油库的设计小呼吸损耗试验

量气法测定小呼吸蒸发损耗实验量气法测定小呼吸蒸发损耗实验 一、实验目的一、实验目的 1、通过实验对油罐由于温度变化引起的小呼吸损耗有个感性认识，对罐内温度和浓度分 布规律有个初步了解。 2、 通过实测的蒸发损耗量来验证小呼吸损耗的理论计算公式， 掌握计算蒸发损耗的方法。 3、学习实测方法，学会使用有关仪器，培养科学实验的工作作风。 二、实验内容及原理二、实验内容及原理 1、温度和浓度分布规律的测量 本实验通过在油罐气体空间取三个测量点，在油品中取一个测量点来了解温度分布规律。 在气体空间设三个取样点来了解浓度分布规律。由于模型油罐气体空间较小，测点少，因此 所测数据不能很好反应温度和浓度分布规律，仅作参考。 2、蒸发损耗量的测量 本实验用量气法测定油罐的小呼吸损耗，这是测定蒸发损耗的方法之一，即用气体流量 计直接测出油罐呼出气体的体积 Q，再用奥氏气体分析仪测量出气体中所含油品蒸汽的浓度 C，知道油蒸汽的密度ρ，就可以通过公式 G=QCρ 计算蒸发损耗量。 根据气体空间中点温度和浓度的测定，利用小呼吸损耗的理论公式计算损耗量，并与实 测结果进行对比。 三、实验装置三、实验装置 小呼吸蒸发损耗实验装置主要由模型油罐、奥氏气体分析仪、水浴、太阳灯、气体流量 计等组成（各装置的组成及使用方法参见附录） 。装置示意图如下： 太阳灯 压力计 液压呼 吸阀 取气管路 温度巡 检仪 流量计 气体 空间 奥氏气体 分析仪 油品 图 1实验装置示意图 如图所示，将模型油罐和湿式气体流量计、奥式气体分析仪、液压呼吸阀用胶管连接起 来，保持其连接的气密性。将温度探针连接到温度巡检仪。向油罐内装入65 升左右的汽油， 即可进行准备实验。 四、实验步骤四、实验步骤 本实验在利用公式计算时，要用到 Q、C、T、P 这些参数。为了测定这些数据，具体实 验步骤如下： 1.测定原始状态即未呼出气体时罐内温度、压力和浓度。在未打开太阳灯前，依次从温度 巡检仪读出油气空间上、中、下以及油品的温度 t0值，并从压差计读出罐内压力 P0，同时用 奥氏气体分析仪丛罐内三个点的气样进行分析，分别求出三个点的浓度C0。 2.打开太阳灯进行加热，注意罐内温度、压力变化。当压力达到某一数值时，从呼吸阀冒 出第一个气泡，认为此时为起始状态。记下气体流量计的读数 Q1，这时应马上记录油气空间 上、中、下以及油品的温度 t1值和罐内压力 P1值。同时马上采取该状态下的中点气样进行浓 度分析，求出 C1。 3.当气体空间中点温度达到某一数值时， 假定此时为呼出终了状态。 读出气体流量计的数 值 Q2，这时应马上记录油气空间上、中、下以及油品的温度t2和罐内压力 P2。同时马上采取 该状态下的中点气样进行浓度分析，求出C2。 五、数据整理五、数据整理 将实验数据依次纪录于表1 中。 表表 1 1：实验数据记录表：实验数据记录表 测 量 次 序 0 1 2 1、分析仪分析的油气浓度C： 气体空 间和 油品 温 度 t 油 ℃ t 下 ℃ t 中 ℃ t 上 ℃ 压力流量密 度 气体体积变化量封液温度冲洗取 样次数 P mmH2O Q l ρ g/l ΔV 下 ml ΔV 中 ΔV 上 t 下 ℃ t 中 ℃ t 上 ℃ N 次 mlml 其中：V1—取样体积 V2—剩余体积 ΔV—气体体积变化量ΔV=V1-V2 Pa—当地大气压 1 Ps—水的饱和蒸气压 Pm—煤油的饱和蒸气压 水和煤油的蒸汽压与温度之间的关系见表2。 