Kas yra mazuto klampumas?
Klampumas, iš esmės apibrėžiamas kaip vidinė alyvos trintis, kuri priešinasi tekėjimui, yra pati svarbiausia savybė, lemianti mazuto tvarkymą, apdorojimą ir galutinį našumą. Proceso valdymo ir kokybės užtikrinimo požiūriu klampumo negalima laikyti vien empiriniu duomenų tašku; tai yra pagrindinis rodiklis, lemiantis komponentų apsaugą ir energijos vartojimo efektyvumą.
Mazuto gamybos ir kokybės specifikacija: kur nustatomas klampumas
Mazutų charakteristikos iš esmės priklauso nuo naftos perdirbimo gamyklos struktūros. Gamyba prasideda nuo žalios distiliacijos, kurios metu atskyrimas atliekamas pagal virimo temperatūrą. Sunkusis mazutas (HFO) ir likutinis kuras yra šio proceso dugno produktai, pasižymintys dideliu tankiu ir didele klampa. Vėlesnės operacijos, tokios kaip konversijos procesai, dar labiau pakeičia molekulines struktūras, o tai paaiškina didelį galutinių likutinių produktų klampumo skirtumą.
Tikslus maišymas: tikslinio klampumo pasiekimo menas ir mokslas
Atsižvelgiant į tai, kad neapdorotų likučių klampumas paprastai yra per didelis, kad būtų nedelsiant priimtas rinkoje, maišymas yra pagrindinis mechanizmas siekiant tikslinių klampumo laipsnių. Šis procesas apima lengvesnių distiliatų, tokių kaip jūrinis dyzelinas, gazolis arba lengvojo ciklo alyva (LC(G)O), įterpimą. Maišymo operacijos sėkmė visiškai priklauso nuo dinaminio HFO ir pjaustymo žaliavų santykio reguliavimo, atsižvelgiant į svyruojančias įvedamų žaliavų charakteristikas ir jų temperatūrą.
Reikšmingas operacinis pažeidžiamumas kyla dėl to, kad maišymo santykis, reikalingas norint pasiekti tikslą, turi būti patikrintas pavėluotai atliekant laboratorinius tyrimus.mazuto kinematinis klampumastikslai. Kadangi tikslios klampos ribos pasiekiamos apskaičiuojant maišymo santykius, neteisingas santykis, kurį sukelia uždelstas grįžtamasis ryšys arba mėginių ėmimo klaidos, kelia didžiulę tirpumo sutrikimo riziką. Kai tirpumas sumažėja, iškrenta labai stabilizuoti asfaltenai, dėl kurių susidaro nuosėdos ir katastrofiškas nestabilumas. Šis galimas gedimo būdas yra daug brangesnis ir žalingesnis nei tik nežymus klampos specifikacijos neatitikimas. Įgyvendinant pažangųalyvos klampumo matavimo prietaisasMaišymo kolektoriuje esantis prietaisas teikia momentinį grįžtamojo ryšio signalą, reikalingą srauto matuokliams realiuoju laiku reguliuoti, taip užtikrinant, kad būtų aktyviai palaikomas produkto stabilumas ir išvengta kokybės sutrikimų.
Be maišymo, klampumą taip pat galima valdyti reguliuojant temperatūrą. Sunkiojo mazuto kaitinimas išlieka pagrindiniu metodu, siekiant sumažinti jo klampumą iki tokio lygio, kad jį būtų galima pumpuoti ir purkšti. Tačiau temperatūra yra netiesioginis klampumo rodiklis. Dėl žaliavų savybių kintamumo, vien statinių temperatūros nustatymų nepakanka, kad būtų užtikrintas pastovus klampumas. Be to, norint tiksliai sureguliuoti reologines savybes ir pagerinti bendrą sunkiojo mazuto stabilumą bei konsistenciją, galima taikyti specialius cheminius priedus arba mechaninį apdorojimą, pvz., homogenizavimą.
Svarbu pripažinti, kad labai klampūs likutiniai aliejai rafinavimo ir perkėlimo etapuose daro didelę mechaninę apkrovą siurbimo įrangai ir vamzdynams. Kai klampumas netikėtai padidėja – galbūt dėl temperatūros kritimo ar žaliavų pokyčių – dėl to padidėjusi apkrova kelia grėsmę ilgalaikio turto vientisumui, o tai gali padidinti siurblių susidėvėjimą, sugesti sandarikliai arba užsikimšti linijos. Investicijų grąža, susijusi su internetinės sistemos diegimualyvos klampumo matavimo prietaisasapima daug daugiau nei vien tik produkto kokybės kontrolę; jis veikia kaip svarbus apsauginis sluoksnis mechaniniams gamybos linijos įrenginiams, smarkiai sumažindamas neplanuotų prastovų tikimybę.
