اختلاط روغن

روغن ‏های ویسکوز با دانسیته kg/L 19/1-05/1 و گرانروی cp 100-8 به عنوان خوراک یک واحد تولیدی در مخازن ذخیره‏ سازی، نگهداری و برای مصرف به نسبت مشخص شده ای با یکدیگر مخلوط می‏شوند. حدود ۱۵ نوع روغن مختلف با نسبت ‏های متفاوت مجموعه خوراک این واحد را تشکیل داده و سه مخزن ذخیره‏سازی (هریک m3 3000) مجهز به کویل‏های حرارتی و چهار مخزن اختلاط (هریک m3 600) مجهز به کویل‏های حرارتی در حال بهره‏ برداری هستند. در حال حاضر مصرف روزانه این واحد حدود ۱۰۰ تن و پس از اتمام طرح توسعه، به حدود دو برابر افزایش خواهد یافت.

اختلاط سیالات ویسکوز همواره یکی از چالش‏های علوم مهندسی بوده و تلاش‏های قابل‌توجهی برای رسیدن به اختلاط کامل انجام شده است. Bakker در مطالعات و بررسی‏های آزمایشگاهی تأثیر دو نوع همزن توربینی و هلیکس را بر اختلاط سیالات ویسکوز بررسی نمود و الگوی جریان و رئولوژی سیال را محاسبه کرد. همچنین زمان لازم برای اختلاط را به صورت مقایسه‎ای برای دو نوع همزن فوق ارائه نمود. نتایج مطالعات وی که توسط بسیاری از محققین دیگر نیز ارائه شده است نشان داد که نوع همزن تأثیر قابل‌ملاحظه‌ای بر سرعت و کیفیت اختلاط سیالات ویسکوز دارد و این پارامتر می‏تواند به‌عنوان یکی از ابزارهای بهبود اختلاط مورد ارزیابی بیشتر قرار گیرد. شکل ۱ تصویر شکل هندسی همزن‏هایی که وی مورد استفاده قرار داد را نشان می‏دهد.

همزن‏های هلیکس یک جریان آرام شعاعی ایجاد می‏نمایند که در فرایند اختلاط سیالات ویسکوز بسیار تأثیرگذارتر از سایر همزن‏ها عمل می‏کند. Intermig Impeller ها نیز توسط بسیاری از محققان بررسی شده‎اند و تأثیر آن‌ها بر میزان و شدت اختلاط سیالات ویسکوز با روش‏های مختلف تصویربرداری تعیین شده است.

یکی دیگر از عوامل تأثیرگذار در اختلاط سیالات ویسکوز، هندسه مخزن اختلاط است. نصب جت‏ها و نازل‏های پاشش سیال ویسکوز به درون سیال ویسکوز دیگر یا مخلوط سیالات ویسکوز نیز به‌عنوان یکی دیگر از روش‏های جایگزین مطرح است.

اختلاط سیالات با استفاده از امواج ماورای صوت نیز یک روش کم هزینه و قابل بررسی است. این امواج باعث افزایش نفوذ یک سیال در توده سیال دیگر می‌شود و اختلاط کامل‏تری در زمان کوتاه‏تر ایجاد خواهد شد.

مخلوط‌کننده‌های جتی به دلیل برخورداری از برتری‌هایی که دارا می‌باشند، در حال جایگزینی با سایر مخلوط‌کننده‌های همزن‌دار می‌باشند و بررسی پارامترهای تأثیرگذار در این مخلوط‌کننده‌ها دارای اهمیت است. قطر نازل در شدت‌های حجمی‌ متفاوت جریان جت‌شونده و زاویه تزریق جت در بازده اختلاط تأثیر گذارند. در یک مخزن استوانه‌ای با ضریب شکل برابر یک (h/D=1) و تزریق جت از مرکز سقف مخزن، افزایش قطر نازل در یک جریان حجمی ثابت منجر به افزایش زمان اختلاط می‌شود، ولی این روند صعودی با افزایش شدت حجمی جریان جت‌شونده، کاهش می‎یابد. زمان اختلاط به زاویه تزریق جت بستگی دارد و تزریق با زاویه ۲۰ و ۳۰ درجه از مرکز سقف مخزن، دارای بلندترین طول‌های جت و کوتاه‌ترین زمان اختلاط است؛ زیرا با افزایش طول جت، زمان اختلاط کاهش می‎یابد درحالی‌که زاویه‌های تزریق ۱۰ و ۴۵  درجه دارای کمترین زمان اختلاط می‌‌باشند.

