
- •Содержание:
- •Задание на курсовое проектирование «Проектирование нефтебаз (снн)».
- •Краткая характеристика нефтебаз.
- •2. Хранение нефтепродуктов.
- •Определение емкости резервуарного парка.
- •Оборудование выбранных резервуаров.
- •3. Расчет сливо-наливных устройств.
- •4. Подбор дыхательной арматуры.
- •5. Расчет сливо-наливных устройств для автомобильных цистерн.
- •6. Гидравлический расчёт
- •6.1 Светлые нефтепродукты:
- •6.2 Темные нефтепродукты
- •Для Топ.Мазут-40:
- •7. Подогрев нефтепродуктов
- •8. Мероприятия по охране окружающей среды.
- •9. Системы канализации, отопления и вентиляции.
- •10. Электрохимическая защита.
- •11. Описание технологической схемы.
6.2 Темные нефтепродукты
На нефтебазу темных нефтепродуктов приходит 980 м3 топочного мазута-40, моторного масла М8В2 – 117 м3 и М6з/10В – 218 м3, 291 м3 индустриального масла и-г-а-32. Согласно п. 5.1.4 ВНТП 5-95 время непосредственного (без учета времени на вспомогательные операции: подсоединение и заправка сливо-наливных устройств, замер взлива, выполнение приемных анализов, открытие сливных клапанов, люков цистерн и т.п.) слива и налива маршрута или группы цистерн не должно превышать 80 мин. Поэтому расход соответственно будет равен:
Для Топ.Мазут-40:
Согласно
ВНТП 5-95 температура перекачки топочного
мазута составляет +
Определим
вязкость при этой температуре.
,
где u-коэффициент вискограммы,1/К;
-кинематическая
вязкость при известной температуре Т0
Н
айдём
диаметр коллектора, задавшись
рекомендуемой скоростью движения
нефтепродукта в коллекторе:
Исходя из стандартных значений диаметров выбираем подходящий:
Из уравнения неразрывности следует:
Тогда:
Потери напора по длине коллектора определим по формуле Дарси – Вейсбаха:
На нефтебазе будет стоять двухсторонняя эстакада для слива темных нефтепродуктов, значит, длина коллектора будет равна:
Определим режим движения жидкости в трубе:
Поскольку
,
то движение относится к переходному от
ламинарного к турбулентному режиму.
Поэтому воспользуемся следующей формулой
для определения коэффициента
гидравлического сопротивления:
Потери напора во всасывающем тракте с учетом местных сопротивлений:
Потери напора в нагнетательной линии: Исходя из стандартных значений диаметров выбираем подходящий:
Из уравнения неразрывности следует:
Тогда:
Определим режим движения жидкости в трубе:
Поскольку , то движение относится к переходному от ламинарного к турбулентному режиму. Поэтому воспользуемся следующей формулой для определения коэффициента гидравлического сопротивления:
Потери напора на нагнетательном участке с учетом местных сопротивлений:
Запишем потери напора в сети:
где:
Примем насос марки 12НДсН. Для него допустимый кавитационный запас можно принять 4 м.
ПОСТРОЕНИЕ СОВМЕЩЕННОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ:
Пересчитаем характеристику насоса на вязкий продукт. Для этого определим число Рейнольдса по формуле:
где n - частота вращения ротора насоса, об/с; D0 - наружный диаметр рабочего колеса, м (D0 =0,47 м); Vр –коэффициент кинематической вязкости, м2/с.
Определяют переходное число Reп, в зависимости от nS
ReП =3,16∙105 ∙100-0.305 =77568,8
т.к Re<Reп, то пересчету подлежит напорная характеристики насоса:
;
где
-
коэффициент
математической модели для перерасчета
напорной
характеристики насоса (
=0,128)
Таблица 1. Пересчитанная характеристика работы насоса 12НДсН
-
Q,м3/ч
0
100
200
300
400
500
600
H,м
29,9
29,81
29,56
29,13
28,53
27,76
26,81
Нсети
9,4
10,48
13,04
16,82
21,67
27,53
34,34
Для построения совмещенной характеристики берем данные из таблиц 1,2.
Из рисунка видно, что пропускная способность насоса больше, чем нам нужна.
Уменьшим частоту вращения вала насоса:
Строим совместную характеристику работы насоса и сети:
Из графика видно, что насос обеспечивает необходимый напор и подачу.