Kaip klampumas tiesiogiai lemia našumą
Atomizacijos ir degimo efektyvumas
Galutinis, lemiamas klampumo kontrolės vaidmuo yra tiesioginė jos įtaka degalų atomizacijai. Optimalus atomizavimas – procesas, kai dideli kiekiai degalų paverčiami smulkiu, vienodu lašelių rūku – yra būtinas greitam ir visiškam degimui.
Kadamazuto klampumo matavimasJei degalų koncentracija yra per didelė (per tiršta), degalai priešinasi srautui ir tinkamai nesuskaidomi purkštuko viduje. Dėl to neišvengiamai susidaro didesni lašeliai ir susidaro neefektyvus, nevisiškas degimas. Tiesioginė pasekmė – energijos švaistymas, per didelis suodžių kiekis ir koksavimas, kuris ardo šilumokaičius ir degiklio komponentus. Tyrimai patvirtina, kad į purkštuką patenkanti tirštesnė alyva sumažina sukimosi greitį, todėl kūgio sienelės storis padidėja, o tai tuo pačiu metu padidina srautą (eikvojamas kuras) ir susidaro didesni lašeliai, kuriems sunku išgaruoti ir užsidegti.
Ir atvirkščiai, jei klampumas yra per mažas (per skystas), o tekėjimas yra lengvesnis, kyla dvi pagrindinės problemos. Pirma, labai mažas klampumas gali pakenkti reikiamai hidrodinaminei tepimo plėvelei, apsaugančiai degalų sistemos komponentus, tokius kaip siurbliai ir purkštukai, pagreitindamas susidėvėjimą ir padidindamas gedimo riziką. Antra, dėl per didelio atomizavimo arba netolygaus uždegimo gali svyruoti variklio galia, o tai lemia prastą degimo stabilumą.
Ar alyvos klampumas turi įtakos degalų sąnaudoms?
KlausimasAr alyvos klampumas turi įtakos degalų sąnaudoms, galima atsakyti vienareikšmiškai: taip, iš esmės, per du skirtingus, bet tarpusavyje susijusius kelius: parazitinės mechaninės trinties mažinimą ir degimo efektyvumo maksimizavimą.
Mažesnio klampumo alyvos cirkuliuoja ir teka lengviau, todėl žymiai sumažėja mechaniniai nuostoliai, reikalingi skysčiui pumpuoti per sistemą. Šis parazitinės energijos poreikio sumažinimas tiesiogiai reiškia išmatuojamą degalų ekonomijos pagerėjimą. Įrodyta, kad transporto parkams, naudojantiems optimizuotus tepimo būdus, perėjimas prie mažesnio klampumo sunkiųjų variklių alyvų (HDEO) sumažina degalų sąnaudas nuo 0,9 % iki 2,2 % per metus. Visada siekiama rasti idealią pusiausvyrą: alyva turi būti pakankamai skysta, kad sumažintų pasipriešinimą ir užtikrintų efektyvų variklio darbą, tačiau pakankamai klampi, kad išlaikytų esminę apsauginę skysčio plėvelę (ribinio sluoksnio atskyrimą) tarp svarbiausių judančių dalių. Per skystos alyvos pasirinkimas paaukoja variklio ilgaamžiškumą ir apsaugą, o šis kompromisas laikomas nepriimtinu, atsižvelgiant į dideles variklio susidėvėjimo išlaidas ir komponentų tarnavimo laiko sutrumpėjimą.
Klampumo vaidmuo kontroliuojant išmetamųjų teršalų kiekį ir užtikrinant variklio būklę
Optimizuotas klampumas yra labai svarbus siekiant švaresnio veikimo ir mažinant kenksmingas emisijas. Pagerintas purškimo suskaidymas esant mažesnei klampai arba stabilizuoti ribiniai sluoksniai esant didesnei klampai pagerina degalų ir oro mišinį, o tai savo ruožtu sumažina nesudegusių angliavandenilių (HC) išmetimą. Be to, kruopšti klampumo kontrolė yra būtina norint sumažinti azoto oksido (NOx) susidarymą, nes per didelis klampumo padidėjimas gali tiesiogiai prisidėti prie teršalų susidarymo.
