[发明专利]一种原油储罐防油泥沉积用新型旋转喷射搅拌器

说明书

技术领域

本发明涉及一种原油储罐防止油泥沉积用的装置，尤其涉及一种原油储罐防油泥沉积用新型旋转喷射搅拌器。

背景技术

随着世界经济的不断发展，石油消耗急剧增加，同时随着各国石油战略储备库建设的推进，原油储罐的数量和罐容必将日益增加。原油在储存过程中，因其密度的不同会产生油相分层现象，导致储罐中各层原油的酸值、粘度等性质也不相同，不利于原油配比，影响下游炼油装置的稳定运行；另一方面，原油成分中的沥青质、胶质、蜡等在储存过程中容易聚团并沉积至罐底形成油泥，影响收发油作业，并造成罐底结构件的腐蚀。这两个问题严重影响了原油储存的经济性、安全性和环境友好性。

近年来，旋转喷射搅拌器因其搅拌效果好、能击碎罐底油泥、无需电机或液压马达驱动等优点正逐步取代固定侧壁式叶轮搅拌器和固定喷嘴式搅拌器，并得到了越来越广泛的关注和认可。世界上最早的旋转喷射搅拌器由美国巴特沃斯系统(Butterworth Systems)公司和美国Exxon Research And Engineering公司于1981年联合开发设计，即用于原油储罐清洗的P-43型清罐器(Submerged Rotary Jet Mixer，简称SJR或者RJM)。如今，法国威立雅(Veolia)公司、英国OPEC(Oil Pollution Environmental Control)公司、台湾渥茂股份有限公司以及深圳市渥茂科技有限公司的旋转喷射搅拌器均是在P-43型清罐器的基础上改进而成。后来，该旋转喷射搅拌器被引进到日本和韩国，韩国NeoTechKorea公司(原Win公司)对其进行改进并申请了专利，并开发了NK系列产品；日本大凤株式会社(现被日本System Kikou公司收购)的旋转喷射搅拌器也是在P-43型清罐器基础上进行了一定的改进。上述国外公司旋转喷射搅拌器的结构大同小异，工作原理基本上都为：经过增压油泵的高压高速流体进入旋转喷射搅拌器入口，推动入口处的轴流式水力涡轮高速旋转，涡轮安装在齿轮减速箱的输入轴上，经过三级蜗轮蜗杆减速(上万的减速比)后通过输出轴带动旋转喷射搅拌器外壳以约150～180min/r的转速缓慢旋转，从而把原油以大流量、高速度从喷嘴水平喷射出去，实现对罐内沉积物的冲击和罐内原油的上下搅拌混合；该搅拌器也可以应用在原油储罐清洗作业中，利用旋转喷射搅拌器喷出的清水使罐底淤渣破碎和溶解，进而回收。无论从品种类型、还是从技术指标来看，国外旋转喷射搅拌器已经较为成熟，但客观而言，仍存在以下缺点：(1)由于依靠流体推动入口处的轴流式水力涡轮驱动旋转喷射搅拌器旋转，流体的能量损失较大，进而使对油泥的喷射打击力受到一定的影响；(2)采用三级蜗轮蜗杆传动的方式控制旋转喷射搅拌器的旋转速度，这种减速方式传动效率低，设计加工难度较大；另外，整个旋转喷射搅拌器旋转的零部件较多，损坏更换的几率较大。

国内有关旋转喷射搅拌器的研究起步较晚，发展也较慢，最初的旋转喷射搅拌器结构比较简单，依靠一个或几个偏置的动力喷嘴驱动旋转，同时采用一个或者多个主喷嘴进行搅拌。从1998年至今，有20多个可查专利。其中比较有代表性的专利包括：江西仁达实业有限责任公司发明的多功能油品调合喷头(ZL 200520096724.7)、储罐油品调合变角旋转喷头(ZL 200820137527.9)等；湖北万安环保石化设备有限公司发明的一种油罐油品调合旋转喷头(ZL 201020255020.0)；江西九江黄尚志发明的油罐油品调合旋转喷头(ZL 98232323.9)；四川陈婧等人发明的旋喷搅拌混合器(ZL 200420008229.1)。上述这类旋转喷射搅拌器都没有齿轮减速机构，不能对旋转速度进行控制和调节。为了防止旋转速度过快，其动力喷嘴直径一般较小而容易发生堵塞，一旦堵塞后，整个旋转喷射搅拌器就无法正常工作。另外，这类旋转喷射搅拌器的射流量较小，射流方向一般倾斜向上，不能对储罐底部液体形成有效冲击，没有防沉积功能。因此，这类旋转喷射器一般只能应用在油罐内进行各种组分油的调合，不能安装在大型原油储罐中起到击碎油泥防止沉积的作用。