2 Расчетная часть

2.1 Потери от малых дыханий

Дано: г.Екатеринбург (географическая широта ψ= 56° 51’), 1 августа резервуар РВС 10000, Высота взлива ., Максимальная температура воздуха –305 К, минимальная – 292 К. Резервуар окрашен новой алюминиевой краской (), Установка клапана вакуума Па, а клапан давления – 1962 Па, Барометрическое давление равно Па. Облачность 50%, Температура начала кипения бензина , Плотность бензина . Давление насыщенных паров Па.

Данные по резервуару:

1.Определяем площадь «Зеркала» нефти , :

, (1)

где: – диаметр резервуара, м.

2.Определяем молярную массу паров бензина, , :

(2)

где: – температура начала кипения бензина, К.

3. Средняя температура воздуха и средняя температура нефти:

, (3)

где: – максимальная температура воздуха, К;

– минимальная температура воздуха, К.

4. Теплопроводность, , , и теплоемкость, , нефти при его средней температуре:

(4)

(5)

где: Т – средняя температура воздуха, К;

– плотность нефти при температуре, .

5. Коэффициент температуропроводности , , бензина:

(6)

(7)

где: – теплоемкость нефти, ;

– плотность нефти при средней температуре,, , по формуле 7;

– теплопроводность, ;

– коэффициент объемного расширения, таблица 1.1 [5].

6. Количество суток до рассматриваемого дня, включительно с начала года:

7. Расчетное склонение солнца, , град., 1 августа:

(8)

где: – количество суток до 1 августа.

8. Продолжительность дня, , ч.:

(9)

где: – расчетный угол склонения солнца;

ψ – географическая широта города Екатеринбург.

9. Расчетный параметр , , по формуле:

(10)

10. Интенсивность солнечной радиации , :

(11)

где: – коэффициент прозрачности атмосферы, .

11. Расчетная высота газового пространства резервуара, , м:

, (12)

где: – высота резервуара, м;

– высота взлива резервуара, м;

– высота крыши.

12. Площадь поверхности стенок, ограничивающих газовое пространство резервуара, на вертикальную плоскость, ,:

, (13)

13. Площадь проекции стенок резервуара на плоскость, нормальную к направлению солнечных лучей в полдень:

(14)

где: – площадь поверхности стенок ограничивающих газовое пространство;

– площадь «Зеркала» нефти .

14. Площадь поверхности стенок, ограничивающих газовое пространство:

(15)

15. Количество тепла , , получаемого 1 м² стенки, ограничивающей газовое пространство резервуара за счет солнечной радиации:

(16)

где: – степень черноты внешней поверхности резервуара, .

16. Находим величины коэффициентов теплоотдачи:

(17)

(18)

При выборе коэффициентов теплоотдачи можно воспользоваться рекомендациями Н. Н. Константинова:

17. Приведенные величины коэффициентов теплоотдачи:

(19)

(20)

18. Избыточная максимальная, , К и минимальная температуры , К, стенки резервуара, отсчитываемые от средней температуры нефти:

(21)

(22)

где: – количество тепла, .

19. Избыточные температуры газового пространства, отсчитываемые от средней температуры бензина:

(23)

(24)

где: – минимальная избыточная температура стенки;

– максимальная избыточная температура стенки.

20. Минимальная и максимальная температура газовой среды резервуара:

(25)

(26)

где: – минимальная температура газовой среды;

– максимальная температура газовой среды.

21. Объемы жидкой и паровой фаз в резервуаре:

, (27)

(28)

где: – объем резервуара;

– объем жидкости в паровой фазе.

22.Соотношение фаз и величина функции F ():

, (29)

23. Давление насыщенных паров бензина при минимальной температуре в ГП резервуара

(30)

где: – давление насыщенных паров по Рейду,

– эмпирический коэффициент по таблице 10.2 [3].

24. Соответствующие величины объемной и массовой концентрации углеводородов в ГП:

(31)

(32)

(33)

, (34)

25. Параметры ПВС в ГП резервуара при температуре :

• Плотность паровоздушной смеси

(35)

• Масса ПВС в ГП резервуара:

• Масса паров нефти в ГП резервуара :

26. Продолжительность роста парциального давления в ГП

(36)

27. Задаемся средней объемной концентрацией углеводородов в ГП в период роста парциального давления равной

28. Рассчитываем параметры ПВС при средней концентрации и средней температуре хранения по формулам 30, 31, 32, 33, 34:

(35)

, (36)

29. Число Шмидта:

(37)

30. Движущая сила процесса испарения:

(38)

31. Величина Kt — критерия:

(39)

где: Sc – коэффициент, Sc = 0,586.

32. Плотность потока массы испаряющегося бензина:

, (40)

33. Масса бензина, испарившегося в период роста парциального давления в ГП:

(41)

34. Массовая и объемная расчетные концентрации бензина в ГП к концу периода роста парциального давления

(42)

(43)

(44)

35. Проверяем не превышает ли данная величина концентрации насыщенных паров при максимальной температуре воздуха

Отклонение найденного значения от принятой величины составляет

Меньше допустимой погрешности инженерных расчетов 5%

36. Максимальное парциальное давление паров бензина в ГП

, (45)

Следовательно, среднее массовое содержание паров бензина в ПВС, вытесняемой из резервуара:

(46)

где: – универсальная газовая постоянная, .

37. Потери бензина от «малого дыхания» 1 августа:

(47)

Список использованных источников

1. Галеев В.Б., Карпачев М.З., Харламенко В.И. «Магистральные нефтепродуктопроводы» М: Недра 1976.

2. В.А.Бунчук «Транспорт и хранение нефти, нефтепродуктов и газа»

3. В.В.Шалай, Ю.П.Макушев «Проектирование и эксплуатация нефтебаз и АЗС»

4. А. А. Коршак «50 вопросов и ответов о том, как сократить выбросы паров бензина из резервуаров в атмосферу» Уфа ДизайнПолиграфСервис 2008г. 86 стр.

5. П. И. Тугунов, В. Ф. Новоселов «Типовые расчеты при проектировании и эксплуатации нефтебаз и нефтепроводов» Уфа ДизайнПолиграфСервис 2002 г. 658 с.