基于峰值守恒法的油罐呼吸閥氣通量的計(jì)算方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于峰值守恒法的油罐呼吸閥氣通量的計(jì)算方法，目的在于：能夠反映油罐的實(shí)際使用環(huán)境，考慮的因素全面，反映呼吸閥的實(shí)際工況，計(jì)算的氣通量接近實(shí)際情況，提高了呼吸閥的設(shè)計(jì)準(zhǔn)確性，為呼吸閥的選型提供理論依據(jù)，所采用的技術(shù)方案為：根據(jù)公式：當(dāng)罐內(nèi)氣體空間溫度從最低溫度t1變?yōu)樽罡邷囟萾2時(shí)Q為最大油品氣化量Qqmax，溫度由最高溫度t1變?yōu)樽畹蜏囟萾2時(shí)Q為最大油氣液化量Qlmax，根據(jù)公式QYmax＝Qsmax+Qqmax和QZmax＝Qfmax+Qlmax，式中，QYmax為呼吸閥的壓力閥最大設(shè)計(jì)氣通量，Qsmax為油罐最大進(jìn)油量，QZmax為呼吸閥的真空閥最大設(shè)計(jì)氣通量，Qfmax為油罐最大發(fā)油量，其中Qsmax和Qfmax為已知量，根據(jù)公式即可得到呼吸閥的壓力閥最大設(shè)計(jì)氣通量QYmax及真空閥的最大設(shè)計(jì)氣通量QZmax。
【專利說明】基于峰值守恒法的油罐呼吸閥氣通量的計(jì)算方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于儲(chǔ)油罐【技術(shù)領(lǐng)域】，具體設(shè)及一種基于峰值守恒法的油罐呼吸閥氣通量 的計(jì)算方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 為了防止由于油罐內(nèi)氣體壓力的變化而給油罐等儲(chǔ)油設(shè)備帶來的破壞作用，必須 在儲(chǔ)油罐上安裝有呼吸閥。當(dāng)罐內(nèi)氣體壓力增加或減小至油罐呼吸閥設(shè)定極限壓力時(shí)，泄 壓閥自動(dòng)打開放出氣體，防止油罐因超壓而損壞；或打開真空閥使空氣吸入罐內(nèi)，防止油罐 因在負(fù)壓狀態(tài)下而被壓痕。由于儲(chǔ)油罐所處環(huán)境條件的不同，罐內(nèi)物性參數(shù)隨時(shí)間不斷的 變化，由此給呼吸閥設(shè)計(jì)帶來許多不確定因素。目前還無法完全消除由于油罐呼吸作用而 帶來的油品自然蒸發(fā)損耗，但可W通過對呼吸閥的研究和分析，找到更為合理的呼吸閥設(shè) 計(jì)方法，在確保油罐的安全使用的前提下最大限度地減少該種損耗。
[0003] 目前國內(nèi)確定呼吸閥的通氣量主要是根據(jù)油罐大呼吸時(shí)氣體流量估算的，考慮了 收發(fā)油量及熱效應(yīng)對呼吸閥通氣量的影響。該里在分析目前常用的經(jīng)驗(yàn)公式基礎(chǔ)上，結(jié)合 呼吸閥實(shí)際工作特點(diǎn)，給出W下經(jīng)驗(yàn)公式：

【權(quán)利要求】
1. 一種基于峰值守恒法的油罐呼吸閥氣通量計(jì)算方法，其特征在于，包括以下步驟：
體空間溫度從最低溫度h變?yōu)樽罡邷囟?2時(shí)Q為最大油品氣化量Qqmax，溫度由最高溫度h變?yōu)樽畹蜏囟?2時(shí)Q為最大油氣液化量Qlmax，能夠分別得到最大油品氣化量Qqmax和最大油 氣液化量Qlmax，式中\(zhòng)為油罐的容積，V71為ti溫度時(shí)液相油品體積，y:為ti溫度時(shí)油品 蒸氣摩爾質(zhì)量，P1St^顯度時(shí)油罐內(nèi)氣體最大飽和蒸氣壓，R:為t^顯度時(shí)氣相油品氣體常 數(shù)，T1=ti+273K，P71為ti溫度時(shí)液相油品的密度，Qqmax為最大油品氣化量，Q^,最大油氣 液化量，T為氣體空間溫差最大時(shí)的時(shí)間，P2St2溫度時(shí)氣相油品密度，Py2St2溫度時(shí) 液相油品密度，U2為12溫度時(shí)油蒸氣摩爾質(zhì)量，P2為12溫度時(shí)油罐內(nèi)氣體最大飽和蒸氣 壓，馬為1 2溫度時(shí)氣相油品氣體常數(shù)，T2= 1 2+273K; 2)根據(jù)公式Qymax=Q_^_和QZmax=Qfmax+Qlmax，式中QYmax為呼吸閥的壓力閥最大設(shè) 計(jì)氣通量，Qsniax為油罐最大進(jìn)油量QSMX，Qzniax為呼吸閥的真空閥最大設(shè)計(jì)氣通量，Qfniax為油 罐最大發(fā)油量，其中Qsmax和Qf_為已知量，即可得到呼吸閥的壓力閥最大設(shè)計(jì)氣通量QY_ 及真空閥的最大設(shè)計(jì)氣通量QZmax。