【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及射流搅拌器实验设备，具体涉及一种储罐旋转射流搅拌混合实验装置及方法。
技术介绍
1、近年随着国民经济发展与国家战略需要，我国的原油、成品油储备量常年高增长，油品储备已经迈向了规模巨型化、储罐大型化发展。在这样的背景下对油品储存的环境条件、储存质量提出了更高要求。而油品几乎都携带着一定量的局部沉积物和水，随着油品储存时间的增长积聚在储罐底部，容易造成储罐内壁腐蚀、清罐频率增加、油品计量损失等问题，有一定的安全隐患与经济损失风险。因此在储罐中一般会装备混合系统防止沉积物和水在罐底沉降，常见的混合系统有机械搅拌器和射流搅拌器。近年来，基于射流搅拌原理的旋转喷射搅拌器由于其混合的高效性、安全性、经济性逐渐替代了机械搅拌器成为了油库混合系统的首选装备类型。
2、目前，相关单位有一些射流搅拌或有关设备的混合实验装置，但是较少涉及到储罐射流混合，也没有考虑到使用旋转喷射搅拌器混合系统的旋转特征，从而偏离了油库现场实际工况。在实验结果处理方面，其他实验装置及方法基本采用混合前后参数的对比法，无法在实验过程中实时监测混合的相关参数，有较大局限性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有储罐旋转射流搅拌混合实验装置的技术缺陷，提供一套简便的、考虑旋转特征的、多功能的储罐旋转射流搅拌混合实验装置及方法，此装置基于仿真软件模拟设计，符合油库储罐旋转射流搅拌实际的工况，通过选用不同的实验流体，改变喷嘴直径、泵流量、喷嘴旋转速度等条件实现储罐旋转射流搅拌均质、均热、清淤与碳氢
2、本专利技术的技术方案如下：
3、提供一种储罐旋转射流搅拌混合实验装置，包括储罐系统、循环管路系统、旋转射流搅拌系统、加热系统与数据集成系统。
4、所述储罐系统包括储罐罐体、储罐罐顶与罐顶的固定支架；所述循环管路系统包括管道、阀门、过滤器、泵、压力表、管道静态混合器、流量计；所述旋转射流搅拌系统包括旋转接头、喷嘴主体、左喷头、右喷头；所述加热系统包括蒸汽发生器、加热盘管和污水蒸汽缓冲罐；所述数据采集系统包括探针1、探针2、探针3、探针4、探针5、piv高速粒子成像仪。
5、所述整个系统主要组件之间由管道连接，储罐罐顶与罐体之间采用卡扣固定，储罐罐体设有出口，出口接循环管路系统。
6、进一步的，储罐系统材质为有机玻璃，罐顶中心开储罐入口，围绕中心开若干法兰孔供探针固定；
7、所述循环管路系统与储罐出口相连，出口外设阀门；阀门后设有泵前过滤器与泵，泵后设有压力表、管道静态混合器、流量计；所述管道材质选用无规共聚聚丙烯(ppr)，无规共聚聚丙烯组件与无规共聚聚丙烯组件使用同材质连接件热熔连接。不锈钢组件与无规共聚聚丙烯组件使用含不锈钢螺纹的无规共聚聚丙烯连接件连接，其中连接件的不锈钢螺纹与不锈钢组件连接，并在螺纹连接处采用聚四氟乙烯(ptfe)薄膜胶带缠绕防止流体泄漏。为防止静电，在储罐旋转接头处安装铜质接板，连接静电导线接地，同时泵的电机外壳也应接地。一般与原油性质类似的白油标号在20#以上，闪点在200℃以上，非危化品，通常无静电风险。
8、进一步的，所述泵类型选用装备变频器的kcb齿轮泵，可以通过改变泵的参数实现改变射流出口速度与管道内流体速度。
9、更进一步的，所述静态混合器类型为sk型管道静态混合器。
10、更进一步的，所述压力表与流量计选用具有rs485串行通信标准的压力表和齿轮式流量计，流量计前直管长度至少为管道内径的10倍，后直管长度至少为管道内径的5倍，流量计处管道内流体保证满管，流量计下沉安装，低于其他组件。
11、所述旋转射流搅拌系统接流量计后，罐顶固定支架固定的旋转接头连接储罐中心底部的喷嘴主体，所述喷嘴主体分别连接左喷头与右喷头；喷嘴主体与旋转接头之间的连接管道、旋转接头、喷嘴主体、左喷头、右喷头材质选用不锈钢，不锈钢组件之间采用螺纹连接，并在螺纹连接处采用聚四氟乙烯(ptfe)薄膜胶带缠绕防止泄漏。
12、进一步的，所述旋转接头可以实现流体90度流向转向，旋转接头下出口可以360度旋转，耐压2mpa及以上，转速最高为30转/分钟；旋转接头通过罐顶的六角卡扣与胶水固定在罐顶固定支架处，接头出口固定一个齿轮用以马达与减速电机驱动旋转。
13、更进一步的，喷嘴主体选用三通，耐压2mpa及以上；所述左喷头、右喷头内部流体结构为渐缩结构，喷头可随时更换实现射流出口直径改变的控制。
14、所述数据采集系统探针1处于流量计与管道静态混合器之间，所述探针2、探针3、探针4、探针5处于储罐中，利用法兰与管道固定到罐顶探入罐中；探针、压力表、流量计、piv高速粒子成像仪的数据通过数据集成总线连接至数据集成系统；所述数据集成系统使用的rs485串口服务器采用8路rs485输入，串口波特率至少为4800bps，具有tcp、udp、http网络协议，支持域名解析，网络缓存至少20kbyte，串口缓存至少10kbyte，平均传输延时小于10ms。