Sunkiojo skystojo kuro (pvz., mazuto arba didelio klampumo mazuto) išankstinis pašildymas yra privalomas žingsnis siekiant sumažinti klampumą ir pagerinti takumą prieš degimą. Konkreti naudojama purškimo strategija – nuo slėginių purkštuvų degiklių mažo klampumo kurui iki specializuotų garų arba rotacinių puodelių degiklių didelio klampumo kurui (> 100 cSt) – priklauso nuo išmatuoto kuro klampumo.
Degiklių efektyvus veikimas priklauso nuo kuro gavimo siaurame klampumo diapazone. Kadangi žaliavos tampa vis kintančios dėl maišymo ir naujų jūrinio kuro rūšių atsiradimo, pasikliauti statiniais išankstinio šildytuvo temperatūros nustatymais tampa nuolatiniu neefektyvumo šaltiniu. Problema ta, kad temperatūra, reikalinga reikiamam purškimo klampumui (pvz., 10–20 cSt) pasiekti, labai kinta priklausomai nuo pagrindinių kuro partijos savybių. Jei operatorius pasikliauja senais nustatymais naujai, kintamai partijai, į purkštuką tiekiamas klampumas bus neoptimalus, o tai užtikrins nepilną degimą, padidėjusį išmetamųjų teršalų kiekį ir didesnes eksploatavimo išlaidas. Tiesioginis, nuolatinismazuto klampumo matavimaspašalina šį įgimtą pažeidžiamumą.
Be to, tinkamai valdant klampumą, sumažinamas pagalbinės energijos poreikis kurui perkelti ir pumpuoti per sistemą. Kai klampumas labai svyruoja, elektros arba garo apkrova perdavimo siurbliams ir šildymo sistemoms smarkiai padidėja. Palaikydama optimalų klampumą realiuoju laiku per automatinę valdymo kilpą, sistema sumažina mechaninę siurblių apkrovą ir sumažina perdavimo alyvos šildymo sistemų sunaudojamą energiją, todėl ne tik pagerina degimą, bet ir suteikia didelę bei kiekybiškai įvertinamą investicijų grąžą.
Lentelė: Klampumo nuokrypio eksploatacinės pasekmės
| Klampumo būsena | Poveikis srautui / pumpavimui | Poveikis degimui / atomizacijai | Poveikis efektyvumui ir komponentams |
| Per aukštas (storas) | Padidėjusi pumpavimo energija, sumažėjęs sukimosi greitis purkštukuose. Vamzdžių užsikimšimo rizika. | Prastas purškimas, didesni lašeliai, dėl kurių degimas nepilnas. | Eikomas kuras, padidėjęs suodžių/koksavimosi kiekis, didesnė HC/NOx emisija. Reikalingas per didelis išankstinis pašildymas. |
| Per žemas (plonas) | Nepakankamas ribinio sluoksnio atskyrimas, prastas plėvelės stiprumas siurbliuose. | Per didelio purškimo arba nestabilios liepsnos pavojus, uždegimo vienodumo praradimas. | Pagreitintas svarbiausių degalų sistemos komponentų (siurblių, purkštukų) susidėvėjimas ir gedimai. Sumažėjusi apsauga nuo mechaninės trinties. |
Real TimaseKuro alyvos klampumo kontrolė
Įgimtas nenuolatinio laboratorinio mėginių ėmimo trūkumas
Pasikliaujant tradiciniais, periodiniais laboratoriniais patikrinimais arba mėnesiniu mėginių ėmimu, atsiranda kritinis laiko tarpas tarp klampos anomalijos ir korekcinių veiksmų. Dinaminiuose procesuose, nesvarbu, ar tai būtų naftos perdirbimo gamyklos maišymas, ar greitaeigių variklių sistemos, alyvos kokybė gali akimirksniu pasikeisti dėl tokių veiksnių kaip oksidacija, skiedimas proceso dujomis ar užterštumas. Svarbiausiose srityse, tokiose kaip dujiniai sraigtiniai kompresoriai, greitas tepimo alyvos klampumo sumažėjimas gali sukelti guolio gedimą gerokai anksčiau, nei gaunama laboratorinė ataskaita, patvirtinanti problemą. Dabartinė ne vietoje atliekamų laboratorinių tyrimų metodika yra neoptimali ir brangi dėl logistinių kliūčių ir nepriimtino laiko vėlavimo gaunant veiksmingos informacijos.