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于峰值守恒法的油罐呼吸閥氣通量計(jì)算方法， 其特征在于：所述的步驟1)中L溫度時(shí)油罐內(nèi)介質(zhì)的總質(zhì)量Mzl=Mql+Myl，其中， MqlSti溫度時(shí)的氣相介質(zhì)質(zhì)量，My1Sti溫度時(shí)的液相介質(zhì)質(zhì)量，Mql的計(jì)算公式為：
溫度從最低溫度^變?yōu)樽罡邷囟?2時(shí)Q為最大油品氣化量Qqmax，溫度由最高度t/變?yōu)樽畹?溫度〖2時(shí)Q為最大油氣液化量Qlmax，T為氣體空間溫差最大時(shí)的時(shí)間，'為油罐的容積，Vyl 為心溫度時(shí)液相油品體積，P2為12溫度時(shí)氣相油品密度，P72為12溫度時(shí)液相油品密度， U2為12溫度時(shí)油蒸氣摩爾質(zhì)量，P2為12溫度時(shí)油罐內(nèi)氣體最大飽和蒸氣壓，R2為12溫度 時(shí)氣相油品氣體常數(shù)，T2=t2+273K;My2的計(jì)算公式為：My2= (Vyl-AV)Py2，式中AV為從

油罐的呼吸過程為一個(gè)整體熱力系，熱力系總質(zhì)量保持不變，所以有Mzl=Mz2，即Mql+Myl=Mq2+My2，因此得到公式：
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于峰值守恒法的油罐呼吸閥氣通量計(jì)算方 法，其特征在于：所述的步驟1)中設(shè)氣態(tài)油品密度P、油蒸氣摩爾質(zhì)量U及油品氣體 常數(shù)R在油罐作業(yè)時(shí)不隨溫度而變化，因此有P1=P2=P，Pyl=Py2=Py，^iI= y2=y，R1=R2=R，得到最大油品氣化量Qqmax和最大油氣液化量Qlmax的計(jì)算公式：
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于峰值守恒法的油罐呼吸閥氣通量計(jì)算方法， 其特征在于：所述的Wt1溫度到〖2溫度時(shí)液態(tài)油品最大氣化體積AV根據(jù)公Sv2 = QT+Vg-Vyl+AV計(jì)算，式中Q為最大油品氣化量Qtpax或最大油氣液化量Qlmax，T為氣體空 間溫差最大時(shí)的時(shí)間，\為油罐的容積，V71為t:溫度時(shí)液相油品體積； 呼吸閥打開前后的氣體空間為飽和蒸氣壓狀態(tài)，且忽略由于蒸氣壓力改變而引起的原 有氣體空間質(zhì)量的變化，所以AV液態(tài)油品的質(zhì)量表示為：
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于峰值守恒法的油罐呼吸閥氣通量計(jì)算方法，其特征 在于：所述的氣體空間溫差最大時(shí)的時(shí)間T，夏季取3?5h，冬季取4?7h。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于峰值守恒法的油罐呼吸閥氣通量計(jì)算方法，其特征 在于：所述的t2溫度時(shí)油罐內(nèi)氣體最大飽和蒸氣壓PjP為油品蒸氣壓Pzy，罐內(nèi)介質(zhì)處于穩(wěn)
式中t為氣體的溫度，即t2溫度，A、B和C均為油品的Antonie常數(shù)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于峰值守恒法的油罐呼吸閥氣通量計(jì)算方法，其特征 在于：所述的h溫度時(shí)油罐內(nèi)氣體最大飽和蒸氣壓Pi，當(dāng)溫度從最低溫度h變?yōu)樽罡邷囟?t2時(shí)，Pi為呼吸閥泄放壓力PY;溫度由最高度ti變?yōu)樽畹蜏囟萾2時(shí)，Pi為呼吸閥吸入壓力 Pz〇
【文檔編號(hào)】G06F19/00GK104504242SQ201410720322
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月1日
【發(fā)明者】康勇 申請人:西安石油大學(xué)