15、进一步的，所述探针为油品特性传感器，具有水分、密度、动力粘度、介电常数、温度测量功能，数字输出为rs485串行通信标准，数据刷新频率不低于1秒/次。工作温度在-30～70℃，耐压在0.6mpa及以上；含水率分辨率至少为0.1％，含水率测量精度绝对值最大±0.5％，含水率测量范围为0～20％；密度分辨率至少为0.1kg/m3，测量精度绝对值最大±1kg/m3，密度测量范围为600～1250kg/m3；动力粘度分辨率至少为0.1cp，测量精度绝对值最大±1cp，粘度测量范围为1～400cp；介电常数分辨率至少为0.01，测量精度绝对值最大±0.5，介电常数测量范围为1～6；温度分辨率至少为0.1℃，测量精度绝对值最大±0.5℃，温度测量范围为0～100℃。安装在管道内的传感器确保传感器探头经过管道中心线，安装在罐内的传感器确保传感器探头安装在没有气泡干扰且没有流体死角的部位，探头要始终充满流动的油液。探针1安装在循环管道，使用三通连接件上部入口探入管道中心高度，前后直管至少为管道直径的3倍，且远离泵与其他干扰源。探针2、探针3、探针4、探针5使用法兰和管道固定在罐顶部，安装高度可变，但不可安装在射流喷头中心高度。探针与管道的连接处做防泄漏处理。
16、所述加热系统在均热实验时将加热盘管放入罐底部，蒸汽发生器的蒸汽出口连接加热盘管入口，加热盘管出口连接污水蒸汽缓冲罐。
17、一种储罐旋转射流搅拌混合实验方法，利用上述储罐旋转射流搅拌混合实验装置进行均混合实验，具体包括以下步骤：
18、s1、安装连接实验装置，开启数据获取系统，开启泵电源，保证罐干燥洁净情况下将油品放入罐中，并根据不同实验目的放入不同的流体，如去离子水、含电解质溶液、有机土、乳化剂、破乳剂、重油等。
19、s2、根据具体工况，放入流体后静置一段时间，用以模拟实际储罐的沉降情况，通常放置12小时以内，观察储罐内本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种储罐旋转射流搅拌混合实验装置，其特征在于，储罐系统、循环管路系统、旋转射流搅拌系统、加热系统与数据集成系统；
2.根据权利要求1所述的一种储罐旋转射流搅拌混合实验装置，其特征在于，所述储罐系统包括储罐罐体、储罐罐顶与罐顶的固定支架；罐顶中心开1个储罐入口，围绕中心开4个法兰孔供探针固定；罐顶的固定支架中心开1个六角孔供旋转接头固定。
3.根据权利要求1所述的一种储罐旋转射流搅拌混合实验装置，其特征在于，所述旋转射流搅拌系统包括旋转接头、喷嘴主体、左喷头、右喷头；所述旋转接头可以实现流体90度流向转向，旋转接头下出口可以360度旋转，耐压2MPa及以上，转速最高为30转/分钟；旋转接头通过罐顶的六角卡扣与胶水固定在罐顶固定支架处，接头出口固定一个齿轮用以马达与减速电机驱动旋转；喷嘴主体选用三通，耐压2MPa及以上；所述左喷头、右喷头内部流体结构为渐缩结构，喷头可随时更换实现射流出口直径改变的控制。
4.根据权利要求1所述的一种储罐旋转射流搅拌混合实验装置，其特征在于，在储罐系统到旋转射流搅拌系统之间还设有循环管路系统，循环管路系统包括管道
5.根据权利要求4所述的一种储罐旋转射流搅拌混合实验装置，其特征在于，管道静态混合器到探针1的距离为10-15D，D为管道内径。
6.根据权利要求4所述的一种储罐旋转射流搅拌混合实验装置，其特征在于，管道静态混合器类型使用SK型管道静态混合器。
7.根据权利要求4所述的一种储罐旋转射流搅拌混合实验装置，其特征在于，所述泵类型选用装备变频器的KCB齿轮泵，提供可以通过改变泵的参数实现改变射流出口速度与管道内流体速度。
8.一种储罐旋转射流搅拌混合实验方法，其特征在于，采用如权利要求1-7中任一项所述的实验装置进行实验，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种储罐旋转射流搅拌混合实验装置，其特征在于，储罐系统、循环管路系统、旋转射流搅拌系统、加热系统与数据集成系统；
2.根据权利要求1所述的一种储罐旋转射流搅拌混合实验装置，其特征在于，所述储罐系统包括储罐罐体、储罐罐顶与罐顶的固定支架；罐顶中心开1个储罐入口，围绕中心开4个法兰孔供探针固定；罐顶的固定支架中心开1个六角孔供旋转接头固定。
3.根据权利要求1所述的一种储罐旋转射流搅拌混合实验装置，其特征在于，所述旋转射流搅拌系统包括旋转接头、喷嘴主体、左喷头、右喷头；所述旋转接头可以实现流体90度流向转向，旋转接头下出口可以360度旋转，耐压2mpa及以上，转速最高为30转/分钟；旋转接头通过罐顶的六角卡扣与胶水固定在罐顶固定支架处，接头出口固定一个齿轮用以马达与减速电机驱动旋转；喷嘴主体选用三通，耐压2mpa及以上；所述左喷头、右喷头内部流体结构为渐缩结构，喷头可随时更换实现射...
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