Reaktyvaus stebėjimo transformavimas į proaktyvų valdymą
Sprendimas slypi uždaros grandinės valdymo sistemoje, kur grįžtamojo ryšio signalas nuolat naudojamas norimai būsenai palaikyti, todėlmazuto klampumo kontrolės sistemavisiškai savireguliuojantis.
Vertingiausias šios technologijos įgyvendinimas užtikrina, kad išmatuotas klampumas tiesiogiai valdo reikiamą pašildytuvo temperatūrą, iš esmės pakeisdamas valdymo architektūrą. Ši metodika panaikina ankstesnę priklausomybę nuo temperatūros kaip netiesioginio klampumo rodiklio, o užtikrina nuolatinį, automatinįmazuto klampumo matavimasnaudojimo vietoje (pvz., degiklio antgalyje). Tai pašalina klampos svyravimus, atsirandančius pereinant nuo vieno kuro įkrovos ar partijos prie kito.
Perėjimo prie nuolatinio stebėjimo realiuoju laiku privalumai yra dideli: momentinis grįžtamasis ryšys leidžia nuolat optimizuoti procesą, didinant produkto nuoseklumą ir sumažinant neatitinkančių specifikacijų atliekų susidarymą. Be to, automatizavimas panaikina nuolatinį, varginantį rankinį stebėjimą, kurio reikalauja kvalifikuoti darbuotojai, ir žymiai pagerina perdavimo alyvos šildymo sistemos energijos vartojimo efektyvumą, nes užkerta kelią per dideliam įkaitimui.
Kad realiuoju laiku gaunami duomenys būtų iš tiesų pritaikomi reguliuojamoje pramonės šakoje, ypač kalbant apie globos perdavimą ar jūrų standartų laikymąsi, internetinė...alyvos klampumo matavimo prietaisasturi būti patikrinamo tikslumo. Kadangi komercinės specifikacijos dažnai reikalauja ataskaitų teikimomazuto kinematinis klampumasEsant standartinei temperatūrai (pvz., 50 °C), uždaro ciklo sistema turi ne tik pateikti greitus dinaminio klampumo duomenis, bet ir integruoti tankio matavimus, kad būtų automatiškai apskaičiuota ir pranešta reikiama kinematinė vertė, taip išlaikant patikimą ir patikrinamą audito taką kokybės kontrolei.
Gamyklos vadovams labai svarbu suprasti, kad sėkmingai diegiant funkcinįmazuto klampumo kontrolės sistemareikalauja holistinio inžinerinio požiūrio, o ne vien jutiklio įrengimo. Matavimo vientisumas priklauso nuo jutiklio gaunamo mėginio kokybės. Pramoninėse sistemose dažnai pasitaikantys iššūkiai, tokie kaip pernelyg ilgos mėginių perdavimo linijos, nepakankamas srautas, slėgio svyravimai arba nereikalingos aklavietės, gali smarkiai iškreipti matavimą. Uždaros kilpos sistemos sėkmė priklauso nuo skysčio ir šiluminių parametrų, supančių aplink...alyvos klampumo matavimo prietaisassiekiant užtikrinti reprezentatyvaus mėginio pristatymą.
Sužinokite apie daugiau tankio matuoklių
Daugiau internetinių procesų matuoklių
„Lonnmeter“ privalumas: tvirtas alyvos klampumo matavimo prietaisas kritinėms linijoms
Dėl sudėtingų mazuto gamybos sąlygų – aukšto slėgio, aukštos temperatūros ir sudėtingų abrazyvinių bei teršalus sukeliančių sunkiųjų alyvų tvarkymo iššūkių – būtinaalyvos klampumo matavimo prietaisasSukurtas ypatingam patvarumui ir tikslumui. „Lonnmeter“ viskozimetras, sukurtas naudojant pažangią vibruojančio strypo arba akustinių bangų (AW) technologiją, užtikrina patikimumą, reikalingą šiose svarbiose procesų linijose.
