王健 遼寧豪耐思石化裝備有限公司
原油在儲罐中長時間靜止,會形成半固體狀的沉淀物。而在這些沉淀物中還有80~95%的原油以及少量的潮氣。顯然這些沉淀物是完全可以繼續(xù)使用的。所以為了提高原有的利用率,防止沉淀物越積越厚,可用攪拌器來解決這個問題。雖然目前攪拌器的種類比較多,但不同攪拌器的使用性能存在差別。所以,應(yīng)加大攪拌器的應(yīng)用研究。
這種攪拌器的主要應(yīng)用原理是利用電機提供動力,并利用減速器、驅(qū)動罐內(nèi)的漿葉旋轉(zhuǎn),帶動油罐內(nèi)的原油流動,以防形成沉淀物。但是經(jīng)過實踐發(fā)現(xiàn),只有油罐中心與擺頭呈一定角度時,攪拌效果才比較好。最佳角度是30度,最差角度是15~20度。所以按照角度來分,側(cè)向伸入式攪拌器還可分為可變角度式、固定角度式。這兩者相比應(yīng)用效果較好的是可變角度式側(cè)向伸入式攪拌器,能消除死角沉淀。另外,在應(yīng)用這種攪拌器時,不僅僅要設(shè)定角度,更要準確確定深入方式、轉(zhuǎn)速、螺旋漿功率等工藝參數(shù)??偟膩碚f,側(cè)向伸入式攪拌器具有成本低、操作簡單、功耗低、效果好的特點。最重要的是能夠克服油品揮發(fā)損失、易出現(xiàn)靜電的問題,保證攪拌效果。
旋轉(zhuǎn)噴射式攪拌器具有經(jīng)濟性好、易安裝、易維護、油等優(yōu)點。其應(yīng)用原理是利用循環(huán)油泵的輸送使得渦輪旋轉(zhuǎn),并利用傳動裝置使得驅(qū)動機身旋轉(zhuǎn)。這樣噴射嘴就會噴出原油。原油噴射中心與其噴射方向存在偏差,會產(chǎn)生噴射反動力使得噴嘴自動旋轉(zhuǎn),進而達到防止原油沉積的目的。另外,噴射速度越大,噴嘴的旋轉(zhuǎn)速度會隨之變大,攪拌效果就會越好。
需要注意的是若要使旋轉(zhuǎn)噴射攪拌器的使用狀態(tài)達到最佳,則應(yīng)準確確定攪拌距離。也就是說,在旋轉(zhuǎn)噴射攪拌器的安裝過程中,就應(yīng)充分考慮這一問題,精準確定噴嘴出口直徑、循環(huán)泵流量、揚程等工藝參數(shù),并嚴格依據(jù)相關(guān)操作進行安裝。
射流式攪拌器與旋轉(zhuǎn)噴射式攪拌器的構(gòu)成比較相似。但是射流式攪拌器要比旋轉(zhuǎn)噴射式攪拌器更加先進,因為射流式攪拌器是在旋轉(zhuǎn)噴射式攪拌器基礎(chǔ)上改造而成的。其主要應(yīng)用原理是先使介質(zhì)帶動攪拌器傳動機構(gòu),再使驅(qū)動攪拌器旋轉(zhuǎn),進而帶動噴射噴嘴的旋轉(zhuǎn)。這樣當(dāng)其旋轉(zhuǎn)運動被無線疊加時,就可以實現(xiàn)空間覆蓋式的噴射。射流式攪拌器出現(xiàn)具有旋轉(zhuǎn)式攪拌器的特點之外,還具有自動清洗、機械攪拌、無靜電、調(diào)和時間短、不會對油罐及附件造成損害等優(yōu)點??梢哉f,射流式攪拌器的應(yīng)用前景更加良好。
經(jīng)過對比不難發(fā)現(xiàn),旋轉(zhuǎn)式噴射攪拌器比側(cè)向伸入式攪拌器更加先進,而射流式噴射攪拌器比旋轉(zhuǎn)式噴射攪拌器的使用性能更加良好。所以在使用中,應(yīng)重點考慮旋轉(zhuǎn)噴射式攪拌器、射流式攪拌器。但是在具體選型中應(yīng)注意:第一,一定要依據(jù)工藝條件、攪拌要求,選擇攪拌器型式。第二,選擇攪拌器之后,還應(yīng)結(jié)合攪拌器型式準確確定攪拌工藝參數(shù)。如攪拌時間、分散度控制等。
另外,在應(yīng)用攪拌器時還應(yīng)選擇合適的清洗方法。因為原油罐中的沉積物具有一定的腐蝕性,會影響到攪拌器的使用性能。常見的清洗方法有人工清洗、化學(xué)清洗、熱油循環(huán)等。但就目前來說,大部分攪拌裝置都會配置相應(yīng)的清洗裝置。比如射流式攪拌器具有自動清洗裝置,可以很好的解決攪拌器被忽視的問題。除此之外,在攪拌器應(yīng)用中,還需依據(jù)季節(jié)來選擇攪拌時間。因為不同季節(jié)的環(huán)境溫度不相同,原油的沉積率不同。通常夏季沉淀物要多于冬季。所以要依據(jù)實際情況合理控制攪拌時間。
如今,除卻側(cè)向伸入式、旋轉(zhuǎn)噴射式、射流式攪拌器,我國還研發(fā)出了錨式攪拌器、磁力攪拌器、變頻雙層攪拌器、折葉式攪拌器等各種新型攪拌器。這些攪拌器主要就是依據(jù)物料屬性和攪拌目的不同來劃分的。其中錨式攪拌器還可稱為框式攪拌器。在應(yīng)用這種攪拌器時可使其外廓無限接近攪拌罐內(nèi)部,但絕不能接觸。同時,還可依據(jù)油罐底部形狀確定攪拌器的形狀,并適當(dāng)?shù)卦鲈O(shè)立葉、橫梁。這樣能有效提高錨式攪拌器的使用性能。也正因為如此,錨式攪拌器的結(jié)構(gòu)越來越多樣化;磁力攪拌器的主要遠離是磁場中的同性相斥、異性相吸。但是這種攪拌器并不適合油罐攪拌;變頻雙層攪拌器其主要原理是利用變頻底座,帶動攪拌器的旋轉(zhuǎn),只適合小型容器;折葉式攪拌器,其主要應(yīng)用原理是依據(jù)介質(zhì)的不同性質(zhì),選擇相應(yīng)的攪拌器。但也并不適合油罐攪拌。
從上述描述中能夠發(fā)現(xiàn)很多類型的攪拌器并不適合油罐攪拌。所以,在攪拌器的研究中應(yīng)以多功能、新型攪拌方式為研究重點,從而滿足不同的攪拌工作需求。尤其是應(yīng)嘗試將智能化控制技術(shù)、自動化控制技術(shù)應(yīng)用到其中,實現(xiàn)油罐攪拌的智能控制及工藝參數(shù)的智能化選擇。
綜上所述,若要提高原有的利用率,減少資源浪費,就應(yīng)結(jié)合實際選擇合適的攪拌器。但是伴隨著石油行業(yè)的發(fā)展,原油儲罐的體積、結(jié)構(gòu)在不斷變化。對此,只有不斷加大攪拌器的研發(fā),才能有效適應(yīng)原油儲罐的發(fā)展,保證原油的利用率。