книги / Типовые расчёты при проектировании и эксплуатации нефтебаз и нефтепроводов

10. Полные потери напора в трубопроводе по формуле (5.28)

Н = 1,02 4771 + 150 + 2 30 = 5076 м.

11.По расчетной часовой производительности выбираем тип насосов: основные НМ 1250-260 и подпорные НПВ 1250-60.

12.Определяем напоры насосов при расчетной подаче по фор­

муле (3.1). Для НМ 1250-260 при Д 2 = 460 мм: Н 0 = 316,8 м; а = 0; в = 41,9 Ю-6 ч2/м 5 , следовательно,

hMH= 316,8 - 41,9 КП -1182,42 = 258,2 м.

Для насоса НПВ 1250 - 60 при Д 2 = 525 мм; Н0 = 74,8 м; а = 0; в = 0,95 10 ч2/м 5 и, следовательно,

Н 2 = 74,8 - 0,95- 10-5 .Ц 82,42 = 61,5 м.

13.Рабочее давление на выходе головной насосной станции по формуле (5.4) при трех последовательных включенных основных насосах

Р = 848,8-9,81- (3- 258,2 + 61,5) = 6,9610« Па.

Так как Р > 6,4 МПа, то необходимо уменьшить диаметр рото­ ров насосов с тем, чтобы снизить их суммарный развиваемый напор на величину

(б ,9 6 -6 ,4 )-1 0 б

Так как опять Р > 6,4 МПа для НМ 1250-260 выбираем ротор диаметром Д 2= 395 мм с Н 0 = 271 м; а = 0; в = 43,9 • 10-6 ч2/м 5 и, следовательно,

hMH= 271 - 43,9- 10-6 -Ц82,42 = 209,6 м;

Р = 848,8 9,81- (3 209,6+ + 47,5) = 5,63 106 Па.

199

Поскольку Р<6,4 МПа, то диаметры роторов подпорного и ос­ новного насосов выбраны верно.

14. Расчетный напор одной станции по формуле (5.30)

станций при перекачке каждого из нефтепродуктов в диапазоне расходов от 500 до 1500 м3/ч . Результаты расчета приведены в табл.6.3.

Таблица 6.3

Данные для построения совмещенной характеристики нефтепродуктопровода и насосных станций

17. Строим совмещенную характеристику нефтепродуктопровода и насосных станций при п"= 8 для каждого из трех нефтепродук­

тов (рис.6.5). Получаем 0 ДТЛ = 1193 м3/ч, QA.76 = 1310 м3/ч, QTC.,= 1284 м3/ч.

18. Находим число дней перекачки каждого нефтепродукта по формуле (6.2) и проверяем условие (6.3)

200

=131,7 + 102,3 + 95,6 = 329,6 сут.

Так к а к ^ Ы ; <350, то неравенство (6.3) выполняется.

Поскольку есть резерв в пропускной способности нефтепродуктопровода, то проверим выполнение неравенства (6.3) при п,,=7.

С совмещенной характеристики при п"=7 снимаем значения

искомое количество насосных станций не может быть меньше 7.

Пример 6.2. Рассчитать объемы смеси, образующейся в контактах нефтепродуктов ДТЛ-ТС-1 и ДТЛ-А-76 при условиях примера 6.1.

Решение 1.Средние скорости перекачки нефтепродуктов по формуле (5.8):

4-1129

идтл —3600-3,14-0,5122 = 1,52 м/с;

201

2. Соответствующие числа Рейнольдса

R e ^ 1»52’0’512 =72733;

■'ДТЛ

10,7-Ю"6

Сравнивая их с переходными числами Рейнольдса из примера 6.1, видим, что все нефтепродукты перекачиваются в зоне смешан­ ного трения турбулентного режима.

