Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги / Типовые расчёты при проектировании и эксплуатации нефтебаз и нефтепроводов

..pdf

Скачиваний:

Добавлен:

19.11.2023

Размер:

27.88 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 6162 / 6662 63 64 65 66 > Следующая >>>

Вформулах (14.68) величины диаметра подставляются в метрах,

авеличины цены находятся в рублях.

Эксплуатационные затраты по системе размыва Э складываются из затрат на амортизацию и текущий ремонт Э,, а также стоимости электроэнергии Эг, затраченной на взвешивание осадка. Эти состав ляющие равны:

Э , = £ к к , . 3 2 = N „ (a * + < V T .),

(14.69)

i= l

где Q — норматив отчислений на амортизацию и текущий ремонт

для i-той составляющей капиталовложений; для внутрирезервуарно-

го	оборудования			=0,085		1 /год;	для	насосного		агрегата
Q =0,203		1/год ; для внерезервуарного оборудования							=0,131 1/год;
тв	- продолжительность полного взвешивания осадка в резервуаре.
	Для плотного парафинового осадка
					* . = ^ х - 5.					о 4 ™)
						Ai
где Fc -		площадь днища,			охваченная движением				веерных струй,
Fc = n-Rl *nc; А, -				расчетный коэффициент
		.	5,53*10		.	ч 0 25	/ т ,	т, ч0.9		(14.71)
		^ 1 —		71	® о ( ® о ’ *о)		- ( К , - ^ ) ‘ Пс »			(14.71)
				К 1

К, —коэффициент, величина которого зависит от дисперсности па рафиновых частиц, 0<Kj<103 1/м.

Для рыхлого парафинового осадка

T .=V 0/q .p .

(14.72)

где qB —объемный расход взвешиваемых парафиновых частиц

9,1*10	I	D ч0,9	(14.73)
Явр= 7}	cO o>oTo - (K , -R c) Пс.

611

§ 14.8. Примеры расчета

Пример 14.1. Рассчитать воздуховоды приточ ной системы вентиляции помещения насосной для перекачки сер нистой нефти имеющей, геометрический объем 8640 м3 Воздухо

воды стальные, прямоугольного сечения. Длины отдельных участков: 1,=5м, 12 =14 =16 =3м; 13 =4м ; 15 =3м; 17 = 7 м ; 18 =6м .

Калориферы должны обеспечить подогрев воздуха от 250 К до293 К. Теплоноситель - вода с температурой 353 К, прокачивае мая со скоростью 0,4 м /с .

Решение

1. Необходимый расход приточного воздуха по формуле (14.1)

	QBn =8640-10 = 86400					м3 /ч .
	^•В.пр
2. Полагая, что расход приточного воздуха распределяется рав
номерно, находим расходы по участкам:
	q, = q2 = Я4 = Яб =86400/4 = 21600						м3 /ч;
	q3 =86400/2 = 43200					м3 /ч ;
	q5 = 3-86400/4 = 64800					м3 /ч;
		q7 = я 8 =86400 м3 /ч .
3.	Принимая	в отводах			ирек= 6	м /с	и в магистральной части
ирек = 8	м /с , находим площадь сечений каналов по формуле (14.3):
	е	е	с	е	21600		2 .
	I =	г,	= г,	= г'	= ------------ = 1 м
	1	2	4	6	6-3600
				43200
					= 1,5 м2
				8-3600
			64800			м2;
					= 2,25	м2;
			8-3600
		f7		86400		м2
				8-3600

4. В соответствии с найденными величинами f; по табл. 14.2 вы бираем размеры сечений прямоугольных воздуховодов: для участков 1,2-4 и 6 —500 х 2000 мм, для участка 3 —800 х 2000 мм, для участка 5 - 1200 х 2000 мм, для участков 7 и 8 - 1600 х 2000 мм.

5. Фактическая скорость воздуха в воздуховодах и их эквивален тный диаметр по формулам (14.4), (14.6):

612

^фах1	^фак2	^фак4		^факб	21600	,	.
					j 3600	^	М/С ,
	d, = d2 = d4 = d6			2-0 5-2		8 M .
				= — — L—— = о
	1 2	4	6	0,5 + 2
6. Для остальных участков по аналогии находим:
ифакз=7,5	м /с; d3 =1,14			м; офак5 =7,5		M /c;d5 =l,5 м;
ифак7 = и фв1с8 = 7»5			м /с;		d7 = d8 =1,78		м .

