CN101703904A - 乙醇汽油防静电混合器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种乙醇汽油防静电混合器，包括：混合舱和静电缓和舱。所述混合舱进一步包括：组分油进口法兰、变性燃料乙醇进口法兰和变性燃料乙醇喷出孔。所述静电缓和舱进一步包括乙醇汽油出口法兰。所述组分油进口法兰为所述乙醇汽油防静电混合器与组分油的接口，用于在混合过程中组分油由此进入混合器。所述变性燃料乙醇进口法兰为所述乙醇汽油防静电混合器与变性燃料乙醇的接口。本发明将组分油和变性燃料乙醇的混合以及静电电荷的缓和结合起来，设计简单实用，在达到组分油和变性燃料乙醇混合的同时使混合产生的静电电荷得以充分泄放，达到减少乙醇汽油装车过程中的燃爆事故的目的。

Description

乙醇汽油防静电混合器

技术领域

本发明涉及石油化工油气储运装置技术领域，特别涉及一种乙醇汽油防静电混合器。

背景技术

自2002年起，车用乙醇汽油使用试点工作开始，到2007年5月份，全国有9省21城市6地区使用车用乙醇汽油。

车用乙醇汽油的调配比例为90％组分油+10％变性燃料乙醇。我国目前采用的是管线调配方式，组分油和变性燃料乙醇通过计算机和调配控制设备在管线中的混合器中完成调配，调配后直接通过鹤管加入油罐车送往各加油站。

由于在调配过程中乙醇汽油形成静电积聚，通过鹤管装车时存在静电放电并引起燃爆事故的危险性。事实上，近年来江苏、河北等地都发生过装车过程中的静电放电引起的燃爆事故，解决好乙醇汽油调配过程中的静电问题无疑对推广乙醇汽油的使用有着极其重要的作用。

混合器的作用是组分油跟变性燃料乙醇的混合。在现有技术中，中国专利02135673.4混合比例可控的醇油混合装置强调的是醇油的比例可控；02275069.X醇油混配器就是起混合作用，他们都没有涉及混合过程中的静电问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供了一种乙醇汽油防静电混合器，能够有效的减少乙醇汽油混合过程中产生的静电。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种乙醇汽油防静电混合器，包括：混合舱和静电缓和舱。

所述混合舱可以进一步包括：组分油进口法兰、变性燃料乙醇进口法兰和变性燃料乙醇喷出孔。

所述静电缓和舱可以进一步包括乙醇汽油出口法兰。

所述静电缓和舱设置的舱体长度和直径根据现场安装情况以及乙醇汽油的导电率具体计算而来。

所述乙醇汽油防静电混合器的长度l优选满足以下公式：

$\frac{l}{\frac{1}{k^2}v}+\frac{L-l}{V}\≥3\mathrm{\τ}$ 公式1

其中，

k为缓和器的直径与管道直径的比值，即k＝缓和器的直径/管道直径V为油品流速

大写L为油品混合处变性燃料乙醇喷出孔到鹤管出口的长度值

小写l为乙醇汽油防静电混合器的长度值

τ为缓和时间常数，其满足以下公式：

$\mathrm{\τ}=\frac{{\mathrm{\ϵ}}_0{\mathrm{\ϵ}}_r}{\mathrm{\σ}}$ 公式2

其中，

ε₀是真空的介电常数，其数值为8.85×10^-12F/m

ε_r是汽油相对介电常数，其数值范围为1.9～2.2

σ是油品电导率。

所述组分油进口法兰优选为所述乙醇汽油防静电混合器与组分油的接口，用于在混合过程中组分油由此进入混合器。

所述变性燃料乙醇进口法兰优选为所述乙醇汽油防静电混合器与变性燃料乙醇的接口，用于在混合过程中变性燃料乙醇由此进入混合器，并进一步通过所述变性燃料乙醇喷出孔喷出。

所述乙醇汽油防静电混合器在使用过程中，变性燃料乙醇可以通过所述变性燃料乙醇喷出孔进入混合舱，用于使组分油和变性燃料乙醇的混合。

所述静电缓和舱优选与所述混和舱相通，用于通过流速的改变从而达到一定的缓和时间，将混合过程中产生的静电经过管道泻放，减小到达鹤管口的静电。

所述乙醇汽油出口法兰优选为所述乙醇汽油防静电混合器与鹤管的接口，用于将混合均匀的乙醇汽油在其混合过程中产生的静电得以充分泻放以后，进入鹤管。

本发明有益的技术效果在于：

1.将乙醇汽油混合器与静电混合器结合起来使用。

2.大大减少混合过程中产生的静电。

本发明将组分油和变性燃料乙醇的混合以及静电电荷的缓和结合起来，设计简单实用，在达到组分油和变性燃料乙醇混合的同时使混合产生的静电电荷得以充分泄放，达到减少乙醇汽油装车过程中的燃爆事故的目的。

附图说明

图1为本发明实施例所述乙醇汽油防静电混合器剖视图。

具体实施方式

如图1所示，为本发明实施例所述乙醇汽油防静电混合器剖视图。其中包括：混合舱1和静电缓和舱2，混合舱1包括组分油进口法兰3，变性燃料乙醇进口法兰4，变性燃料乙醇喷出孔5。静电缓和舱2包括乙醇汽油出口法兰6。

