рекачування позаду йде рідина Б вклинюється під попереду йде рідина А відповідно до логарифмічним профілем розподілу місцевих швидкостей.
Проте вже в наступний момент часу за рахунок поперечних пульсацій швидкості, характерних для турбулентного режиму вклинюється рідина Б повністю перемішується з попереду йде рідиною А, що знаходиться біля стінки. Далі під попереду йде рідина А вклинюється утворилася суміш, а в суміш вклинюється позаду йде рідина Б (малюнок 5).
І знову за рахунок поперечних пульсацій швидкості в зоні обох контактів відбувається повне перемішування рідин. Цей процес протікає і надалі. У результаті довжина утворилася суміші поступово збільшується в обох напрямках. При цьому крива розподілу концентрації рідини Б по довжині суміші займає все більш пологе положення.
Малюнок 4- Механізм сумішоутворення при турбулентному режимі
Малюнок 5 - Зміна обсягу суміші і концентрації рідини Б по її довжині в часі
Завдяки існуванню поперечних пульсацій швидкості витісняє рідина Б не може як завгодно довго вклинюватися в витісняється рідина А. Крім того, при турбулентному режимі за рахунок поперечних турбулентних пульсацій рідина А вимивається з пристенной області і суміш рухається як своєрідний поршень. Тому обсяг суміші, що утворюється відносно невеликий. Згідно наближеною теорії сумішоутворення, розробленої В.С. Яблонським і В.А. Юфіним, цей обсяг при турбулентному режимі перекачування не перевищує 1% від обсягу трубопроводу, пройденого серединою суміші [2].
. 3 Контроль послідовного перекачування
Успіх послідовного перекачування досягається за умови ретельного контролю за технологічним процесом. Правильно організований контроль дозволяє диспетчеру досить точно знати місцезнаходження партій нафтопродуктів і зони суміші, організовувати скиди на попутні нафтобази та наливні пункти, підготуватися до чіткого прийому і розподілу суміші на кінцевому пункті трубопроводу.
Для контролю за послідовної перекачуванням розроблений ряд методів і засобів, заснованих на фіксації зміни одного з фізичних параметрів послідовно перекачуваних рідин (щільності, діелектричної проникності, швидкості проходження ультразвуку та ін.), а також на контролі за яким-або індикатором (радіоактивні ізотопи, флуоресцентні барвники і т.д.). Розглянемо їх докладніше.
) Контроль суміші по зміні щільності
Контроль за проходженням суміші по зміні щільності виробляють в тому випадку, коли різниця густин контактують рідин досить велика.
В основу визначення концентрацій покладені наступні міркування. Щільність суміші рідин А і Б визначається за правилом адитивності
, (1)
де - щільності чистих рідин А і Б;
КА, КБ - їх концентрації в суміші.
Концентрації рідин А і Б в будь-якому перетині пов'язані формулою КА + КБ=1.
Якщо безперервно вимірювати Rсм, то при заданих величинах, і з урахуванням, що КБ=1 - КА, неважко знайти миттєві концентрації чистих рідин в перерізі
, (2)
, (3)
Для безперервного (автоматичного) вимірювання щільності перекачувальної рідини створено ряд приладів.
На малюнку 6 приведена принципова схема поплавкового плотномера конструкції НІІТранснефть. Він складається з корпуса 1, поплавця 2, вузла стабілізації становища поплавця (петля 3, ебонітовий стрижень 4, посудину з ртуттю 5) і вузла фіксації його переміщень (плунжер 6, трубка з немагнітного матеріалу 7, котушка індуктивності 8, вторинний прилад 9).
Плотномер рекомендується встановлювати на байпасе перед перекачувальної станцією або кінцевим пунктом. Перед приладом розміщується фільтр, з якого очищена рідина по двом патрубкам 10 надходить у щільномір.
Зі зміною щільності рідини, що проходить через щільномір, змінюється величина архимедовой підйомної сили, що діє на поплавок. У результаті поплавець 2 разом з петлею 3 і плунжером 6 отримує вертикальне переміщення. Для того щоб це переміщення знаходилося в певних межах, служить вузол стабілізації становища поплавця, дія якого також засноване на використанні сили Архімеда. Припустимо, що щільність суміші стала менше і поплавок опускається. При цьому стрижень 4, жорстко пов'язаний з петлею 3 опускається в посудину з ртуттю.
За рахунок різниці щільності ртуті і ебоніту виникає виштовхуюча сила, перешкоджає подальшому опусканню стрижня, а, отже, і поплавка. При підвищенні щільності рідини картина зворотна.
- корпус; 2 - поплавець; 3 - петля; 4 - ебонітовий стрижень; 5 посудину зі ртуттю; 6 плунжер; 7- трубка з немагнітного матеріалу; 8- котушка індуктивності; 9 - вторинний прилад
Малюнок 6 - Поплавковий щільномір конструкції НДІ Транснефть
Кожному значенню щільност...
