浅谈石油化工行业储油罐旋转喷射器的应用
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旋转喷射器是在不改变罐体结构及生产流程的前提下,短时间内使各种储罐介质充分混合达到均质、均热、清理罐底油泥的效果。根据需要不同,可同时具备3种功能,也可单具备某1种或2种功能。
油品调合是将一种或多种油品均匀的混合在一起,得到一种高质量的合格油品的工艺过程。然而油品的某一质量指标不合格,当加入某种少量的添加剂就可以大幅度地提高油品的这一质量指标。这也是调合的一种方法。
大部分液—液相系相互溶解的均匀调合,是三种扩散机理的综合作用:
a.分子扩散:由分子的相对运动引起的物质传递,是分子的尺度内进行。 b.涡流扩散(或湍流扩散):当机械能传递给物质原料时,处于高速流体与低速流体分界面上的流体收到强烈的剪切作用,产生大量的涡流,造成对流扩散,是在局部范围内涡流尺度空间内进行。 c.主体对流扩散:一切不属于分子运动或涡流运动而使大范围的全部液体循环流动所引起的物质传递,是在大尺度空间进行的。
储罐旋转喷射器本身无动力,是利用管线与外部之循环输送泵互相连结,而由泵抽取罐内介质,经泵循环输送至管线经旋转喷射搅拌器之喷嘴喷回到储罐内,所以旋转喷射搅拌器是利用储罐现有的循环泵作为动力来源的。在泵的作用下旋转喷射搅拌器采集循环流体介质运动中的微量能量,转化为设备驱动轴的旋转机械能。使喷嘴做平稳的低速旋转运动(保证储罐安全)。流体介质从设备入口进入,经过喷嘴的360°全方位喷射到储罐内,在喷嘴旋转加喷射的作用下对储罐介质充分混合,实现对储罐介质的均质、均热的作用。
喷嘴喷射强度水力计算案基本数据
本计算是为喷嘴喷射强度提供一个理论依据。计算条件是流体在同种介质内的喷射状态。
采用上海交通大学水力实验室水力计算软件,网格法建模进行计算,此计算基本数据如下:
以180#燃料油为例;主要质量指标
项目 | 质量指标 | 试验方法 |
粘度(50℃),mm2/s 不大于 | 180 | |
倾点,℃ 不大于 | 24 | |
硫含量,%(m/m) 不大于 | 1.5 | |
机械杂质,%(m/m) 不大于 | 0.15 | |
闪点(闭口),℃ 不低于 | 66 | |
密度(20℃),kg/m3 不大于 | 991 |
喷嘴出口介质流速:30m/s
喷嘴直径:24mm
通过计算生成如下计算结果:
图1 计算网格
图2 速度云图
图3 速度云图
图4 等速度线
图5 中心线速度发布
储罐参数 | 泵参数 | |||||||
罐容量 | 98018m³ | 泵流量 | 1047.8m³/h | |||||
罐直径 | 80m | 泵压力 | 40.6m | |||||
介质粘度 | 16.52cp | 喷射器进口压力 | 14kgf/cm² | |||||
最高液位 | 19.5m | 旋喷进口管线 | 14英寸 | |||||
清洗半径 | 40.51m | |||||||
旋转喷射搅拌器参数 | 设备型号:HRD20F-TS-100000 安装台数:每台储罐安装3台 接口法兰:DN200 驱动形式:轴流式(叶轮驱动) 减速形式:蜗轮蜗杆+行星齿轮 叶轮形式:符合透平原理 喷嘴数量:4个(根据参数确定) |
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1# | 2# | 3# | 4# | 备注 | ||||
角度 | 需根据配套参数计算得出 | 按圆周均匀分布。工作过程中产生的反作用力相互抵消,保证设备平稳运行、不会对罐底形成水平作用力。 | ||||||
口径 | ||||||||
作用效果 | 防沉积 | |||||||
使用要求 | 液位高度大于等于4m 单次运行时间8h 13min |