静电缓和舱2，使静电电荷充分泻放，减小静电放电的可能性，静电缓和舱2还包括了乙醇汽油出口法兰6。

在混合舱1中，组分油进口法兰3是乙醇汽油防静电混合器与组分油的接口，混合过程中组分油从这进入混合器；变性燃料乙醇进口法兰4是乙醇汽油防静电混合器与变性燃料乙醇的接口，混合过程中变性燃料乙醇由此进入混合器并通过变性燃料乙醇喷出孔5喷出；变性燃料乙醇通过变性燃料乙醇喷出孔5进入混合器。

静电缓和舱2与混和舱1是相通的，它的直径和长度根据现场情况以及乙醇汽油电导率的测量具体计算，通过流速的改变，经过一定时间的缓和，混合过程中产生的静电经过管道泻放，大大减小到达鹤管口的静电，减少燃爆事故的发生；乙醇汽油出口法兰6是乙醇汽油防静电混合器与鹤管的接口，混合完毕的乙醇汽油在其混合过程中产生的静电得以充分泻放以后，进入鹤管。

我们根据以下内容设置乙醇汽油防静电混合器的长度与直径。

组分油和变性燃料乙醇的混合将会产生大量的静电，GB12158中规定，带电液体在缓和器中停留的时间一般可按缓和时间的三倍来设计，

缓和时间的计算公式是：

$\mathrm{\τ}=\frac{{\mathrm{\ϵ}}_0{\mathrm{\ϵ}}_r}{\mathrm{\σ}}$

其中τ是缓和时间常数

ε₀是真空的介电常数为8.85×10^-12F/m

ε_r汽油相对介电常数为1.9～2.2

σ油品电导率

设缓和器的直径是管道直径的k倍，油品流速为V，则缓和器中油品的流速为

另外设油品混合处5变性燃料乙醇喷出孔到鹤管出口的长度为L，乙醇汽油防静电混合器的长度l，则要使混合过程中产生的电荷充分泻放，油品在管道中运行的时间需达到3τ以上，即满足下式：

$\frac{l}{\frac{1}{k^2}V}+\frac{L-l}{V}\≥3\mathrm{\τ}$

下面通过以下实例加以说明：

某现场，经测量知输油管道长10m，适合设置3倍于管道直径的乙醇汽油防静电缓和器；GB50074规定油品装卸车流速不得超过4.5m/s，我们取这个最大值进行计算；另外我们取乙醇汽油的介电常数为2.2，经测量乙醇汽油的电导率为6pS，于是根据公式可得：

$\frac{l}{\frac{1}{9}\×4.5}+\frac{10-l}{4.5}\≥3\×\frac{8.85\×{10}^{-12}\×2.2}{6\×{10}^{-12}}$

经计算可得乙醇汽油防静电混合器的长度l≥4.23m。

根据本实施例方法设置的乙醇汽油防静电混合器的长度l为4.25m，经现场50次使用测试，能够将混合后的乙醇汽油在其混合过程中产生的静电得以充分泻放，其减少混合过程中产生的静电量达92％。

Claims (8)

1.一种乙醇汽油防静电混合器，其特征在于，包括：混合舱和静电缓和舱。

2.根据权利要求1所述乙醇汽油防静电混合器，其特征在于，所述乙醇汽油防静电混合器用于使组分油和变性燃料乙醇混合；所述混合舱进一步包括：组分油进口法兰、变性燃料乙醇进口法兰和变性燃料乙醇喷出孔。

3.根据权利要求2所述乙醇汽油防静电混合器，其特征在于使混合过程中产生的静电充分泻放，所述静电缓和舱进一步包括乙醇汽油出口法兰。

4.根据权利要求3所述乙醇汽油防静电混合器，其特征在于，所述乙醇汽油防静电混合器的长度1满足以下公式：

$\frac{l}{\frac{1}{k^2}V}+\frac{L-l}{V}\≥3\mathrm{\τ}$ 公式1

其中，

k为缓和器的直径与管道直径的比值，即k＝缓和器的直径/管道直径

V为油品流速

大写L为油品混合处变性燃料乙醇喷出孔到鹤管出口的长度值

小写1为乙醇汽油防静电混合器的长度值

τ为缓和时间常数，其满足以下公式：

$\mathrm{\τ}=\frac{{\mathrm{\ϵ}}_o{\mathrm{\ϵ}}_r}{\mathrm{\σ}}$ 公式2

其中，

ε₀是真空的介电常数，其数值为8.85×10^-12F/m

ε_r是汽油相对介电常数，其数值范围为1.9～2.2

σ是油品电导率。

5.根据权利要求3所述乙醇汽油防静电混合器，其特征在于，所述组分油进口法兰为所述乙醇汽油防静电混合器与组分油的接口，用于在混合过程中组分油由此进入混合器。

6.根据权利要求3所述乙醇汽油防静电混合器，其特征在于，所述变性燃料乙醇进口法兰为所述乙醇汽油防静电混合器与变性燃料乙醇的接口，用于在混合过程中变性燃料乙醇由此进入混合器，并进一步通过所述变性燃料乙醇喷出孔喷出。

7.根据权利要求3所述乙醇汽油防静电混合器，其特征在于，所述静电缓和舱与所述混和舱是相通的，所述静电缓和舱的直径大于所述混合舱的直径，用于通过流速的改变和缓和，将混合过程中产生的静电经过管道泻放，减小到达鹤管口的静电。

8.根据权利要求3所述乙醇汽油防静电混合器，其特征在于，所述乙醇汽油出口法兰为所述乙醇汽油防静电混合器与鹤管的接口，用于将混合后的乙醇汽油在其混合过程中产生的静电得以充分泻放以后，进入鹤管。

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