3.Коэффициенты гидравлического сопротивления по формуле (5.14)

\0,25

4. Геометрический объем нефтепродуктопровода

5.Объем смеси по формуле (6.6): - контакт ДТЛ-ТС-1:

- контакт ДТЛ-А-76:

202

Пример 6.3. Определить число циклов последовательной пере­ качки для условий примеров 6.1, 6.2. Принять, что смесь на конеч­ ном пункте делится пополам.

2. По формуле (6.10) вычисляем объемы чистых нефтепродуктов, необходимые для приема половины смеси. В контакте ДТЛ-ТС-1:

Вконтакте ДТЛ-А-76

Кт л ! = 0 ,0 8 5 8 - ^ ^ ^ = 25474 м’;

Из-за одинаковых величин допустимых концентраций нефте­ продуктов друг в друге (в каждом контакте) необходимые объемы чистых нефтепродуктов для приема половины смеси (в каждом кон­ такте) также одинаковы.

3. Так как контакт топлива ТС-1 и бензина А-76 исключен, то схема цикла при условии существования контактов ДТЛ-ТС-1 и ДТЛ-

Цикл

Из рисунка видно, что в каждом цикле партии А-76 и ТС-1 встре­ чаются по одному разу, а партия дизельного топлива - два раза.

4.Определим минимально необходимые объемы партий чистых нефтепродуктов в цикле (рис.6.6):

203

5. Так как путевых отборов по трассе нефтепродуктопровода нет, то ^ = 1- Поэтому в соответствии с формулой (6.9) максимально возможное число циклов перекачки каждого нефтепродукта:

6. В соответствии с формулой (6.11) принимаем число циклов Ц=61 и по формуле (6.13) уточняем объемы каждого нефтепродукта в цикле:

7. Продолжительность перекачки одного цикла по формуле (6.12)

350

т„ = -----= 5,74 сут.

ц61

Как следует из расчетов, выполненных в примере 2.2, необходи­ мое количество резервуаров для аккумулирования нефтепродуктов при формировании цикла составляет 22. Такой резервуарный парк имеется не всегда и поэтому часто применяют деление смеси на три и более частей.

204

Пример 6.4. В процессе последовательной перекачки бензина А-76 и дизельного топлива летнего (ДТЛ) образовалась смесь объе­ мом 222 м3. Произвести ее раскладку по резервуарам конечного пун­ кта, если объем трубопровода составляет 26145 м3. Сведения о резер­ вуарах конечного пункта под А-76 и ДТЛ, а также хранящихся в них нефтепродуктах приведены в табл. 6.4.

Решение

приоритетами раскладку первой половины смеси начинаем с резер­

205

вуара № 6. Для этого на рис. 6.2. по вертикали в масштабе отклады­ ваем величину = 0,436 и через полученную точку проводим гори­ зонталь до пересечения с кривой F B(Z). Точке пересечения соответ­ ствует величина Z = 0,060. С оответствен н о, объем см еси, принимаемой в резервуар № 6, по формуле (6.4)

VCM, = 67,4 • (1,645 - 0,06) = 106,8 м3.

5.Проверяем возможность приема такого объема смеси в резер­ вуар № 6. Сумма объемов чистого А-76 в нем и принимаемой части смеси составляет 6381 + 106,8 = 6487,8 м3.

Полезная же емкость РВСП 10000 составляет 0,84-9590 = 8055,6 м3. Так как 6487,8<8055,6, то возможность приема первой порции смеси в резервуар № 6 обеспечена.

6.Вычисляем требуемую величину £ для остатка первой полови­

ны смеси

^= 0 ,5 6 4 - 0 ,4 3 6 = 0,128.

величину £ 16, проводим горизонталь через полученную точку до пе­ ресечения с кривой FA(Z) и находим искомое значение Z = —0,4.

9. Следовательно, объем смеси, направляемый в резервуар № 16, по формуле (6.4)

VCM.„ = 67,4 • [-0 ,4 - (-1,645)] = 83,9 м’.

