑，其中，所述處理流體主要包括氣體； 使所述處理流體通過由多個電極板產生的電場以聚結所述分散相成分的液滴。
16.根據(jù)權利要求15的方法，進一步包括使用施加到所述電極板的直流信號產生所述電場。
17.根據(jù)權利要求15的方法，進一步包括提供與所述多個電極板并聯(lián)耦接的電感器，所述電感器和所述多個電極板界定了諧振電路；以及以與所述處理流體存在時所述諧振電路的諧振頻率對應的頻率向所述多個電極板施加交流信號。
18.根據(jù)權利要求17的方法，其中，施加交流信號包括 感測所述交流信號的電流；以及改變所述頻率以使感測的電流最小。
全文摘要
靜電聚結器，包括界定了用于接收主要包括氣體的處理流體的流動路徑的外壁，電源，以及耦接到所述電源以產生跨所述流動路徑的電場的多個電極板。
文檔編號B03C3/40GK102245310SQ200980149471
公開日2011年11月16日 申請日期2009年11月5日 優(yōu)先權日2008年11月5日
發(fā)明者G·L·克魯伊澤, M·R·阿卡迪姆, P·安齊費羅夫 申請人:Fmc技術股份有限公司