7.1. Цели и задачи практической работы

С

Цели практической работы: формирование и закрепление знаний

по разделу «Хранен е нефтепродуктов и снижение их потерь».

Задачи: расчетным путем определить потери бензина при различ-

ных способах нал ва ц стерны АЦ – 8,5 –255Б.

7.2. Основные причины потерь нефтепродуктов

быть

Эконом я топл ва заключается в

сокращении потерь при перевоз-

ке, перекачке, хранен на складах, при заправке техники топливом.

Потеринефтепродуктов могут

количественные и качествен-

ные [7]. Кол чественные потери увеличивают расход нефтепродуктов,

повышают сто мость эксплуатации машин, качественные – изменяют фи-

зико-химические свойства нефтепродуктов.

Количественные потери на людаются при разливе, разбрызгивании и

утечках нефтепродуктов, через краны, фланцевые и муфтовые соедине-

ния на всех этапах транспортировки, хранения, заправки и применения.

Д

Нефтепродукты в зависимости от испарения, обуславливающих их

естественную убыль, распределеныАна семь групп. К первой группе от-

носят растворители, далее бензины авиационные и автомобильные, керо-

сины, дизельные топлива, масла, мазуты,

битумы.

Потери нефтепродуктов от испарения происходят при хранении, от-

И

газообразное состоян

е. Газ поступает в камеру

сгорания, например,

двигателя внутреннего сгорания и, смешиваясь с воздухом, образует го-

С

рючую смесь. Смесь воспламеняется от искры, сгорает с повышением

температуры

давлен я, совершая работу.

Давление

насыщенных паров

Таблица 7.1

Давление, МПа

Температура, оС

Пропан

Бутан

Циклопен-

Гек-

Бензин

С3Н8

С4Н10

тан С5Н10

сан

Аи-80

С6Н14

+

40

1,6

0,4

0,11

0,037

0,065

+

20

1,0

0,2

0,055

0,016

0,04

0

0,6

0,1

0,023

0,003

0,02

0,3

0,05

–

–

0,006

–бА20

– 40

0,2

0,025

–

–

0,0

(массовое) в этой паровоздушной смеси равно [10]

М = н·V,

(7.1)

где н – плотность паров нефтепродукта (0,3 – 0,7 кг/м3);

V – объём газового пространства, м3.

бания температуры газового пространства.

Средняя температура парового

пространства в резервуаре выше температуры наружного воздуха на

С

для горизонтальных резервуа-

2 – 8 ° для вертикальных и на 1 – 10 °С

1.

Уменьшен ем разл

перекачек нефти внутри нефтебазы.

2.

Заполнен ем резервуара снизу под уровень находящегося в резер-

труб

вуаре продукта, что сн жает на 30 ̶50% потери по сравнению с наливом

открытой струёй сверху.

ичных3. Установкой на крыше резервуаров возвращающих адсорберов, в

которые улавл вается паровоздушная смесь.

4.

Установкой газовых

, с помощью которых соединяют между

собой резервуары, предназначенные для хранения одного сорта нефтепро-

дуктов (при заполнении одного резервуара паровоздушная смесь будет

вытесняться в другой, а не теряться в атмосфере).

5.

Запрещением проветривать резервуар перед заполнением.

Д

На рис. 7.1 показана система, которая накапливает паровоздушную

смесь

в мягких резервуарахА-газгольдерах. При помощи компрессора га-

зообразная фаза преобразуется в жидкость и направляется в сборник кон-

денсата. При помощи насоса конденсат откачивается в резервуар. В дан-

ной системе пары топлива не загрязняют окружающую среду, а полно-

стью возвращаются в резервуар [10].

И

В качестве примера

рассмотрим расчет потерь

бензина при раз-

личных способах налива

цистерны АЦ – 8,5–255Б.

Эксплуатационный

закачиваемый объём цистерны VЗАК составляет 8,5 м3 при диаметре

D = 1, 22 м.

С

Давление насыщенных паров бензина Ps = 32 857 Па (33 кПа), темпе-

ратура бензина 295 К, температура начала кипения 319 К, расход топлива

при наливе Q = 40 м3/ч.

Налив ведется при атмосферном давлении, рав-

Н

8,5

0,213 ч.

(7.2)

40

Легк е фракц

енз на жидкого состояния переходят в газооб-

из

разное, повышая его потери при хранении, сливе, наливе. При 25 °С в

объёме, равном 1 м3, может находиться до 0,7 кг испарившегося бензина.

Для определения плотности паров бензина у

воспользуемся форму-

лой Клапейрона – Менделеева (уравнение состояния газа)

P· V = m· R· T,

(7.3)

где Р – абсолютное давление, Н/м2; Т – абсолютная температура, К;

бА

ж/ (кг · К).

V – объём, м3; m – масса газа, кг;

R – газовая постоянная,

Один кмоль паров бензина занимает объём, равный V

22,4 м3.

Для

кмоля объёмом 22,4 м3

уравнение состояния газа примет вид

8314

Д

PV

m

T . Откуда

у

P

,

(7.4)

8314 T

где – молекулярная масса легких фракций бензина (72 кг/кмоль);

8314 Дж/(кмоль∙ К) –

универсальная газовая постоянная.

у

101320 72

3кг/м3 .

(7.5)

8314 295

При молекулярной массе бензина 120

кг/кмоль плотность его газо-

вой фазы составит 5 кг/м3.

3. Потери нефтепродукта (бензина) при заполнении транспортной

ёмкости определим по формуле

МT

kT V ЗАК

у Ps PГ .

(7.6)

зависит

32857

Вел ч на коэфф ц ента потерь топлива kТ при заполнении цистерны

Ссверху открытой струёй

от времени заполнения, способа налива и

определ тся выражен ем

бА

kТ 0,7 3

н 1

0,7 3

0,213

1

0,771;

(7.7)

МТ 0,771 8,5 3

6,30кг.

101320

Плотность испарившегося топлива будет равна 6,3 / 8,5 = 0,74 кг/м3.

При наливе бензина сверху или снизу закрытой струёй:

kТ 0,85 T

H ,

(7.8)

где T – коэффициент, учитывающий высоту НЕ (равную диаметру) на-

ливаемой ёмкости:

1при HE 1 м;

T

1

H

E

приДH 1 м,

E

Т

1

0,82;

k

Т 0,85 0,82

0,322;

0,213

1,22

М

0,322 8,5 3

32857

2,60кг.

(7.9)

Т

101320И

На р с. 7.2 показано зменение теплотворной способности Qи бензо-

ла

бА

6Н6 в результате его окисления. Теплотворная способность – это ко-

личество теплоты в Дж, выделяющейся при полном сгорании одного ки-

лограммаитопл ва.

Д

И

Содержание отчета

1.

Название, цели и задачи работы.

2.

Общие сведения о количественных и качественных потерях топлива.

3.

Давление насыщенных паров (табл. 7.1).

4.

Результаты расчета потерь бензина при различных способах налива цис-

терны АЦ – 8,5–255Б.

5.

хема преобразования паровоздушной смеси в жидкость и её возврат в ре-

зервуар.

6.

Выводы по работе.

Контрольные вопросы и задания

давление

С1. Как е в ды потерь нефтепродуктов вы знаете?

2.

Что называют

ем насыщенных паров?

3.

Как определяется

упругих паров пентана?

4.

работает

Как определяются расчетным путем потери бензина при заполнении цистер-

ны сверху открытой струёй

снизу закрытой струёй?

5. Как

схема прео разования паровоздушной смеси в жидкость

и ее возврат в резервуар?

А

Д

И