Вместе с принятой смесью объем дизельного топлива в резерву­ аре № 16 составит 4026+83,9 =4109,9 м3, что меньше его полезной вместимости.

Ю.Требуемая величина £ для остатка второй половины смеси

£трц = 0,564 -0,251 = 0,313.

Так как величина ^ больше и £ т и £ 13, то остаток второй поло­ вины смеси в один резервуар принять нельзя.

11.В соответствии с установленными приоритетами следующую «порцию» второй половины смеси направляем в резервуар № 10. На рис. 6.2 в масштабе от величины ^ 16 откладываем £т> проводим гори­ зонталь до пересечения с кривой FA(Z) и находим Z = - 0,064.

206

12.Объем смеси, направляемый в резервуар № 10. по формуле (6.4)

VCM.,O = 6 7 ,4 -[-0 ,0 6 4 -(-0 ,4 )] = 22,7 ыК

Вместе с принятой смесью объем дизельного топлива в резерву­ аре № 10 составит 3721+22,7=3743,7 м3, что меньше его полезной вместимости.

13.Требуемая величина £ для остатка второй половины смеси теперь составляет

^= 0,564 - (0,251 + 0,243) = 0,070.

Так как величина ^ < £,13, то, следовательно, весь остаток вто­ рой половины смеси можно принять в резервуар №13.

14.Чтобы избежать пересортицы, смесь при 0 < Z < 0,06 направ­ ляем в резервуар с бензином А-76 (№7), а при 0,064 < Z < 0 в резер­ вуар с дизельным топливом (№13). Соответственно, объемы смеси, направляемые в них, в соответствии с формулой (6.4) составляют:

Уа.,7 = 67,4 • (0, Об- 0) = 4,04 м3,

V„,l3 = 6 7 ,4 -[0 -(-0 ,0 6 4 )] = 4,32мЗ.

Эти объемы также могут быть приняты в резервуары № № 7 и 13 без опасения их переполнения.

15. Проверяем условие материального баланса: сумма объемов распределенной смеси

£ V CMi =106,8 + 83,9 + 22,7 + 45,04 + 4,32 = 221,8 м3.

Расхождение с заданной величиной объема смеси (222 м3) свя­ зано с погрешностями графического определения концентраций от­

Пример 6.5. При последовательной перекачке автобензина А-76 и топлива ТС1 образовалась смесь объемом 305 м3. Произвести ее раскладку по резервуарам конечного пункта, если объем трубопро­ вода составляет 31000 м3. Сведения о резервуарах для бензина, име­ ющегося на конечном пункте, приведены в таблице:

207

1.Величина комплекса VTp(Pe^5 + Ре^°’5) из формулы (6.4а)

2.Так как допустимая концентрация бензина в топливе ТС-1 равна нулю всю смесь направляем в резервуары с бензином.

Величина комплекса в левой части уравнения (6.14) для резер­ вуара № 3.

следующую последовательность заполнения резервуаров смесью: № 5, № 4, № 9, № 3 и № 10.

4.Раскладку смеси начинаем с резервуара № 5. Для этого на

рис. 6.3 по вертикали в масштабе откладываем величину = 1,4 и через полученную точку проводим горизонталь до пересечения с кривой F B(Z). Точка пересечения соответствует Z = 0,629. Соот­ ветственно, объем смеси, принимаемой в резервуар № 5, по фор­ муле (6.4)

Ч * 5 = 9 2 ,7 -[0 ,6 2 9 -(-1 ,6 4 5 )] = 210>8 м >.

5.В результате приема данного количества смеси объем нефте­ продукта в резервуаре № 5 станет равен 6180+210,8=6390,8 м3. По­ лезная же вместимость РВСП 10000 составляет 0,849590=8055,6 м3.

Так как 6390,8<8055,6, то возможность приема первой «порции» смеси

врезервуар № 5 обеспечена.

6.Следующую «порцию» смеси направляем в резервуар № 4.

208