3. Основные сведения, необходимые для проектирования резервуаров нефтепродуктов

Для тепловых расчетов необходимо знать теплофизические характеристики нефтепродуктов: плотность, теплопроводность, вязкость, теплоемкость и т.д [1].

Плотность нефтепродуктов находится в пределах 700-1079 кг/м³. При изменении температуры меняется плотность, которая определяется по формуле

(3.1)

где - плотность нефтепродукта при 293 К, кг/м³; - коэффициент объемного расширения, 1/К (см. приложение табл. 1.1); - абсолютная температура, К.

Удельная теплоемкость нефтепродуктов изменяется в пределах 1600…2500 Дж/(кг К). При точных расчетов удельной теплоемкости справедлива формула Крего для температур в пределах 273-673 К

(3.2)

Коэффициент теплопроводности нефтепродуктов изменяется в пределах 0,1…0,16 Вт/(м К). При точных расчетах справедливо применить формулу Крего-Смита для температур в пределах 273-473 К

(3.3)

Вязкость нефтепродукта существенно меняется с изменением температуры. В технических расчетах используют кинематическую вязкость , м²/с. При вычислении вязкости нефтепродукта наибольшее применение получила формула Рейнольдса-Филонова

( 3.4)

где – коэффициент крутизны вискограммы, 1/К; – кинематическая вязкость при известной температуре , м²/с.

Коэффициент температуропроводности нефтепродукта, м²/с, определяется по формуле

(3.5)

Параметр Прандтля

( 3.6)

Критерий Грасгофа

(3.7)

где – ускорение свободного падения, м/с²; – температурный коэффициент объемного температурного расширения нефти, 1/К; – температурный напор, К; – температура нефтепродукта, К; – температура стенки резервуара, К; – характерный линейный размер (для горизонтальных резервуаров , для вертикальных резервуаров ), м; – кинематическая вязкость, м²/с.

Площадь поверхности днища резервуара, м²

(3.8)

где – внутренний диаметр стенки, м.

Площадь поверхности кровли (крыши) резервуара, м²

( 3.9)

где – высота кровли (крыши) резервуара, м.

Площадь поверхности контактирующей через стенку в области жидкости, м²

( 3.10)

где – высота взлива нефтепродукта, м.

Площадь поверхности контактирующей через стенку в области газового пространства, м²

( 3.11)

где – высота стенки резервуара, м.

Общая площадь поверхности резервуара, м²

( 3.12)

Масса нефти в резервуаре

, (3.13)

где – плотность нефтепродукта при температуре , кг/м³; –площадь поверхности днища резервуара, м²; – высота взлива нефти, м.

Эквивалентная высота цилиндра

(3.14)

где – высота кровли резервуара , м; – диаметр резервуара, м.

Полная высота газового пространства

(3.15)

где – высота резервуара, м.

4. Расчет температурного режима нефтепродукта при хранении