7. Находим суммарные коэффициенты местного сопротивления. На участке 1 это выход с плавным поворотом потока через расши ряющийся раструб, отвод, тройник с переходом на проход (режим нагнетания). Соответственно

=1 + 0,4 + 1,1 = 2,5

На участке 2 имеются следующие местные сопротивления: вы ход с плавным поворотом потока через расширяющийся раструб, тройник-отвод (режим нагнетания). Следовательно

=1+ю=11.

Аналогичные значения будут у участков 4 и 6, т. е. 2 ? 4 = 1 С е = П .

У участков 3 и 5:	= М •
На участке 7	имеются следующие местные сопротивления: от

вод 90° и диффузор у вентилятора, т. е.

=0,45 + 0,54 = 0,99.

На участке 8 имеются диффузор, отвод 90° и шахта с жалюзий ной решеткой. Для жалюзийной решетки ДР^ «50 П а. Следовательно

=0,54 + 0,45 = 0,99.

8. Чтобы найти гидравлическое сопротивление калорифера (ка лориферов) необходимо сначала определить их количество.

При средней температуре воздуха Тв	= 0,5 • (250 + 293) = 271,5 К
по табл. 1.5 находим р =1,295 кг/м3 и	С	Дне
		=1006-----------.
		кг-град
9. Массовая скорость воздуха на участке 8
	К Г
ю, =1,29-7,5 = 9 ,7 -5 — .
	м	-с

10. Коэффициент теплопередачи по формуле (14.12)

613

К = 12,9-9,70’393 -0,40'106 =28,6 В т/(м 2 - град).

11. Необходимая поверхность нагрева калориферной установки по формуле (14.9)

86400-1,295 1006 (293 -250)	2
Н	■■591*3 м

к3600-28,6 (353-273,5)

12.По табл. 14.3 выбираем тип калорифера КФС-11 с поверх ностью нагрева 54,6 м2 Таких калориферов надо 11 шт.

13.Гидравлическое сопротивление одного калорифера по формуле (14.8)

ДРт =1,11-9,71' =65,7 Па.

14. Найдем потери давления в каждом из участков (без учета калориферов) по формуле (14.5):

	^	5			^	62		Па;
АР. =1,21		0,2- —		+ 2,5		—	= 81,7	Па;
1	I	0,8			J	2
	(	3		^ 62				Па;
ДР2 =1,21		0,2- —		+ 11	- — = 255,9			Па;
	I	0,8		)		2
АР3 =1,21	0 ,2 ------ + 1,1					7 5		Па;
АР3 =1,21	0 ,2 ------ + 1,1				—— —= 61,3			Па;
		1,14				2
АР4 =1,21		0,2 - —		+ 1 1	—		= 255,9	Па;
		0,8				2
ДР5 =1,21	0,2 - —		+ 1,1		7 52			Па;
ДР5 =1,21	0,2 - —		+ 1,1		■—		= 51,0	Па;
	.	1,5		\		2
АР6 =1,21		0,2----- + 11				62	= 255,9	Па;
АР6 =1,21		0,2----- + 11			—		= 255,9	Па;
		0,8		.		2
ДР7 =1,21	0,2- —				^	7 52
ДР7 =1,21	0,2- —		+ 0,99			■—— = 60,4 Па;
		1,78
APs = l,2 l(o >2		~ + 0 ,9 9 ] - ^ - + 5 0 = 110,4 Па.
V		1,78		)		2

15. Наибольшие гидравлические потери будут между жалюзий ной решеткой и расширяющимся раструбом участка 2

614

АР' = ДР2 + АР3 + APS + ДР7 + АР8 = 2 5 5 , 9 + 6 1 , 3 + 5 1 , 0 + 6 0 , 4 + 1 1 0 , 4 = 5 3 9 , 0 Па

16. Необходимый расход воздуха может быть обеспечен тремя центробежными вентиляторами типа Ц 4-70 №10, развивающими давление до 950 Па (табл. 14.4).

