淺談石油化工行業(yè)儲油罐旋轉(zhuǎn)噴射器的應(yīng)用
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旋轉(zhuǎn)噴射器是在不改變罐體結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)流程的前提下,短時間內(nèi)使各種儲罐介質(zhì)充分混合達(dá)到均質(zhì)、均熱、清理罐底油泥的效果。根據(jù)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(diào)合是將一種或多種油品均勻的混合在一起,得到一種高質(zhì)量的合格油品的工藝過程。然而油品的某一質(zhì)量指標(biāo)不合格,當(dāng)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(zhì)量指標(biāo)。這也是調(diào)合的一種方法。
大部分液—液相系相互溶解的均勻調(diào)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(zhì)傳遞,是分子的尺度內(nèi)進(jìn)行。 b.渦流擴散(或湍流擴散):當(dāng)機械能傳遞給物質(zhì)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(chǎn)生大量的渦流,造成對流擴散,是在局部范圍內(nèi)渦流尺度空間內(nèi)進(jìn)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(huán)流動所引起的物質(zhì)傳遞,是在大尺度空間進(jìn)行的。
儲罐旋轉(zhuǎn)噴射器本身無動力,是利用管線與外部之循環(huán)輸送泵互相連結(jié),而由泵抽取罐內(nèi)介質(zhì),經(jīng)泵循環(huán)輸送至管線經(jīng)旋轉(zhuǎn)噴射攪拌器之噴嘴噴回到儲罐內(nèi),所以旋轉(zhuǎn)噴射攪拌器是利用儲罐現(xiàn)有的循環(huán)泵作為動力來源的。在泵的作用下旋轉(zhuǎn)噴射攪拌器采集循環(huán)流體介質(zhì)運動中的微量能量,轉(zhuǎn)化為設(shè)備驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)機械能。使噴嘴做平穩(wěn)的低速旋轉(zhuǎn)運動(保證儲罐安全)。流體介質(zhì)從設(shè)備入口進(jìn)入,經(jīng)過噴嘴的360°全方位噴射到儲罐內(nèi),在噴嘴旋轉(zhuǎn)加噴射的作用下對儲罐介質(zhì)充分混合,實現(xiàn)對儲罐介質(zhì)的均質(zhì)、均熱的作用。
噴嘴噴射強度水力計算案基本數(shù)據(jù)
本計算是為噴嘴噴射強度提供一個理論依據(jù)。計算條件是流體在同種介質(zhì)內(nèi)的噴射狀態(tài)。
采用上海交通大學(xué)水力實驗室水力計算軟件,網(wǎng)格法建模進(jìn)行計算,此計算基本數(shù)據(jù)如下:
以180#燃料油為例;主要質(zhì)量指標(biāo)
項目 | 質(zhì)量指標(biāo) | 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(zhì),%(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(zhì)流速:30m/s
噴嘴直徑:24mm
通過計算生成如下計算結(jié)果:
圖1 計算網(wǎng)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(fā)布
儲罐參數(shù) | 泵參數(shù) | |||||||
罐容量 | 98018m3 | 泵流量 | 1047.8m3/h | |||||
罐直徑 | 80m | 泵壓力 | 40.6m | |||||
介質(zhì)粘度 | 16.52cp | 噴射器進(jìn)口壓力 | 14kgf/cm2 | |||||
最高液位 | 19.5m | 旋噴進(jìn)口管線 | 14英寸 | |||||
清洗半徑 | 40.51m | |||||||
旋轉(zhuǎn)噴射攪拌器參數(shù) | 設(shè)備型號:HRD20F-TS-100000 安裝臺數(shù):每臺儲罐安裝3臺 接口法蘭:DN200 驅(qū)動形式:軸流式(葉輪驅(qū)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(shù)量:4個(根據(jù)參數(shù)確定) |
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1# | 2# | 3# | 4# | 備注 | ||||
角度 | 需根據(jù)配套參數(shù)計算得出 | 按圓周均勻分布。工作過程中產(chǎn)生的反作用力相互抵消,保證設(shè)備平穩(wěn)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 |