روغن ‏های ویسکوز با دانسیته kg/L 19/1-05/1 و گرانروی cp 100-8 به عنوان خوراک یک واحد تولیدی در مخازن ذخیره‏ سازی، نگهداری و برای مصرف به نسبت مشخص شده ای با یکدیگر مخلوط می‏شوند. حدود ۱۵ نوع روغن مختلف با نسبت ‏های متفاوت مجموعه خوراک این واحد را تشکیل داده و سه مخزن ذخیره‏سازی (هریک m3 3000) مجهز به کویل‏های حرارتی و چهار مخزن اختلاط (هریک m3 600) مجهز به کویل‏های حرارتی در حال بهره‏ برداری هستند. در حال حاضر مصرف روزانه این واحد حدود ۱۰۰ تن و پس از اتمام طرح توسعه، به حدود دو برابر افزایش خواهد یافت. برحسب نوع محصول تولیدی، خوراک‏های مختلف با نسبت متفاوت مورد استفاده قرار می‏گیرند. برخی از محموله‏ های خوراک در مخازن ذخیره‏سازی می شوند، برخی به مخازن اختلاط تزریق می شوند، برخی از طریق اختلاط سیال چند مخزن و یا چند مخزن اختلاط به دست می آیند و برخی (برحسب نیاز و محدودیت زمان) به صورت مستقیم به خط لوله نهایی تزریق می‏شوند؛ اما با توجه به محدود بودن تعداد مخازن ذخیره‏ سازی، نیاز فوری به مصرف و همچنین اختلاط سریع با یک یا چند خوراک (روغن) دیگر، اختلاط روغن‏ ها به طور کامل انجام نمی شود و یک خوراک غیر همسان به سمت واحدهای فرایندی ارسال می شود و مشکلات متعددی را فراهم می آورد.

هدف از معرفی این مسئله، ارائه یک روش اجرایی برای اختلاط کامل روغن‏ های خوراک است که از طرق مختلف و بدون برنامه قبلی (برحسب نیاز فرایندی) به موقعیت‏ های مختلف سیستم ذخیره‏ سازی و اختلاط تزریق می‏شوند. محدودیت‏ های طرح پیشنهادی عبارت اند از (۱) عدم نیاز به کار تعمیراتی گرم (مانند برش‎کاری و جوشکاری)، (۲) عدم نیاز به تمیزکاری سطح از روغن‏ های ویسکوز، (۳) عدم نیاز به تخلیه هیچ‏یک از مخازن ذخیره‏ سازی و اختلاط، (۴) عدم Shut Down فرایند، سیستم ذخیره‏سازی و اختلاط و (۵) عدم ایجاد محدودیت‎های کوتاه مدت و بلندمدت در دریافت محموله‏ های سفارش داده شده به نقاط مختلف سیستم ذخیره‏ سازی و هدایت خوراک.

ساختار مخازن از نوع سقف ثابت، دارای یک مسیر ونت گازهای محلول در مرکز سقف، سه Hand Hole در سقف، دو Man Hole در سقف، دو Man Hole در جداره کف مخزن و مجهز به سیستم سیرکولاسیون (مکش از جداره کف و تخلیه به مرکز مخزن) است. قطر مخازن اختلاط و ارتفاع آن ها به ترتیب ۹ و ۱۰ متر بوده و کویل‎های بخار در فاصله cm30 از کف مخزن تعبیه شده‎اند. قطر مسیرهای تزریق و خروج روغن ۲ تا ۵ اینج است.

هریک از مخازن ذخیره و اختلاط مجهز به دو کویل حرارتی بخار آب در کف برای افزایش دمای روغن و بهبود جریان‏پذیری آن هستند. عدم گردش مناسب و عدم اختلاط مناسب روغن در مخازن اختلاط باعث انعقاد ترکیبات آسفالتنی موجود در خوراک و تشکیل لجن در اطراف کویل های حرارتی و کاهش انتقال حرارت شده است. اغلب مخازن مجهز به سیستم عایق حرارتی هستند و برخی از آن ها که فاقد این سیستم می باشند در آینده نزدیک به عایق حرارتی مجهز خواهند شد. تمام مخازن مجهز به نردبان مارپیچی و سیستم تزریق فوم آتش نشانی به بخش فوقانی مخزن (زیر سقف) می‏باشند. اطلاع از ساختار مخزن می‏تواند در انتخاب راهکار اجرایی مناسب تأثیرگذار باشد.

هریک از مخازن ذخیره و اختلاط مجهز به دو کویل حرارتی بخار آب در کف برای افزایش دمای روغن و بهبود جریان‏پذیری آن هستند. عدم گردش مناسب و عدم اختلاط مناسب روغن در مخازن اختلاط باعث انعقاد ترکیبات آسفالتنی موجود در خوراک و تشکیل لجن در اطراف کویل های حرارتی و کاهش انتقال حرارت شده است. اغلب مخازن مجهز به سیستم عایق حرارتی هستند و برخی از آن ها که فاقد این سیستم می باشند در آینده نزدیک به عایق حرارتی مجهز خواهند شد. تمام مخازن مجهز به نردبان مارپیچی و سیستم تزریق فوم آتش نشانی به بخش فوقانی مخزن (زیر سقف) می‏باشند. اطلاع از ساختار مخزن می‏تواند در انتخاب راهکار اجرایی مناسب تأثیرگذار باشد.