Принимаем, что каждый вентилятор прокачивает воздух через 4 калорифера. Таким образом, общий период давления в приточной системе вентиляции

ДР = ДР' + 4-ДРквл =539,0 + 4-65,7 = 801,8 Па.

Так как АР меньше давления, развиваемого вентилятором Ц 4-70 №10, то подбор вентиляторов выполнен правильно.

Пример 14.2. Для условий предыдущего примера определить тип дефлекторов, которые в количестве 8 шт. установлены на кровле насосной. Скорость ветра ов =3,1 м /с .

Решение 1. По формуле (14.13) находим расход воздуха, удаляемого с по

мощью естественной вентиляции,

Q= 0,2 • 86400 = 17280— = 4,8— .

чс

2.Следовательно, расход воздуха через один дефлектор равен

Qfl=Q „c/8 = 0,6 м3/с .

3. Находим расчетный диаметр патрубка дефлектора по формуле

(14.17)

d„=2,9-	0,6
d„=2,9-	= 0,72м .
	3,14-3,1
По найденной величине	dn в соответствии с табл. 14.6 выбира

ем дефлектор типа ЦАГИ №8.

Пример 14.3. Подобрать насос для системы смазки трех работаю щих насосов типа НМ 2500-230 с электродвигателями СТДП 2000-2. Мощность на валу двигателя = 2000 кВт, к. п. д. подшипников т|дв = 0,99. Для смазки используется масло плотностью р293 =875 кг/м3 Температура масла на входе в подшипник Тм1 = 293 К , а на выходе из него Тм2 = 323 К .

Решение 1. По формуле (14.20) находим энтальпию масла до и после под

шипников:

615

	i„, = ?’0536 • (293 - 273) (293 + 722) = 36,8			кДж .
				КГ
	iM2 =	• (323 - 273)(323 + 722) = 97,4		^ 9 ^ .
2.	Необходимый массовый расход масла по формуле (14.19)
		Gм= 3-2000- f 1 -0,99 ' = 1,036	— .
		,9 7 ,4 -3 6 ,8 ,	с
3.	Плотность масла на входе в насос нам задана. В противном слу

чае мы должны были ее рассчитать по формуле (1.1) или (1.2). Соответ ственно необходимый объемный расход масла по формуле (14.21)

Ц)36 00118 м3/с = 4,25 м3/ч.

875

4.По известному расходу масла и с учетом допустимого давления

вмаслосистеме подбираем насос марки ШФ-8-25А с характеристика

ми: Q = 5,8 м3 / ч ; давление нагнетания 0,25			МПа ; мощность 1,0 кВт.
К установке принимаем 2 насоса, из которых один - резервный.
5. Выполним расчет воздушного охлаждения масла.
Массовый расход масла в системе
	875-5,8		" .
	= 1,41
	3600		С
6.	Количество тепла, которое необходимо отводить от масла по
формуле (14.5),
	QT= l,41 -(97,4 -36,8) = 85,5 кВт.
7.	Плотность воздуха, используемого для охлаждения, по фор
муле (10.2),
	101325-29	М-'	кг
	в 8314,3-298		-1 •
			м
8.	Расход воздуха на охлаждение по формуле (14.23)
	85,5 • 103		м
	/	—г = 7,15
	Q . = 1005-1,19 (303-293)		с
9.	Полагая весовую скорость воздуха в калорифере совк = 6 —-— ,

м -с по формуле (14.24) находим необходимую площадь живого сечения

калорифера

616

7Л 5019 = U 2 м2

10.По табл. 14.3 определяем, что необходимо три калорифера типа КФС-9, у каждого из которых поверхность нагрева FK= 41,6 м2, живое сечение по воздуху fB' =0,486 м2 и по теплоносителю fM=0,0107 м2, внутренний диаметр трубок dM= 0,02 м , а их длина £м=\ м.

11.Фактическая весовая скорость воздуха по формуле (14.25)

= 6	- - ^ - =5 М	КГ
вфшс1	3-0,486	м2 - с

12. Линейная скорость масла в калорифере по формуле (14.26)

о .. =	1,41
	= 0,0753 м /с .