Необходимый режим работы для перекачки М40 достигается понижением номинальной частоты вращения с 960 об/мин до 806,4 об/мин.
Для М8В2, М6з/10В, И-Г-А-32
Слив нефтепродуктов через длинный патрубок:
При сливе нефтепродуктов самотеком через специальные устройства нижнего слива в безнапорные коллекторы или в приемный патрубок без учета изменения в них уровня нефтепродукта можно принять р1 ≈ р2, тогда
где L – длина, м
D – диаметр котла цистерны, м
f – площадь сечения сливного прибора, м
-
коэффициент расхода сливного устройства
где
- вязкость нефтепродукта, м2/с
Рассчитываем коэффициент расхода сливного устройства для каждого продукта:
Для
М8В2:
Для
М6з/10В:
Для
И-Г-А-32:
Определяем время полного слива для каждого продукта:
Для М8В2:
Для М6з/10В:
Для И-Г-А-32:
Расчет пропускной способности безнапорных трубопроводов круглого сечения.
Расход при сливе одной цистерны расход определяют:
Если из второй цистерны слив начался раньше на ∆τ то
Расход из третьей цистерны, сливающейся в течение 2∆τ времени, будет
еще меньше и составит
Для
М8В2:
Для
М6з/10В:
Для
И-Г-А-32:
Расчетный расход в коллекторе равен сумме расходов из n цистерн:
Для
М8В2:
Для
М6з/10В:
Для
И-Г-А-32:
При
данном
рассчитать скорость движения нефтепродукта
по трубопроводу υ:
Для
М8В2:
Для
М6з/10В:
Для
И-Г-А-32:
Определяем скорость движения для каждого продукта:
Для
М8В2:
Для
М6з/10В:
Для
И-Г-А-32:
Потери на трение находим по формуле Дарси-Вейсбаха:
где:
- коэффициент гидравлического трения
- длина трубопровода, м
Величина зависит от режима течения жидкости , характеризуемого
критерием Рейнольдса (Re) .
Определим Рейнольдс для каждого продукта:
Для
М8В2:
Для
М6з/10В:
Для
И-Г-А-32:
При Re ≤ 2000 течение нефтепродукта происходит при ламинарном режиме, величину для круглых труб определяют по формуле Стокса:
При 2320 ≤ Re ≤ 104 режим «переходный турбулентный», величину для круглых труб определяют по формуле Френкеля:
Для
М8В2:
Для
М6з/10В:
Для
И-Г-А-32:
Потери напора в коллекторе с учетом местных сопротивлений:
Для
М8В2:
Для
М6з/10В:
Для
И-Г-А-32:
где:
Расчет пропускной способности отводной трубы
Пропускную способность отводной трубы при подключении к середине сливного коллектора рассчитывают по удвоенному расходу в коллекторе
Qот.=2Qk
Для
М8В2:
Для
М6з/10В:
Для
И-Г-А-32:
При
данном
рассчитать скорость движения нефтепродукта
по трубопроводу υ:
Для
М8В2:
Для
М6з/10В:
Для И-Г-А-32:
Определяем скорость движения для каждого продукта:
Для
М8В2:
Для
М6з/10В:
Для
И-Г-А-32:
Потери на трение находим по формуле Дарси-Вейсбаха:
где: - коэффициент гидравлического трения
- длина трубопровода, м
Величина зависит от режима течения жидкости , характеризуемого
критерием Рейнольдса (Re) .
Определим Рейнольдс для каждого продукта:
Для
М8В2:
Для
М6з/10В:
Для
И-Г-А-32:
При Re ≤ 2000 течение нефтепродукта происходит при ламинарном режиме, величину для круглых труб определяют по формуле Стокса:
При 2320 ≤ Re ≤ 104 режим «переходный турбулентный», величину для круглых труб определяют по формуле Френкеля:
При
104
≤ Re
≤
- зона гидравлически гладких труб,
величину
для круглых труб определяют по формуле
Блазиуса:
Для
М8В2:
Для
М6з/10В:
Для
И-Г-А-32:
Потери напора в отводной трубе с учетом местных сопротивлений:
Для
М8В2:
Для
М6з/10В:
Для
И-Г-А-32:
Произведем суммарный расчет потерь в коммуникациях
Для
М8В2:
Для
М6з/10В:
Для
И-Г-А-32: