книги / Типовые расчёты при проектировании и эксплуатации нефтебаз и нефтепроводов

греваемого воздуха; К - коэффициент теплопередачи калорифера;

Коэффициент теплопередачи в калориферах (В т /м 2 -град) мо­ жет быть определен по следующим эмпирическим формулам:

—при обогреве паром

где ю - скорость воды в трубках калорифера.

Выполнив расчет потерь давления на трение и на местные сопро­ тивления для каждого участка, вычисляют давление, которое должен развивать вентилятор, после чего выбирают его тип по табл. 14.5, 14.6.

Расчет вытяжной вентиляции При перекачке нефти и нефтепродуктов их пары скапливаются

преимущественно у пола помещения насосной. Поэтому основной объем вытяжки (80%) удаляется принудительной вентиляцией из ниж­ ней зоны, а остальные 20% - с помощью дефлекторов из верхней зоны. Соответственно суммарный расход воздуха через дефлекторы

591

Таблица 14.6

592

Рис. 14.2. Схема дефлектора круглого типа ЦАГИ

Скорость ид при учете только давления за счет скорости ветра ив (без учета разности плотностей воздуха внутри и вне здания)

£ а —длина патрубка дефлектора.

Совместное решение (14.15) и (14.16) дает трансцендентное уравнение

= 40' Од.

1,7 + 0,02— d

Однако при £a/da <3 оно решается в явном виде

Скорость ветра, обдувающего дефлектор, принимается согласно Прил. 8.

По найденной величине диаметра патрубка выбирается № дефлектора.

При транспортировке и хранении нефти и нефтепродуктов наи­ большее распространение получили дефлекторы круглые, типа ЦАГИ (рис. 14.2).

Расчет принудительной вытяжной вентиляции выполняется по тем же формулам, что и приточной.

§ 14.2. Система маслоснабжения насосных агрегатов

Подача масла к насосным агрегатам обеспечива­ ет не только смазку подшипников, но и их охлаждение. Необходимый расход масла при этом находится из уравнения теплового баланса

594

где пА— число работающих насосных агрегатов; ^ , т | дв— соответ­ ственно мощность на валу двигателя и его КПД; iMl, \и2 - энтальпия масла соответственно до и после насосных агрегатов.

Решая (14.18) относительно G M, получаем

Ч*м2 —1м1)

Энтальпия масла при заданной температуре Т составляет (кД ж /кг)

§ 14.3. Охлаждение масла

Рассмотрим алгоритм расчета воздушного ох­

лаждения масла.

Количество тепла, которое необходимо отводить от масла

духа; Тв н, Тв к —температура воздуха перед калорифером и после него. Необходимая площадь живого сечения калорифера

595

Исходя из необходимой площади живого сечения калорифера, в соответствии с табл. 14.4 выбирается тип и необходимое количество калориферов.

где пк - выбранное число калориферов; fB - площадь живого сече­ ния по воздуху одного калорифера.

Линейная скорость масла в калорифере

nK-P«-f„

где fM—площадь живого сечения одного калорифера по маслу (теп­ лоносителю).

Число Рейнольдса при течении масла в трубках калорифера находится по формуле (5.10). В зависимости от режима течения вы­ числяется полный коэффициент теплопередачи от масла в воздух. Если режим течения ламинарный, то

В формуле (14.27) приняты следующие обозначения:

Хм- коэффициент теплопроводности масла; dM, £и —соответственно диаметр и длина трубок калорифера; Ре м- число Пекле для масла

596

§14.4. Система пароснабжения

Взадачу расчета системы пароснабжения вхо­

дит определение потребности в паре, подбор котлов для его выра­ ботки, а также расчет паропроводов.

Определение расхода пара и тепла на нефтебазах

, Водяной пар на нефтебазах расходуется на следующие нужды: а) разогрев нефтепродуктов перед их перекачкой по трубопроводу, при отстое и отпуске потребителям; б) подогрев нефтепродуктов при их сливе из железнодорожных цис­ терн и нефтеналивных судов;

в) подогрев нефтепродуктов в трубопроводах при внутрибазовых пе­ рекачках.

Количество тепла, необходимого для разогрева всей массы неф­ тепродукта G от начальной температуры Тначдо температуры подогрева Т пм)

где С —удельная теплоемкость нефтепродукта при средней температуре. Количество тепла, затрачиваемого на расплавление застывшей

части нефтепродукта,

где к - полный коэффициент теплопередачи от нефтепродукта в окружающую среду (табл. 14.8); F - площадь поверхности, через которую теряется тепло; АТ - разность между средней температу­ рой нефтепродукта за время разогрева Тср и температурой окружаю­ щей среды Т0, то есть АТ = Тср - Т0; х - время разогрева.

Средняя температура разогреваемого нефтепродукта

а температура окружающей среды находится по одной из следующих формул:

597

Таблица 14.8

Приближенные значения полного коэффициента теплопередачи от нефтепродукта в окружающую среду

—для наземных и полуподземных резервуаров

- для наземных горизонтальных резервуаров и железнодорожных цистерн

площадь поверхности резервуара, соприкасающейся соответственно с грунтом и воздухом.

Часовой расход пара на указанные нужды

_ Q, + Q 2 + Q 3

(14.37)

т - Ai

где Ai —разность энтальпий теплоносителя на выходе и на входе в у Пж

КГ

Схемы выполнения паропроводов могут быть однопроводными, двойными и кольцевыми, а прокладывать их можно непосредствен­ но в грунте, в непроходных каналах, в проходных каналах или над землей (воздушная прокладка).

598

Таблица 14.9

Рекомендуемые весовые скорости потока в трубопроводах

Таблица 14.10

Характеристика некоторых паровых котлов

Расчетный внутренний диаметр паропровода определяется по формуле

599

Меньшие значения скорости применяются для участков боль­ шей протяженности.

Общая величина потерь давления в паропроводе находится по формуле (14.5), в которой вместо параметров воды используются па­ раметры пара.

По требуемому расходу пара и потерям давления, выбирается тип котла (табл. 14.10).

§ 14.5. Очистные сооружения для нефтесодержащих стоков

Источниками нефтесодержащих стоков на неф­ тебазах и перекачивающих станциях являются танкеры, резервуары, системы охлаждения подшипников насосов, ливневые воды с терри­ тории резервуарных парков, открытых площадок, технологических установок, не имеющих водонепроницаемого покрытия и др.

Расчет объемов нефтесодержащих стоков

На основании опыта эксплуатации объектов транспорта и хра­ нения нефти и нефтепродуктов установлены нормативы нефтесо­ держащих стоков, приведенные в табл. 14.11.

Кроме того, необходимо учитывать, что количество балластных вод, сбрасываемых из танкеров, обычно составляет: 35...40% от грузоподъем­ ности (дедвейта) судна для танкеров дедвейтом до 50 тыс. т. и 25...35% - для танкеров дедвейтом от 50 до 250 тыс. т. Эти воды вначале поступают в буферные резервуары, а уже затем на очистные сооружения.

Поскольку состав сооружений при операциях с нефтью примерно тот же, что и при операциях с нефтепродуктами, то данными табл. 14.11 можно пользоваться для определения норм водоотведения и на на­ сосных, пунктах налива нефти и т.д.

Средства очистки нефтесодержащих стоков

Нефтяные частицы находятся в воде в грубодисперсном, тонко­ дисперсном (эмульгированном) или (и) растворенном состоянии.

В основном, нефтяные частицы, попав в воду, ввиду меньшей плотности легко всплывают на поверхность воды. Такие частицы называют грубодиспергированными или всплывающими. Их содер­ жание в стоках нефтебаз составляет от 350 до 14700 мг/л.

Меньшая часть нефтяных частиц находится в тонкодиспергированном состоянии, образуя эмульсию типа «нефть в воде». Такие эмульсии в течение длительного времени сохраняют устойчивость

600