м3-875-0,0107

13.Число Рейнольдса при течении масла в калорифере

0,0 7 5 3 ^ 0 2

м2 1 -10 -6

Так как ReM< 2320 , то режим течения ламинарный.

14. Коэффициент теплопроводности масла по формуле (1.6)

А м= !^ М . (1-0,00047-298) = 0,154 —В-Т- - .

875 м-град

15. Теплоемкость масла по формуле (1.5)

С	= ^ ^	- (762 + 3,39-298) = 1891			Дж .
	-Ш5 У			’	кг-град
16. Число	Пекле	при течении масла в трубках калорифера по
формуле (14.28)
	Ре =	0,0753-1891-875-0,02
	Ре =		0,154	=16181.
			0,154
17. Полный коэффициент теплопередачи в калорифере по фор
муле (14.27)
к = ,;61.01И 1 ,/1 6 Ш ± 0 2				=8510	Вт
		0,02	1,01		м -град

18. Поскольку средняя температура масла Тв ^ = 298 К , то по фор муле (14.29) фактическая теплоотдача в обоих калориферах

QT^ = 85 -3 -41,6 (3 0 8 -2 9 8 ) = 106080 В т.

617

Таким образом, необходимый отбор тепла от масла обеспечивается.

19. В соответствии с необходимой производительностью по возду ху (по табл. 14.4) выбираем центробежный вентилятор типа Ц 4-70 №10.

Пример 14.4. Рассчитать потребность в паре и подобрать котел ддяего получения, если в течение 5 часов необходимо разогреть мазут в - количестве 2000 кг плотностью р293 =970 кг/м3 от температуры 278 К до температуры 290 К. Масса застывшей части равна 300 к г. Мазут хранился в наземном металлическом резервуаре РВС 3000 в течение 4 суток. Температура окружающего воздуха 278 К, грунта —274 К.

Решение 1. Средняя температура мазута в процессе разогрева

Тср =0,5 (278+ 290) = 284 К .

2. Теплоемкость мазута при средней температуре по формуле (1.5)

	С	31^56 (7 6 2 + з з 9 -28 4) = П48		Дж .
		V970		кг-град
3.	Количество тепла, необходимого для разогрева всей массы
мазута по формуле (14.30)
	Q,	= 2000-1748-(290-278) = 41,95-104*6 Дж.
4.	Количество тепла, затрачиваемого на расплавление застыв
шей части (осадка) по формуле (14.31)
		Q2 =184,4-103-300 = 55,32-106		Дж.
5.	По табл. 14.6 находим приближенное значение полного коэф
фициента теплопередачи			К = 2,91 В т/(м 2 - к ) .
6.	Площадь поверхности охлаждения для РВС 3000 складывает
ся из площади крыши			, площади стенки FCTи площади днища Fn.

7 rD _

Fкр =—2 р- yjhl +0,25D 2 = 3,14 ^ 8>98чу/о,572 +0,25-18,982 =282,9 м2;

FCT= * DрH р =3,14-18,98-11,92 = 710,4 м2 ;

дРр _ 3,14 18,98г

= 282,8 м"

4 4

Таким образом

F = FKp+FcT+ Fw =282,9 + 710,4 + 282,8 = 1276,1 м2

7. В рассматриваемом случае

618

Fr =F„=282,8 м2; F. = F4>+ F„ =282,9 + 710,4 + 993,3 M2

Следовательно, температура окружающей среды по формуле (14.34)

274.282,8 + 278-993,3

к .

282,8 + 993,3

8. Разность между средней температурой мазута и температурой окружающей среды

АТ = 284-277,1 = 6,9 К.

9. Затраты тепла на компенсацию тепловых потерь в окружаю щую среду по формуле (14.32)

Q3 =2,91-1276,1-6,9-5-3600 = 461,2-106 Дж.

10. По формуле (14.37) находим необходимую паропроизводительность

Gп	41,95-106 + 55,32-106 + 461,2-106	кг
Gп	-----------------------------5 - 700 -103------------------	= 159,6 —
	-----------------------------5 - 700 -103------------------	ч

11.По найденной величине Gn и табл. 14.7 выбираем котел типа

ШС-1/8, т.к. абсолютное давление насыщенного пара для котла

КВ -100 является слишком низким.

Пример 14.5. Подобрать нефтеловушку для отделения нефтяных частиц диаметром dH=76-10“6 м при среднем расходе нефтесодер жащих вод Qcp=3000 м3/сут и их температуре Тв=283 К . Плот ность нефтяных частиц р = 840 кг/м3

Решение 1. Определяем расчетный часовой расход нефтесодержащих вод

по формуле (14.42)

^	3000-1,3	з,
О =	--------- — = 162,5	м3/ч .

р24

2.В соответствии с табл. 14.7 предварительно принимаем к соо ружению нефтеловушку по типовому проекту 902-2-161, для кото

рой ЬНф =30 м, Внф =3 м, hn = 2 м, N H=2.

3.	Средняя скорость потока в нефтеловушке
	со =	162,5
	со =	= 3,76-10_3 м /с .
	N -h -В нф	3600-2-2-3
4.	Гидравлический радиус нефтеловушки

619

г =	ь„-в нф	2-3
г =	-— -	= 0,6 м .
%	+ В нф)	2-(2 + 3)

5. Кинематическая вязкость воды при температуре 283 К

Ув = 1,308• 10~3 /999,7 = 1,308• 10"6 м2 / с .

6. Число Рейнольдса для нефтеловушки по формуле (5.10)

4-0,6-3,76-10~3

Re =	= 6899
1,308	10-6

7. Так как режим точения турбулентный, то коэффициент гид равлического сопротивления по формуле (5.13)

Х .= °'31^ =0,0347 6899ой

8. Удерживающая скорость потока по формуле (14.40)

ю. =3,76-10 -з /°’0347 = 2,48-10^ м /с .

9. Гидравлическая крупность частиц диаметром dHпо формуле (14.41)

и0 =	9,81 • (76	10-6)2 (999,7-840)	= 3,8 6 -1 0-4 м /с .
	------- Ь----------	Л Л — ------------

018-1,308-10'3

10.Расчетная длина нефтеловушки по формуле (14.39)

L. =	2-3,76-10"3
	= 109,0 м.

"0,5-(3,86-10“4 -2,48 -10^ )

11.Так как расчетная длина значительно превышает фактичес кую для выбранного типового проекта нефтеловушки необходимо повторить расчет для другого типоразмера. Приняв типоразмер 902-2-3, повторим все вычисления:

162,5	, __ , _ з .
со = -----------------	= 1,88-10 3 м /с;
3600-2-2-6

г =	2-6
	= 0,75 м;

2(1 + 6)

Re= 4-0,75-1,88-10-° =

1,308-Ю"6

620

<<< < Предыдущая 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 6162 / 6662 63 64 65 66 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги

#
20.11.2023579.62 Кб0Техносферная безопасность.-1.pdf
#
12.11.2023495.19 Кб2Техносферная безопасность..pdf
#
12.11.202314.64 Mб22Течения газа около тупых тел. Метод расчета и анализ течений А. Н. Любимов, В. В. Русанов.pdf
#
13.11.202323.15 Mб6Течения газа около тупых тел. Таблицы газодинамических функций А. Н. Любимов, В. В. Русанов.pdf
#
12.11.202319.07 Mб8Типовые задачи оперативного управления непрерывным производством..pdf
#
19.11.202327.88 Mб67Типовые расчёты при проектировании и эксплуатации нефтебаз и нефтепроводов..pdf
#
19.11.202335.35 Mб25Типовые расчеты при сооружении и ремонте газонефтепроводов..pdf
#
12.11.20237.26 Mб2Типовые узлы на полупроводниковых логических и функциональных элементах серии ЭТ..pdf
#
12.11.2023369.29 Кб2Типы и формы организации производства в машиностроении..pdf
#
12.11.20238.57 Mб7Тиристорные генераторы ультразвуковой частоты..pdf
#
12.11.20234.52 Mб12Тиристорный электропривод для кранов..pdf