淺談石油化工行業儲油罐旋轉噴射器的應用
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旋轉噴射器是在不改變罐體結構及生產流程的前提下,短時間內使各種儲罐介質充分混合達到均質、均熱、清理罐底油泥的效果。根據需要不同,可同時具備3種功能,也可單具備某1種或2種功能。
油品調合是將一種或多種油品均勻的混合在一起,得到一種高質量的合格油品的工藝過程。然而油品的某一質量指標不合格,當加入某種少量的添加劑就可以大幅度地提高油品的這一質量指標。這也是調合的一種方法。
大部分液—液相系相互溶解的均勻調合,是三種擴散機理的綜合作用:
a.分子擴散:由分子的相對運動引起的物質傳遞,是分子的尺度內進行。 b.渦流擴散(或湍流擴散):當機械能傳遞給物質原料時,處于高速流體與低速流體分界面上的流體收到強烈的剪切作用,產生大量的渦流,造成對流擴散,是在局部范圍內渦流尺度空間內進行。 c.主體對流擴散:一切不屬于分子運動或渦流運動而使大范圍的全部液體循環流動所引起的物質傳遞,是在大尺度空間進行的。
儲罐旋轉噴射器本身無動力,是利用管線與外部之循環輸送泵互相連結,而由泵抽取罐內介質,經泵循環輸送至管線經旋轉噴射攪拌器之噴嘴噴回到儲罐內,所以旋轉噴射攪拌器是利用儲罐現有的循環泵作為動力來源的。在泵的作用下旋轉噴射攪拌器采集循環流體介質運動中的微量能量,轉化為設備驅動軸的旋轉機械能。使噴嘴做平穩的低速旋轉運動(保證儲罐安全)。流體介質從設備入口進入,經過噴嘴的360°全方位噴射到儲罐內,在噴嘴旋轉加噴射的作用下對儲罐介質充分混合,實現對儲罐介質的均質、均熱的作用。
噴嘴噴射強度水力計算案基本數據
本計算是為噴嘴噴射強度提供一個理論依據。計算條件是流體在同種介質內的噴射狀態。
采用上海交通大學水力實驗室水力計算軟件,網格法建模進行計算,此計算基本數據如下:
以180#燃料油為例;主要質量指標
項目 | 質量指標 | 試驗方法 |
粘度(50℃),mm2/s 不大于 | 180 | |
傾點,℃ 不大于 | 24 | |
硫含量,%(m/m) 不大于 | 1.5 | |
機械雜質,%(m/m) 不大于 | 0.15 | |
閃點(閉口),℃ 不低于 | 66 | |
密度(20℃),kg/m3 不大于 | 991 |
噴嘴出口介質流速:30m/s
噴嘴直徑:24mm
通過計算生成如下計算結果:
圖1 計算網格
圖2 速度云圖
圖3 速度云圖
圖4 等速度線
圖5 中心線速度發布
儲罐參數 | 泵參數 | |||||||
罐容量 | 98018m3 | 泵流量 | 1047.8m3/h | |||||
罐直徑 | 80m | 泵壓力 | 40.6m | |||||
介質粘度 | 16.52cp | 噴射器進口壓力 | 14kgf/cm2 | |||||
最高液位 | 19.5m | 旋噴進口管線 | 14英寸 | |||||
清洗半徑 | 40.51m | |||||||
旋轉噴射攪拌器參數 | 設備型號:HRD20F-TS-100000 安裝臺數:每臺儲罐安裝3臺 接口法蘭:DN200 驅動形式:軸流式(葉輪驅動) 減速形式:蝸輪蝸桿+行星齒輪 葉輪形式:符合透平原理 噴嘴數量:4個(根據參數確定) |
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1# | 2# | 3# | 4# | 備注 | ||||
角度 | 需根據配套參數計算得出 | 按圓周均勻分布。工作過程中產生的反作用力相互抵消,保證設備平穩運行、不會對罐底形成水平作用力。 | ||||||
口徑 | ||||||||
作用效果 | 防沉積 | |||||||
使用要求 | 液位高度大于等于4m 單次運行時間8h 13min |