2、实测损耗量的计算 G 1  QC Q C 式中：Q—油罐呼出的气体体积  Q—冲洗和分析完排入大气的体积  =（ρ1+ρ2）/2起始状态和终了状态油蒸气密度的平均值 C=（C1+C2）/2 起始状态和终了状态油蒸气浓度的平均值    =（6ρ 0+2ρ1+2ρ2）/10 原始状态和终了状态油蒸气密度的平均值 C=（6C0+2C1+2C2）/10 原始状态和终了状态油蒸气浓度的平均值 ρ=MyPa/(RT) 式中：My油品的分子量，R 通用气体常数，T 绝对温度 3、理论损耗值的计算   P 0 P 2 C M y G 2 V[(1C 0 )(1C 2 )] T 0 T 2 1C R 式中：V 油罐气体空间体积 C  (C 1 C 2 )/2 油蒸汽浓度平均值 4、油气浓度分布曲线 将分析所得各测点的油气浓度曲线在图2 中标示出来。 高度 mm 600 500 400 300 200 100 浓度% 0 1020304050 图 2 油气浓度分布位置图 2 六、实验报告要求六、实验报告要求 1、误差分析 计算相对误差：  G1G2 100% G1 分析实验及计算过程中，那些因素会导致产生误差。 2、实验条件下，要克服模型油罐的小呼吸损耗应设计一个多大压力的液压呼吸阀？ 3、根据实验原理推导出油蒸汽浓度C 的计算公式。 表表 2 2温度和蒸汽压之间的关系温度和蒸汽压之间的关系mmHgmmHg 温度 ℃ 煤油 水 0 6.62 4.4 10 10.3 8.82 20 20.6 17.6 30 30.9 31.6 40 51.5 55.1 附录： 小呼吸蒸发损耗实验装置使用说明小呼吸蒸发损耗实验装置使用说明 该小呼吸蒸发损耗实验装置主要由模型油罐、奥氏气体分析仪、水浴、太阳灯、气体流模型油罐、奥氏气体分析仪、水浴、太阳灯、气体流 量计量计等组成。下面分别简要介绍各装置的技术参数及使用方法。 一、模型油罐一、模型油罐 模型油罐是石油大学（华东）储运实验室在多年实验使用的基础上，经不断改进完善， 研制出的新一代多功能模型油罐。该油罐为全不锈钢制作，用于盛放是实验用的油品，油罐 直径 600 毫米，高度650 毫米，体积V=172 升左右，配有上、中、下3 个不同高度的取样口， 取气口高度从罐底部算起，上部高度=570mm，中部高度=350mm、下部高度=130mm，取气口 左右相距 180mm。 上、 中、 下、 油品内 4 个测温点高度从低到高依次为70、 130、 350、 570mm。 各测点装有热电阻温度传感器，并配有多通道温度巡检仪自动测量温度。另设有液压呼吸阀、 压力计和玻璃管液位计。取气口位置与气体空间中测温点位置相对应。 装样：实验时，将实验油品（汽油）从装样口装入，直到液位计的标记线，油品体积大 约 45 升左右。 多通道温度巡检仪的连接：温度场探针装有4 个不同位置的热电阻，分别用以测量下部、 中部、上部气体空间和罐内油品的温度。探针从油罐上部传出，并通过导线连接到多通道温 度巡检仪。 二、奥氏气体分析仪二、奥氏气体分析仪 1、奥氏气体分析仪的组成及结构 奥氏气体分析仪主要用于分析各种气体的组分，在此用于测量油罐内部气体空间油气混 3 合气的油蒸汽。它主要有吸收瓶、量气管、水准瓶和梳形分配管组成，以软胶管连接。常见 的奥氏气体分析仪结构如下图所示： 2、分析前的准备工作 奥氏气体分析仪各部分应连接可靠，水准瓶与量气管用硅胶管连接，距离约80 厘米；量 气管的循环水进出口与恒温循环水浴连接；奥氏气体分析仪取气口与油罐取样管路连接。 3、玻璃仪器的装配 仪器的所有部位应该