  • استفاده از همزن‎های غوطه‎ور در مخازن و طراحی پره‏ها، زاویه، تعداد، عمق نفوذ، سرعت چرخش.
  • استفاده از همزن‏های جداری در مخازن و طراحی پره‏ها، زاویه، تعداد، عمق نفوذ، سرعت چرخش.
  • استفاده از همزن های عمودی در مخازن و طراحی پره‏ها، زاویه، تعداد، عمق نفوذ، سرعت چرخش. (این همزن‎ها به طرق مختلف رژیم جریان داخل مخازن ذخیره‏سازی را تغییر می دهند و باعث اختلاط سیالات می‎گردند. زاویه نصب و چرخش این همزن‏ها، عمق آن ها در مخازن، سرعت چرخش، فاصله پروانه‏های مختلف نصب شده روی شافت و سایر عوامل، تأثیرات قابل توجهی بر شدت اختلاط و زمان رسیدن بر اختلاط کامل دارند. شکل ۱۰ تصویر الگوهای جریان در مخازن مجهز به این همزن‎ها را نشان می‎دهد).
  • استفاده از تجهیزات ویژه در سیرکولاسیون جریان
  • تغییر آرایش سیرکولاسیون جریان
  • استفاده از میکسرهای درون خطی در خطوط لوله و طراحی پره‏ها، زاویه، تعداد، طول، سرعت چرخش.
  • تغییر روش حرارت‏دهی مخازن و کاهش تمایل روغن به تشکیل لجن
  • استفاده از روش‏های امواج مافوق صوت برای اختلاط فازها.
  • تلفیقی از دو یا چند روش فوق
  • همخوانی فناوری موردنیاز با طرح توسعه آتی این شرکت. (در این طرح توسعه، بدون افزوده شدن تعداد مخازن، حجم تخلیه خوراک و مصرف آن حدوداً دو برابر خواهد شد و انتظار می‏رود که این موضوع در روش پیشنهادی لحاظ گردد).
  • موضوعات خوردگی، رسوب گذاری، تجمع گاز در مسیر جریان، کاویتاسیون، فرسایش و انسداد مسیر در روش اجرایی پیشنهادی منظور گردد و برای خطرات احتمالی برنامه جامعی تدوین شود.
  • در روش پیشنهادی، اختلاط روغن باید به صورت یکنواخت و هموژن صورت پذیرد به گونه ای که رفتار راکتور یکنواخت (دما، فشار، دوده نزدن روی سطح نسوزها، یکنواختی شعله) گردد.
  • در روش پیشنهادی، موازین زیست محیطی لحاظ گردد.
  • طرح هایی که منجر به تغییر زیرساخت های اساسی برج شود.
  • روش‏هایی که نیازمند انجام کار تعمیراتی گرم (مانند جوشکاری و برشکاری) باشند.
  • روش‏هایی که نیازمند Shut Down واحد یا خارج از سرویس شدن هریک از مخازن ذخیره و اختلاط باشند.
  • روش هایی که نیازمند Degreasing یا روغن‏زدایی از لوله و مخازن باشند.
  • روش‏هایی که نیازمند تخلیه هریک از مخازن و خطوط لوله می باشند.
  • استفاده از روش اختلاط با حباب دهی.
  • تغییر نوع سیستم پمپاژ فعلی (به دلیل عدم امکان تهیه قطعات جانبی).
  • روش‏هایی که اجرای آن ها باعث اختلال در تخلیه روزانه محموله‏های سفارش داده شده به موقعیت‎های مختلف سیستم گردد.
  • استفاده از فلومترهای متعدد در خطوط لوله انتقال و سیرکولاسیون؛ زیرا تعداد فلومترها بسیار محدود بوده و صرفاً در مسیر نهایی خروجی از مخازن قرار داشته اند و هیچ‏یک از مخازن مجهز به فلومتر نمی باشند. همه مخازن دارای سیستم راداری سنجش ارتفاع سیال هستند.
  • روش هایی که بر اساس تجربه یا تحلیل ذهنی و بدون محاسبات مهندسی ارائه گردند.

نوع همکاری مطلوب :

بر اساس پیشنهاد ها قابل مذاکره خواهد بود.

فراخوان

کلیه فناوران، شرکت های دانش بنیان، دانشگاه ها، پژوهشگاه ها و سایر شخصیت های حقیقی و حقوقی فعال در این زمینه می توانند پیشنهادهای خود را از طریق سایت یا پست الکترونیک Proposal@boomerangtt.com ارسال نمایند. همچنین به منظور کسب اطلاعات بیشتر با شماره های ۰۲۱۸۸۳۹۸۵۶۳ – ۰۲۱۸۸۳۹۸۵۴۳ تماس حاصل فرمائید.

هیچ دیدگاهی موجود نیست.

نظر خود را بگذارید

Your email address will not be published.

این را به اشتراک بگذارید