Лабораторна робота № 7 послідовне перекачування різносортних нафтопродуктів з рідинними роздільниками

(з елементами НДРС)

Мета роботи: Дослідження сумішоутворення різносортних рідин у випадку їх послідовного перекачування з рідинними розділювальними пробками. Визначення оптимального об’єму рідинного роздільника.

В результаті проведення лабораторного заняття студенти повинні:

знати види роздільників, що застосовуються для послідовного перекачування;

уміти вибрати рідину для роздільника, визначити оптимальний об’єм рідинного роздільника і об’єм резервуарної ємності, необхідної для розкладки суміші у випадку послідовного перекачування нафтопродуктів.

7.1 Основні теоретичні положення

Перспективним методом зменшення пересортування товарних нафтопродуктів у випадку їх послідовного перекачування є використання на магістральних трубопроводах рідинних роздільників. Такими роздільниками можуть бути нафтопродукти, які ближчі за своїми властивостями до транспортованих рідин, ніж ці рідини одна до одної. Як роздільник може також використовуватись суміш нафтопродуктів, що утворилась в результаті попередніх послідовних перекачувань.

Критерієм оптимальності використання рідинних роздільників може служити мінімальний сумарний об’єм товарних нафтопродуктів , необхідних для “виправлення “ всієї багатокомпонентної суміші.

У випадку послідовного перекачування двох нафтопродуктів А і В з розділювальною пробкою із нафтопродукту С сумарний об’єм товарних нафтопродуктів для виправлення суміші дорівнює

+

. (7.1)

де - об’єм трубопроводу; - дифузійний параметр Пекле;

- наведено в додатку Е; - аргумент інтеграла імовірності

, ; (7.2)

- інтеграл імовірності; - віддаль від середини зони суміші до перерізу, в якому суміш ділиться на дві частини в кінці трубопроводу; - довжина роздільника із нафтопродукту С ( в момент закачування в трубопровід); - довжина трубопроводу; , , , - допустимі концентрації нафтопродуктів А у В, В у А, С у А і С у В.

Для знаходження мінімуму величини вираз (7.1) диференціюється по і і частинні похідні прирівнюються до нуля. Після математичних перетворень одержуємо

, (7.3)

. (7.4)

Використовуючи додаток Д, можна знайти параметри і , а потім за формулами (7.2) визначити оптимальний переріз розділення суміші і оптимальну довжину (об’єм) розділювальної пробки із рідини С.

Миттєві концентрації нафтопродуктів у перерізі х визначаються за виразами

, (7.5)

, (7.6)

. (7.7)

Для будь-якого перерізу повинна виконуватись умова

. (7.8)

У випадку послідовного перекачування по трубопроводу нафтопродуктів А і В з роздільником із їх суміші миттєві концентрації кожного компонента в перерізі х можуть бути визначені за формулами

, (7.9)

, (7.10)

де - аргумент інтеграла імовірності, що відповідає довжині (об’єму) пробки із суміші транспортованих рідин; - довжина розділювальної пробки із суміші (в момент закачування в трубопровід); а, b – початкові концентрації нафтопродуктів А і В у пробці із суміші.