Techninis pranašumas: „Lonnmeter“ matavimo metodika
Pagrindinis „Lonnmeter“ privalumas yra tvirta, kietakūnė jutimo konstrukcija, kurioje paprastai naudojamas elektromagnetiškai vibruojantis strypas. Šis nemechaninis metodas pašalina tradicinių mechaninių viskozimetrų trūkumus, užtikrindamas minimalią priežiūrą ir didesnį atsparumą dideliam užsiteršimui ir taršai, būdingam mazuto (HFO) naudojimui.
„Lonnmeter“ technologija specialiai sukurta visiškam panardinimui ir užtikrina patikimus, didelio tikslumo matavimus net ir esant sudėtingiems eksploatavimo parametrams, įskaitant iki 10 000 psi (700 barų) slėgį ir 180 °C temperatūrą. Svarbus funkcinis pranašumas procesų valdyme yra prietaiso atsparumas įprastiems linijos trikdžiams: jo didelio stiprumo jutiklis matuoja klampumą, neatsižvelgdamas į didelę vibraciją ir srauto svyravimus, būdingus naftos perdirbimo gamyklų kolektoriams ar laivų mašinų skyriams. Šis tvirtumo ir didelio tikslumo suartėjimas leidžia sekti smulkius pokyčius.mazuto klampumo matavimaspasižymi išskirtine duomenų kokybe, dideliu tikslumu (pvz., 3 % RM) ir išskirtiniu pakartojamumu (pvz., ).
Integracija ir patikimumas: veiklos sutrikimų sumažinimas
„Lonnmeter“ viskozimetrai teikia momentinį duomenų srautą, įgalindami tikrą grįžtamąjį ryšį realiuoju laiku, kuris yra būtinas nuolatiniam procesų valdymui maišymo, išankstinio pašildymo ir turto būklės stebėjimo programose. Jų standartinė universali „plug-and-play“ jungtis supaprastina integravimą su esamomis pramoninėmis valdymo sistemomis (ICS) per skaitmeninius arba analoginius (4–20 mA) išėjimus, todėl juos galima lengvai ir ekonomiškai modifikuoti esamuose alyvos perdavimo šildytuvuose ir maišymo sistemose.
Be degalų kokybės stebėjimo, ši technologija yra gyvybiškai svarbi siekiant apsaugoti vidinį turtą. Lonnmeter sistemos plačiai naudojamos tepalų būklei stebėti kritinėje įrangoje, pavyzdžiui, dujiniuose sraigtiniuose kompresoriuose, kur dėl dujų praskiedimo ar oksidacijos staigus klampumo sumažėjimas gali akimirksniu pakenkti rotaciniams arba atraminiams guoliams. Nuolatinis stebėjimas veikia kaip ankstyvojo perspėjimo sistema, užkertanti kelią brangiai kainuojantiems gedimams ir gamyklos prastovoms.
Lentelė: „Lonnmeter“ (patentuotos vibruojančio strypo technologijos) internetinio viskozimetro specifikacijos
| Funkcija / metrika | Tipinis našumo standartas | Veiklos nauda mazuto tvarkymui |
| Matavimo tipas | Dinaminis klampumas (Pa·s arba cP) | Pateikia tiesioginį skysčio pasipriešinimo matavimą, reikalingą tiksliam maišymui ir išankstinio šildytuvo valdymui. |
| Darbinė temperatūra | Iki 180 °C | Nepertraukiamas matavimas esant ekstremalioms rafinavimo arba aukšto slėgio išankstinio kaitinimo sąlygoms. |
| Darbinis slėgis | Iki 10 000 psi (700 barų) | Leidžia montuoti tiesiai aukšto slėgio linijose be jokių pakeitimų, taip sumažinant sistemos sudėtingumą. |
| Tvirtumas ir dizainas | Be judančių dalių, didelio stiprumo jutiklis (pvz., 316L nerūdijantis plienas) | Minimali priežiūra, atsparumas fizinei taršai, vibracijai ir srauto svyravimams. |
| Pakartojamumas | Puiku (pvz.,) | Suteikia patikimą įvestį, būtiną savireguliuojančioms uždaros grandinės sistemoms. |
| Išvestis / Ryšys | 4–20 mA / skaitmeninis / universalus „plug-and-play“ tipo | Sklandus integravimas į esamusmazuto klampumo kontrolės sistemainfrastruktūra. |
UŽSAKYTI KONSULTACIJĄOptimizuokite savo maišymo procesą jau šiandien.
