Проектирование нефтебазы
.pdf
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
коэффициент гидравлического сопротивления вычисляется по формуле
|
68 |
|
0,11 |
|
|
|
Rе |
|
|
|
k |
|
|
|
э |
|
|
|
|
d наг |
||
0,25
|
68 |
|
0,00005 |
|
0,25 |
|
|
0,0131 |
|||||
0,11 |
1064000 |
0,368 |
|
|||
|
|
|
|
5. Потери напора по длине трубопровода:
|
|
L |
|
|
|
h |
|
|
|
|
2 |
|
наг |
|
|||
|
|
|
|
|
|
i.наг |
|
d |
|
|
2g |
|
|
наг |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
301,5 |
|
2,66 |
2 |
|
|
|
0,0131 |
|
|
3,87 |
ì |
|||
0,368 |
2 9,81 |
||||||
|
|
|
|
||||
6.Потери напора на местные сопротивления:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
n |
|
|
h |
|
|
|
|
|
i |
м.наг |
|
2g |
|
|
||
|
|
|
i 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,66 |
2 |
|
|
|
|
||
|
|
(1 |
1,7 |
4 0,15 3 0,3) |
1,15 ì |
|||
2 |
9,81 |
|||||||
|
|
|
|
|
||||
7.Потеря напора на преодоление сил тяжести:
z z |
ðåç |
h |
z |
íñ |
248,5 12,75 249,7 11,55ì |
|
âçë |
|
|
8.Полная потеря напора на нагнетательной линии:
Hнаг = hτ.наг + hмнагс + Δz = 3,87 + 1,15 + 11,55 = 16,57 м
Гидравлический расчет всасывающей линии (внутрибазовая перекачка)
Таблица 17 - Местные сопротивления
Тип местного сопротивления |
Количество |
|
|
|
|
Задвижка |
4 |
0,15 |
|
|
|
Поворот под 900 |
3 |
0,3 |
1. Внутренний диаметр трубопровода:
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
d |
вс |
D |
2 0,377 2 0,0045 0,368м |
|
вс |
|
2.Скорость движения потока:
4 Q
d 2
вс
|
4 0,283 |
|
2,66 |
ì |
|
3,14 0,368 |
2 |
|
|
||
|
|
ñ |
|||
|
|
|
|||
3.Число Рейнольдса для потока нефтепродукта в трубопроводе:
Re |
d |
|
|
||
|
вс
2,66 0,368
1064000
0,92 10 6
4.Критическое значение числа Рейнольдса:
Re |
|
|
10 0,368 |
73600 |
|
kpI |
0,05 |
||||
|
|
|
|||
|
|
|
|
Re |
|
|
500 0,368 |
3680000 |
|
kpII |
0,05 |
||||
|
|
|
|||
|
|
|
|
Так как ReкрI < Re < ReкрII, режим турбулентный, т.е. поток нефтепродукта находится в зоне смешанного трения, для которой
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
коэффициент гидравлического сопротивления вычисляется по формуле:
|
68 |
|
0,11 |
|
|
|
Rе |
|
|
|
k |
э |
|
|
|
|
d |
в с |
|
|
||
0,25
|
68 |
|
0,00005 |
|
0,25 |
|
|
0,0131 |
|||||
0,11 |
1064000 |
0,368 |
|
|||
|
|
|
|
5. Потери напора по длине трубопровода:
|
|
L |
|
|
|
h |
|
|
|
|
2 |
|
в с |
|
|||
|
|
|
|
|
|
i.в с |
|
d |
|
|
2g |
|
|
в с |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
301,5 |
|
2,66 |
2 |
|
|
0,013 |
|
|
3,87 ì |
|||
0,368 |
2 9,81 |
|||||
|
|
|
||||
6.Потери напора на местные сопротивления:
|
|
|
|
|
|
2 |
n |
hм.в с |
|
2g |
i |
|
|
i 1 |
|
|
|
|
|
2,66 |
2 |
|
|
|
|
||
|
|
(4 |
0,15 |
3 0,3) |
0,541ì |
|||
2 |
9,81 |
|||||||
|
|
|
|
|
||||
7.Потеря напора на преодоление сил тяжести:
z z |
|
z |
|
h |
min |
250 1,5 |
1,8ì |
íñ |
ý |
âçë 249,7 |
|||||
|
|
|
|
|
|
8.Полная потеря напора на всасывающей линии:
Hвс = hτ.вс + hм.вс + Δz = 3,87 + 0,541 – 1,8 = 2,611 м
9. Проверка всасывающей трубопровода на холодное кипение паров бензина.
