Metoda în mișcare uleiuri vâscoase și ulei

F15D1 / 02 - în conducte sau canale

Proprietarii brevetului RU 2262035:

Universitatea Tehnică de Stat Volgograd (VSTU) (RU)

Invenția se referă la industria petrolului, rafinare, petrochimice și chimice și pot fi utilizate pentru transportul fluidelor newtoniene și nenewtoniene foarte vâscos prin conducte. Rezultatul tehnic este o reducere a consumului de energie și rezistență hidraulică în timpul deplasării uleiurilor vâscoase și ulei prin conducta, prin crearea unei mișcări de rotație a fluxurilor de porțiuni în care se produce o schimbare în mărime de viteză și direcție. Acest lucru se realizează prin aceea că în metoda deplasării uleiuri vâscoase și petrol, care constă în formarea unui strat coaxial apă concentrice la suprafața interioară a tubului prin adăugarea apei de petrol sau de a transmite fluxuri de petrol și mișcare de rotație a apei, mișcarea de rotație se efectuează cu un agitator cu palete, set de secțiuni, în cazul în care există o schimbare de magnitudine a vitezei de curgere și direcție, cu o viteză unghiulară determinată prin formula # X003C9; - viteza unghiulară a mixer cu palete; g - accelerația gravitațională; R - raza conductei. 1 il. Tabelul 1.

Soluția tehnică propusă se referă la metode, reducând rezistența la curgere în timpul transportului fluidelor newtoniene și nenewtoniene foarte vâscoase prin conducte și pot găsi aplicații în hydrotransport uleiurilor, petrol și produse petroliere lichide în rafinarea petrolului, petrochimie și industria chimică pentru trunchi, ramură, între plante și intrafactory conducte.

O metodă este cunoscută transportul hidraulic sub presiune prin conducte la transportarea curentului de fluid injectat aer comprimat (Ed. Sf. USSR № 224378, B 65 G 51/00, 1975).

Obstacolele pentru a atinge rezultatul tehnic specificat se referă limita de aer instabilitate la peretele stratului de țeavă, ceea ce duce la o amestecare a întrefierului cu fluxul principal de fluid și de a crea un sistem eterofază lichid-aer, rezistența la curgere a ceea ce crește datorită distrugerii aerului a stratului limită vâscozitate redusă în special rezistență hidraulică locală (se transformă, compensatoarele, robinete, supape, etc.).

Motivele care împiedică realizarea rezultatului tehnic specificat, se referă împreună pentru a forma o viscozitate joasă emulsie ulei-apă, atunci când picăturile de ulei sunt înconjurate de formarea peliculei de apă extrem de emulsii apă-ulei, atunci când picăturile de apă înconjurate de ulei de film. O astfel de inversare de fază apare cel mai frecvent pentru rezistențele locale (rotatii, temperatura, supape compensatoare, supape, robinete etc.). Această instabilitate este o viscozitate joasă emulsie ulei-apă conduce la o creștere a rezistenței hidraulice în întregul volum al lichidului pompat, și nu doar în stratul limită la conducta, care necesită energie suplimentară.

Decizia tehnica cea mai aproape de Brutul vâscoase metodă de deplasare revendicate și petrol este o metodă de vysokozastyvayuschih de transport hidraulic și crudes vâscoase și produse petroliere, care cuprinde formarea unui strat coaxial apă concentrice la suprafața interioară a tubului prin adăugarea apei de petrol și de a răspândi ulei și apă fluxuri mișcare de rotație datorită filetare pe suprafața interioară a tubului pentru porțiunile în care se produce o schimbare de magnitudine vitezei de curgere sau de direcție (așa-numitul UI rezistențe tnym: entorse, coturi, compensatoare, robinete, supape, clapete, etc.), ceea ce conduce la un amestec de apă și produse petroliere sau petroliere, și creșterea rezistenței și a consumului de energie hidraulică pentru hydrotransport (transportul prin conducte de petrol și gaze: Textbook pentru universități /. RAAliyev, V.D.Belousov, AG et al Nemudrov. - 2 ed revăzută și adăugită -... M. Nedra, 1988. - p.243 368c) ..

