2 Расчетная часть

2.1 Расчет емкости резервуарного парка

Определяем объем резервуарного парка на АЗС, при этом учитываем 3-х точный запас топлива. Реализация АЗС в сутки – 1000 заправок.

600 бензинов;

400 дизельного топлива.

Норма одной средней заправки бензинов 50л дизельного топлива 100л.

Определяем объем резервуаров для бензина

= 600×50×3 = 90000л = 90 (1)

Определение объема резервуаров для дизельного топлива

= 400×100×3 = 120000 = 120 (2)

Подбираем резервуары объемом 50 для бензина

= (3)

Подбираем резервуары объемом 50 для дизельного топлива

= (4)

Вывод: принимаем 2 резервуара заглубленные, двустенные для бензинов – объемом 50, и 2 резервуара для дизельного топлива – объемом 50.

2.2 Расчет числа трк

По нормам одна топливораздаточная колонка заправляет 16 автомашин в час.

Принимаем работу топливораздаточных колонок:

Т = 24 × (5)

где – коэффициент использования колонки (0,6)

Т = 24 × 0,6 = 1,6 ч (6)

Одна колонки может заправлять за одни сутки:

16 × 16 = 256 машин (7)

Определяем необходимое число топливораздаточных колонок:

(8)

Вывод: принимаем необходимое число топливораздаточных колонок 6.

2.3 Определение времени слива нефтепродуктов из автоцистерны АЦ – 10 ̶ 260

Исходные данные:

Марка автоцистерны АЦ-10-260;

Длина приемного трубопровода резервуара Lт = 3м;

Диаметр приемного трубопровода резервуара dт = 0,104 м;

Длина сливного патрубка L0 = 0,3 м;

Диаметр наружного трубопровода d0 = 0,075;

Диаметр сливного патрубка h(0) = 4;

S=53000 Па;

Плотность бензина = 720 кг/м3;

Потери в трубопроводе ∑ζi = 1,8

Начальный взлив бензина в резервуаре АЗС равен 1,2м. Объем резервуара вместимостью V=50 м3 оснащен дыхательным клапаном СМДК – 50 А. Различием диаметров местных сопротивлений и приемного трубопровода пренебречь. Параметры АЦ-10-260:

А=2,17м;

В=1,63м;

Ркд.А = 10000 Па

где А – размер цистерны, большая ось эллипса;

В -малая ось эллипса;

Lц – длина автоцистерны;

l– длина сливного рукава;

dy – диаметр сливного рукава;

Ркд.А - установка клапанов давления резервуаров АЗС.

Рисунок 18 – Расчетная схема к задаче определения времени самотечного слива нефтепродуктов на АЗС

2.1.1 Определяем коэффициент гидравлического сопротивления рукава автоцистерны

, (9)

2.1.2 Пологая, что течение бензина происходит в зоне смешанного трения турбулентного режима, находим величину функции f(А*)

f(A, (10)

f(А*) = = 1,042

где d_m – диаметр приемного трубопровода резервуара АЗС;

d₀ – диаметр сопла патрубка;

m – коэффициент по формуле Лейбензона.

2.1.3 Вычисляем коэффициент расхода сливной коммуникации

µ_pa = 4 + λy()4 + [LТ + L0 × f(А*)×()4-0,123]} ̶ 0,5 , (11)

µ_pa ={1+ 1,8 + 0,0296 ×× 4 ̶ × [3+0,3×1,042×4 ̶ 0,123]} ̶ 0,5 = 0,352.

Параметры приемного резервуара на АЗС согласно таблице 1.19 [1]

d_P = 2,76;

Lp = 4,278;

Z = ; (12)

где Zp(0),Z(0) – взлив нефтепродукта в приемном резервуаре соответственно в момент начала слива и в рассматриваемый момент времени; Zp(0) = 1,2 м;

Z – относительный взлив в резервуаре длиной Lp;

z(0)= = 0,345

2.1.4 Начальный объем бензина в приемном резервуаре

= {0,25[π – arcsin2+4(z-0,5)] (13)

V(0)=2,762×4,278×[0,25×arcsin2× – (0,5 ̶

(0,435)×] = 10,7 м³

2.1.5 Так как вместимость автоцистерн равна 10м3 , то после завершения слива объем бензина в приемном резервуаре станет равным 20,7м3. Следовательно, на момент окончания слива:

(14)

= 0,635

Соответствующую безразмерную высоту заполнения резервуара найдем из уравнения

0,635 = 0,25×[ π – arcsin2 ×+4(z-0,5)]. (15)

Методом последовательных приближений находим, что в данном случае z = 0,75. Следовательно, изменение высоты взлива в резервуаре

Δzp = dp×(z-z(0)) , (16)

Δz = 2,76× (0,75 – 0,435) = 0,869м.

2.1.6 Средняя скорость нефтепродукта в начале и конце слива

υ ср.н. =µ р.а. (17)

υ ср.н = 0,352 = 3,69м/с,

υ ср.н. =µ_р.а=

υ ср.н. =0,352 × = 1,91м/с

где Zp – изменения взлива в приемном резервуаре АЗС, в процессе слива;

В – малая ось эллипса, В = 1,63м;

h(0) – расстояние по вертикали между нижней образующей автоцистерны и поверхностью нефтепродукта в приемном резервуаре в момент начала слива;

Р2 – Ра – Рнд.а – давление срабатывания дыхательного клапана:

Р2 = 99500 Па;

Ра = 101325 Па;

Рнд.а = 10000 Па.

Средняя скорость нефтепродукта в приемном трубопроводе

υ ср = 0,5×(3,69+1,91) = 2,8м /с (18)

Число Рейнольдса и коэффициент гидравлического сопротивления для приемного трубопровода

Re =, (19)

Re = = 280000

Так как в данном случае при турбулентном режиме течения различают три зоны трения: гидравлически гладких труб ( λ зависит только от Re ) смешанного трения (λ зависит только от Re и относительной шереховатости труб ε) , квадратичного трения ( λ зависит только от ε)

ε= (20)

ε = = 0,002

Re║= ; (21)

Re║= = 250000

В среднем слив происходит в зоне квадратичного трения турбулентного режима

λ= 0,11 × ε0,25 (22)

λ= 0,11 × 0,002 0,25 =0,0233

Уточненная величина функции f(А*)

f(А*) = 0,25 (23)

f(А*) = 0,25= 1,085

Уточненная величина коэффициента расхода

µра = 4 + λy 4 + [LТ + L0 × f(А*)× (24)

4-0,123]}-0,5

µра =1+ 1,8 + 0,0296 ×× 4 ̶ ×

[3+0,3×1,085× 4 ̶ 0] ̶ 0,5 = 0,357.

Так вновь значение µра отличается от µра = 0,352 на

×100% =1,4% (25)

Значение меньше допустимой погрешности инженерных расчетов (5%), следовательно, уточнять величину средней скорости υт нет необходимости .

2.1.7 Площадь сечения сливного трубопровода

FT = = 8,49 (26)

2.1.8 Время полного сливного автоцистерны

τац ≈ πLц υ ср

(27)

τац ≈ = 2185с = 36,4 мин