Условие, которое должно выполняться, чтобы не произошло срыва
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
потока:
Р |
|
z |
h |
h |
|
Р |
|
|
|
|
|
||
|
a |
|
s |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
g |
|
.в с |
м.в с |
|
|
|
g |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
101300 |
1,8 3,87 0,541 |
|
29260 |
; |
|||||||||
|
|
|
|
|
9,81 |
||||||||
750 9,81 |
|
|
|
|
|
|
750 |
|
|||||
7,56 3,98 условие выполняетс |
ÿ |
|
|||||||||||
Гидравлический расчет всасывающей линии (трубопровод для налива в
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
автоцистерны)
Подача насоса АСН 60 м3/час;
Длина всасывающей линии: Lвс = 223,5 м
Наружный диаметр всасывающего трубопровода Dвс = 0,377 м
Толщина стенки трубопровода δ = 0,0045 м
Эквивалентная шероховатость труб kэ = 0,05 мм Геодезическая отметка резервуара zрез = 247,8 м
Геодезическая отметка станции налива zс = 246,6 м
Минимальная высота взлива в резервуаре h min взл = 1,5 м
Таблица 18 – Местные сопротивления на всасывающей линии
Тип местного сопротивления |
Количество |
ξнаг |
|
|
|
Задвижка |
4 |
0,15 |
|
|
|
Поворот по 900 |
2 |
0,3 |
|
|
|
1. Внутренний диаметр трубопровода:
d |
вс |
D |
2 0,377 2 0,0045 0,368м |
|
вс |
|
2.Скорость движения потока:
|
|
|
|
4 |
60 |
|
|
|
|
|
4 Q |
|
3600 |
|
|
|
м |
||
|
|
|
|
0,16 |
|||||
d |
2 |
3,14 0,368 |
2 |
|
|
||||
|
|
|
с |
||||||
|
вс |
|
|
|
|||||
3.Число Рейнольдса для потока нефтепродукта в трубопроводе:
|
dвс |
|
0,16 0,368 |
64000 |
|
Re |
|
||||
0,92 10 6 |
|||||
|
|||||
|
|
|
4.Критическое значение числа Рейнольдса:
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
Re |
|
|
10 0,368 |
73600 |
|
kpI |
0,00005 |
||||
|
|
|
|||
|
|
|
|
Re |
|
|
500 0,368 |
3680000 |
|
kpII |
0,00005 |
||||
|
|
|
|||
|
|
|
|
Так как Re < ReкрI, режим турбулентный, т.е. поток нефтепродукта находится в зоне гидравлически гладких труб, для которой коэффициент гидравлического сопротивления вычисляется по формуле:
|
0,3164 |
|
0,3164 |
0,02 |
|||
4 |
Re |
4 |
64000 |
||||
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|||
5. Потери напора по длине трубопровода:
|
|
L |
|
|
|
h |
|
|
|
|
2 |
|
в с |
|
|||
|
|
|
|
|
|
i.в с |
|
d |
|
|
2g |
|
|
в с |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
223,5 |
|
0,16 |
2 |
|
|
|
0,02 |
|
|
0,016 |
ì |
|||
0,368 |
2 9,81 |
||||||
|
|
|
|
||||
6.Потери напора на местные сопротивления:
|
|
|
2 |
n |
|
0,16 |
2 |
|
|
|
hм.в с |
|
|
i |
|
|
|
(4 0,15 2 0,3) 0,0016 м |
|||
2g |
2 9,81 |
|||||||||
|
|
i 1 |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
7.Потеря напора на преодоление сил тяжести:
z z |
|
z |
|
h |
min |
246,6 |
1,5 |
0,3ì |
ñ |
ðåç |
âçë 247,8 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
8.Полная потеря напора на всасывающей линии:
Hвс = hτ.вс + hм.вс + Δz = 0,016 + 0,0016 -0,3 = -0,28 м
9. Проверка всасывающей трубопровода на холодное кипение паров бензина.
Условие, которое должно выполняться, чтобы не произошло срыва
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
потока:
Р |
|
z |
h |
h |
|
Р |
|
|
|
|
|||
|
a |
|
s |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
g |
|
.в с |
м.в с |
|
|
|
g |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
101300 |
0,3 0,016 |
0,0016 |
|
29260 |
; |
||||||||
750 9,81 |
750 9,81 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
13,45 3,98 условие |
|
выполняетс |
ÿ |
|
|||||||||
10.2 Выбор насоса для светлых нефтепродуктов
Насос должен обеспечить напор, равный сумме потерь всасывающей и нагнетательной линиях, при соответствующей объемной подаче:
H |
пол |
|
H |
в с |
H |
наг |
|
|
0,706 16,57 17,28ì
|
|
|
ì |
3 |
|
Q |
|
0,283 3600 1018,8 |
|
||
p |
÷ |
||||
|
|
||||
|
|
|
|||
Выбираем насос 16НД-10
с подачей Q=2200 м3/ч.