Obstacolele pentru a atinge rezultatul tehnic specificat, de fabricație legate de filet complexitate pe suprafața interioară a țevii, în special pe conductele existente, umplerea cu timpul de ulei sau șurub ulei de fir, ceea ce conduce la încetarea mișcării de rotație a fluxurilor, amestecarea uleiului și a apei și de a crește rezistența hidraulică și energie.

Obiectul soluțiilor tehnice propuse este crearea unui strat stabil coaxial apă concentrice, la suprafața interioară a porțiunilor de țeavă, în care o schimbare a vitezei de curgere în mărime sau direcție.

Rezultatul tehnic al soluției tehnice propuse este de a reduce rezistența hidraulică și a consumului de energie în timpul deplasării uleiurilor vâscoase și ulei prin conducta, prin crearea unei mișcări de rotație a fluxurilor de porțiuni în care se produce o schimbare în mărime de viteză și direcție.

Rezultatul tehnic menționat este realizat printr-o metodă pentru deplasarea uleiurilor păstoase și stratul de apă concentrice coaxial formarea de ulei la suprafața interioară a țevii are loc prin adăugarea de apă în ulei și să facă fluxul de petrol și mișcare de rotație a apei, mișcarea de rotație se efectuează cu un agitator cu palete, set de secțiuni, în care o modificare a vitezei de curgere în mărime sau direcție la o viteză unghiulară determinată prin formula

unde # X003C9; - viteza unghiulară a mixer cu palete;

g - accelerația gravitațională;

R - raza conductei.

Aducerea fluxului de apă și produse petroliere sau petroliere în mixere cu zbaturi mișcare rotativă pentru porțiuni în care se produce o schimbare a vitezei de curgere în mărime sau direcție (așa numitele rezistențe locale) se pot restaura stratul de apă concentrice coaxial la suprafața interioară a tubului, care este distrus la viraje, în compensatoarelor, supape, robinete, flansa oarba, și alte rezistențe locale. În câmpul centrifugal când se rotește flux de picături de apă și fibre grele, care sa dovedit a rezistențelor locale din fluxul sunt aruncate la suprafața interioară a țevii, creând un strat rezistent concentrice coaxial apă. picături de lumină și straturi de ulei sau ulei mineral, care a apelat la rezistențe locale în suprafața interioară a tubului, forțele centrifuge sunt aruncate în straturile interne de curgere.

Reducerea vitezei unghiulare de rotație cu palete astfel încât acesta devine mai mică decât limita inferioară calculată cu formula (1) nu permite să dezvolte o forță centrifugă suficientă pentru a separa picăturile grele și straturile de apă din plămâni picături, straturile de ulei, și de a crea un strat concentric coaxial stabil apă la suprafața interioară a tubului.

Creșterea vitezei unghiulare de rotație cu palete astfel încât acesta devine mai mare decât limita superioară menționată mai sus, calculată cu formula (1) conduce la turbulențe în fluxul, apariția vârtejurilor în acesta strat separator concentrice coaxial de apă în picături, ceea ce duce la formarea unei emulsii de picături de apă în ulei și crește rezistența hidraulică a costurilor de petrol sau energie de pompare petrol.

Utilizarea de palete permite stabilirea fluxului de rotație în afară să-l informeze presiunea suplimentară pentru deplasarea axială prin conducta.

Procedeul se realizează după cum urmează.

Au fost efectuate studii experimentale privind deplasarea uleiului în conformitate cu un diametru interior de 100 mm pe o lungime l = 10 m, cu un genunchi la intrare 90 # x000B0, care a fost instalat cu două lame cu zbaturi 80 mm diametru și 14 mm lobi lățime. zbaturi Arbore a fost conectat la un dispozitiv de acționare, care permite să varieze viteza agitatorului. puterea de acționare este măsurată printr-un wattmetru.

Principalul fluid - uleiul alimentat din rezervorul de ulei la centrifugal de refulare al pompei diametrul orificiu de 80 mm, diametrul mai mic al conductei principale. Apa în spațiul inelar dintre conducta principală și conducta de refulare a pompei centrifuge este alimentată din rezervorul de apă cu o pompă centrifugă. Consumul de petrol și apă au fost monitorizate și reglementate valve rotametru. Presiune lungime măsurare cădere l = 10 m a fost determinat prin manometru diferential in forma de U. Fluxul de ulei și apă la ieșirea conductei alimentat în rezervorul de decantare, în care fracția de fund - apa din rezervorul de decantare a fost turnat în apă, iar fracțiunea de vârf - țițeiul în recipient. ulei de viscozitate și apă au fost, respectiv 72 cps, și 1, 900 și o densitate de 980 kg / m3.

Desenul este o schemă de flux a prezentei metode pentru mutarea uleiuri vâscoase și produse petroliere.

Instalația include o porțiune liniară a unei conducte 1 cu un diametru interior de 100 m, și manometru de presiune diferențială în formă de U 2 pentru măsurarea căderii de presiune pe lungimea de măsurare l = 10 m a conductei 1, genunchiul 3 instalat în acesta cu palete de agitare 4, un arbore 5, conectat la acționare 6 care modifică numărul de rotații în funcție de tensiunea aplicată. Numărul de rotații ale arborelui 5 cu agitator 4 lamă măsurat strobotahometrom 7, iar puterea de antrenare 6 wattmetrul 8.

Instalația este alcătuită dintr-un rezervor de ulei 9 la care duza de aspirație este coborâtă pompă centrifugă 10, și conducta de refulare 11 având un diametru de 80 mm (diametrul interior mai mic al conductei 1) este montat axial din partea lineară a conductei 1 conectat la genunchi 3. Pentru măsurarea setului debitului de ulei rotametru 12. debit de ulei supapă de reglare 13.

Aparatul cuprinde, de asemenea, un rezervor de apă 14, care este omisă în conducta de aspirație a pompei centrifuge 15 și conducta de evacuare 16 este conectat la ramura inferioară 11 a conductei. Pentru a măsura debitul apei este setat rotametru 17. Debitul apei este reglat de supapă 18. Pentru a primi fluxul de ulei-apă din conducta 1 este montat rezervorul de decantare 19 la conducta 20 și supapă 21 pentru selectarea uleiului și goliți-l în recipientul 8 și conducta 22 cu supapă 23 pentru selectarea apei și se scurge într-un container de 14.

Dispozitivul funcționează după cum urmează. Include pompa de ulei 10 și prin ventilul 13 montat pe rotametru debitului de ulei 12. includ Ulterior pompa de apă 15 și o supapă 18 montată pe rotametru de curgere a apei 17. Prin reglarea tensiunii de pe servomotor 7 este montat numărul 6 strobotahometrom necesar de rotații # X003C9; un arbore 5 cu un agitator cu palete 4. După stabilizarea fluxurilor de petrol și apă, în căderea de presiune măsurată conductă 1 în ansamblu de măsurare a lungimii l manometrul în formă de U de presiune diferențială. Debitul de ulei-apă reziduală se scurge în rezervorul 19 sedimentarea.

După terminarea experimentelor și exfolierii de ulei și apă în rezervorul de sedimentare 19 este deschis și supapele 21 și 23 prin conductele 20 și 22, respectiv, uleiul și apa din rezervorul de sedimentare 19 este turnată în recipientul 8 și rezervorul de ulei 14 de apă.

Consumul de petrol în toate experimentele a fost de 4 l / s, viteza de 1,1 l / s curg.

tabel
Rezultatele studiilor experimentale privind deplasarea uleiului în conducta

După cum se vede din tabel că metoda propusă pentru deplasarea țevii uleiului permite în comparație cu stadiul tehnicii pentru a reduce rezistența hidraulică la 1,26-1,64 ori, în comparație cu procesul industrial (atunci când uleiul umple linia și nu se rotește) la 1,78- 2.33 ori. Reducerea vitezei unghiulare de rotație a agitatoarelor zbaturi comparativ cu limita inferioară calculată cu formula 1, precum și creșterea acestuia peste limita superioară (experimentele 1 și 5, respectiv, nu dau avantaje în comparație cu stadiul tehnicii (manșa 7), atât rezistența hidraulică și asupra consumului de energie .

După cum se vede din tabel (experimente 1-5) consumul de energie pentru rotirea agitatorului nu este mai mult de 10% din energia lichidului se deplasează prin conducta. Consumul total de energie față de stadiul tehnicii sunt reduse la 1,15-1,34 ori, în comparație cu metodele industriale din 1,4-1,53 ori.

mixere cu zbaturi Application permite fluxului de a crea o mișcare de rotație, spre deosebire de paletele elicei și ale turbinelor, respectiv, care creează un flux axial și flux radial și să promoveze amestecarea apei și uleiului.

Astfel, metoda propusă de transferare a lichidelor vâscoase și uleiuri permite prin crearea forței centrifuge în timpul rotației uleiului și a fluxurilor de apă paletă agitatorul pentru porțiuni în care se produce o schimbare a ratelor de curgere în mărime sau direcție, reconstrui apa inel concentric coaxial la suprafața interioară a conductei, reduce hidraulic tubulatura de rezistență și de a reduce consumul de energie.

Metoda se deplasează la petrol și produse petroliere vâscoase, care cuprinde formarea unui strat concentric coaxial de apă la suprafața interioară a tubului prin adăugarea apei de petrol și de a răspândi fluxurile de petrol și mișcarea de rotație a apei, caracterizat prin aceea că mișcarea de rotație se efectuează cu un agitator cu palete, set de porțiuni, unde variația vitezei curge în magnitudine sau direcție, la o viteză unghiulară determinată prin formula

unde # X003C9; - viteza unghiulară a mixer cu palete;

g - accelerația gravitațională;

R - raza conductei.

Invenția se referă la conducte.

Invenția se referă la industria petrolieră, în special colectarea și transportul produselor petroliere vysokoobvodnennyh sonde.

Invenția se referă la industria petrolieră, în special la metode pentru transportul amestecului gazovodoneftyanoy, și este destinat utilizării într-un sistem de colectare și preparare a uleiului vysokoobvodnennyh într-un stadiu avansat de dezvoltare a unui câmp petrolier.

Invenția se referă la industria petrolieră, și anume de a colecta petrol, gaze și apă, în câmpul petrolier.

Invenția se referă la domeniul raznosortnyh transportului produselor petroliere prin conducte magistrale.

Invenția se referă la transportul prin conducte zona de curgere a fluidului, cu secțiune de țeavă de umplere incompletă (TNZST) și poate fi utilizat pentru transportul de gestionare a uleiului.

Invenția se referă la industria petrolieră, în special la o colecție comună de petrol, gaze și apă prin conducte la domeniul elementelor prefabricate.

Invenția se referă la industria petrolieră, în special colectarea și pregătirea pe bucșa bine gazovodoneftyanoy în emulsie pentru a transporta pe distanțe lungi.

Invenția se referă la industria petrolieră, și anume la metode de transmitere a amestecurilor vodogazoneftyanyh și plante pentru punerea în aplicare a acestora.

Invenția se referă la domeniul dinamicii fluidelor din două faze (vapori-lichid) curge, și anume la proiectarea, care funcționează într-un cavitatie hidrodinamic controlat.

Invenția se referă la domeniul dinamicii fluidelor, și anume la metode de producere a cavitației în lichid, acesta poate fi folosit pentru a intensifica procesul de amestecare, contactul, dispersare, emulsionare, transfer de masă, fluide de transfer de căldură, accelerarea reacțiilor chimice în medii lichide, precum și pentru transferul puterii comandate (presiunea și viteză) fluid în energie termică.

Invenția se referă la un tratament fluide hidrodinamice.