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混油有两种一、沿程混油机理紊流:2、密度差引起的混油3、扩散混油二、纵向紊流扩散混油理论b、起始接触面以平均流速V向前移动。在t1时刻它在管线起点,t2时刻,它在距起点截面为V(t2-t1)的地方。2、混油段的形成过程:②t2>t1时刻,起始接触面O移动了V(t2-t1)的距离。形成了长为2l1的混油段,起始接触面把混油段分为左右两部分:混油段内的任意截面上,A、B油都有一定的浓度。A、B油的浓度随截面位置而不同,但在每个截面上都有KA+KB=1。扩散混油的基本特点:3、混油段的浓度分布(2)混油浓度微分方程在x处截面上,B油浓度为KB,沿x方向浓度梯度为同时由x+dx截面扩散出dx段的B油量为:即:(3)混油浓度计算公式对上式二次积分:则:注:概率积分函数φ(Z)为奇函数,φ(-Z)=-φ(Z)。若Z处KA=80%,则在-Z处,KA=1-80%=20%。反之若KA处Z值为1.4,则在1-KA处Z值为-1.4。(4)有效扩散系数③泰勒公式1、管路终点的混油浓度则当t<t0时,τ<1,起始接触面未到达终点由于混油段只占管长的1%左右,所以混油段中的各个截面到达终点的时间与t0很接近,即τ→1,因此,在起始接触面快到终点的情况下,可取,则对于管路终点,2、管道终点的混油量假设浓度为KA1的截面(混油头)到达终点的时间为t1,浓度为KA2的截面到达终点的时间为t2,KA1到KA2浓度范围内的混油量Vh应当等于(t2-t1)时间内流过的油品的体积。即:上式适用于任意浓度范围的混油量计算。由KA1、KA2查图可求得Z1、Z2,代入上式计算混油量。将式中的Vg改为L即变为混油长度计算公式:⑶对称浓度切割的混油量计算上式即为对称浓度切割时的理论混油量计算公式。当Re较小时,该式的计算结果偏小。因为它只考虑了紊流扩散混油,没有考虑层流边层和密度差引起的混油。当Re较大时,后两项与紊流扩散混油相比较小,偏差相对减少。α的值见下表。由表中数据可知:α与Re和切割浓度范围有关,Re↑,α↓,切割浓度范围越大,α越大。实际生产中习惯用混油长度C表示:(4)混油量计算的经验公式图6-7由图可知:根据上述曲线,可以得到计算混油长度的公式。四、影响混油量的因素(1)停输混油在顺序输送管道发生停输的情况下,相邻油品密度的差异可大大增加混油量,特别是线路起伏、高密度油品处于斜坡的上方、低密度油品处于斜坡的下方时更是如此。因所输油品之间的密度差,较轻的油品上浮,较重的油品下沉,这会导致混油长度显著增加。例如,前苏联的古比雪夫--勃良斯克成品油管道的斯大里诺伊柯思--勃良斯克管段(该管段有一定的高差),停输几个小时形成的混油比停输前连续输送9昼夜形成的混油量多约1倍。停输时混油的增加量与停输时间、沿线地形、油品密度差有关。在对兰成渝成品油管道投产以来的停输情况和重庆末站分输的混油量进行跟踪研究表明,该管道的停输时间对混油量增加的影响不如停输时界面所处位置的影响大。其原因是兰成渝管道的前面起伏大,后面比较平缓,因此,停输时界面的位置和油品的次序就显得尤为重要。目前还没有较好的计算停输混油的方法。(2)粘度差混油这种现象是由于高粘油品在管壁处的层流边层较厚,后行的低粘油品(如汽油)很难在湍流混合强度低的近壁处“冲刷”掉高粘油品(如柴油)所留下的层流边层,柴油膜全部被冲刷需要的时间长,差不多要到混油段的一半通过所选截面之后柴油膜才被冲刷掉。因此柴油前行、汽油后行时,形成了柴油浓度不很大的混油尾痕。在输送次序相反即当汽油前行、柴油后行时,汽油膜在短时间内被冲掉,从而形成的混油量比柴油前行、汽油后行的混油量小。(3)初始混油和过站混油混油通过沿线各中间(泵)站时,站内盲支管中的油品不断与进站混油掺合、混油通过过滤器时的层流流动、站内管汇和管件处的涡流、泵的搅拌等都使得经泵站后混油量增加。一般密闭输送泵机组串联运行时,一个泵站所增加的混油量约等于通过10~15km长的直管段时所增加的混油量。我国格拉成品油管道混油段每通过一座中间泵站,混油段长度平均增长36~40m,占管道全程混油长度的1.2%~1.35%。(4)其他混油在输油首站开始两种油品交替时,倒换流程的过程如下:首先开启后行油品储罐的阀门,逐渐关闭前行油品储罐的阀门,实现输油批量的交替。在油罐切换的短暂时间内,前后两种油品同时进入首站泵的吸入管道,形成所谓的初始混油。初始混油量的大小取决于切换油罐的速度、首站泵吸入管道的布置和首站的排量。考虑初始混油量的影响,管道终点的混油长度可用下式计算:式中C——管道终点混油总长度,m;C*——不考虑初始混油影响的管道终点混油长度,m;C0——初始混油长度,m;L——管道长度,m;Z——对称切割混油头浓度对应的值;Ped——贝克莱准数。由上式可知,管道愈长,初始混油