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
10.3 Гидравлический расчет трубопровода, соединяющего железнодорожную эстакаду для темных нефтепродуктов с резервуаром для хранения нефти
Гидравлический расчет будем вести при средне-минимальной
температуре нефтепродукта.
|
|
|
|
ì |
2 |
|
|
4985,2 10 |
6 |
|
|
|
|
|
|||
20 |
|
|
ñ |
||
Кинематическая вязкость нефти: |
|
|
|
||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Длина всасывающей линии: Lвс = 12 м
Наружный диаметр всасывающей трубопровода Dвс = 0,377 м
Толщина станки с трубопровода δ = 0,0045 м
Геодезическая отметка железнодорожной эстакады zэ = 249,8 м
Геодезическая отметка насосной станции zнс = 249,5 м
Эквивалентная шероховатость труб kэ = 0,05мм
Таблица 19 – Местные сопротивления на всасывающей линии
Тип местного сопротивления |
Количество |
ξнаг |
|
|
|
Фильтр |
1 |
2,2 |
|
|
|
Задвижка |
3 |
0,15 |
|
|
|
Длина нагнетательной линии Lнаг = 137 м
Наружный диаметр нагнетательного трубопровода Dвс = 0,377 м
Толщина стенки трубопровода δ = 0,0045 м
Геодезическая отметка резервуара zрез = 248,5 м
Высота взлиза резервуара hвзл = 15,3 м
Таблица 20 - Местные сопротивления на нагнетательной линии
Тип местного сопротивления |
Количество |
ξнаг |
|
|
|
Вход в резервуар |
1 |
1 |
|
|
|
Задвижка |
5 |
0,15 |
|
|
|
Поворот под 900 |
2 |
0,3 |
|
|
|
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
Гидравлический расчет всасывающей линии
1.Внутренний диаметр трубопровода:
dвс Dвс 2 0,377 2 0,0045 0,368м
2. Скорость движения потока:
|
4 Q |
|
4 0,016 |
|
|
ì |
||
|
|
|
|
|
0,15 |
|
|
|
dв2с |
|
|
|
|||||
|
0,368 |
2 |
|
|||||
|
|
3,14 |
|
ñ |
||||
3.Число Рейнольдса для потока нефтепродукта в трубопроводе:
Re |
d |
|
|
||
|
вс
|
0,15 0,368 |
11,07 |
||
4985,2 10 |
6 |
|||
|
|
|||
|
|
|
||
Так как Re < 2300, режим ламинарный, для которого коэффициент гидравлического сопротивления вычисляется по формуле:
64 Re
|
64 |
5,8 |
|
11,07 |
|||
|
|
4. Потери напора по длине трубопровода:
hi.в с |
L |
|
2 |
|
12 |
|
0,152 |
|
в с |
|
5,8 |
|
|
|
0,34 ì |
||
dв с |
|
|
||||||
|
|
|
||||||
|
|
2g |
|
0,368 |
|
2 9,81 |
||
5.Потери напора на местные сопротивления:
|
|
|
2 |
n |
|
0,15 |
2 |
|
|
|
hм.в с |
|
|
i |
|
|
|
(1 2,2 3 0,15) 0,0036 ì |
|||
2g |
2 9,81 |
|||||||||
|
|
i 1 |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
6.Потеря напора на преодоление сил тяжести:
z z |
нс |
z |
э |
|
|
249,5 249,8 0,3 |
ì |
7.Полная потеря напора на всасывающей линии:
Hвс = hτ.вс + hм.вс + Δz = 0,34 + 0,0036 – 0,3 = 0,05 м
Гидравлический расчет нагнетательной линии
1. Внутренний диаметр трубопровода:
d |
наг |
D |
2 0,377 2 0,0045 0,368м |
|
наг |
|
2.Скорость движения потока:
|
4 Q |
d |
|
|
2 |
|
наг |
|
4 0,016 |
|
0,15 |
ì |
|
3,14 0,368 |
2 |
|
|
||
|
|
ñ |
|||
|
|
|
|||
3.Число Рейнольдса для потока нефтепродукта в трубопроводе:
Re |
d |
наг |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
0,15 0,368 |
11,07 |
||
4985,2 10 |
6 |
|||
|
|
|||
|
|
|
||
Так как Re < 2300, режим ламинарный, для которого коэффициент гидравлического сопротивления вычисляется по формуле:
|
64 |
|
|
64 |
5,8 |
|
11,07 |
||||
Re |
|||||
4. Потери напора по длине трубопровода: