- •1 Определение вместимости резервуарного парка
- •2 Выбор резервуаров
- •3 Расчет железнодорожной эстакады
- •3.1 Расчет количества цистерн в маршруте максимальной грузоподъемности
- •3.2 Расчет длины ж/д эстакады
- •4 Расчет времени слива нефтепродуктов из железнодорожных цистерн
- •6 Определение максимального расхода в коллекторе
- •7 Расчет количества наливных устройств для налива в автоцистерны
- •8 Расчет количества наливных устройств для налива в бочки
- •9 Расчет количества железнодорожных цистерн для вывоза нефтепродуктов
- •10 Гидравлический расчет технологического трубопровода и выбор насосного оборудования
- •10.1 Гидравлический расчет трубопровода, соединяющего ж/д эстакаду для светлых нефтепродуктов с резервуаром для хранения бензина Аи-92
- •10.2 Выбор насоса для светлых нефтепродуктов
- •10.3 Гидравлический расчет трубопровода, соединяющего железнодорожную эстакаду для темных нефтепродуктов с резервуаром для хранения нефти
- •10.4 Выбор насоса для нефти
- •10.5 Гидравлический расчет трубопровода, соединяющего ж/д эстакаду для темных нефтепродуктов с резервуаром для хранения мазута ф-12
- •Список литературы
9 Расчет количества железнодорожных цистерн для вывоза нефтепродуктов
С нефтебазы при помощи ж/д вывозится бензин – 40%, дизельное топливо – 30%, нефть – 100%, масла - 30%.
В соответствие с процентным содержанием нефтепродуктов от годового грузооборота определим количества по сортам нефтепродуктов.
-автобензин АИ-92: , (27)
где Qcyтi - суточный реализация i-oгo нефтепродукта;
Ки - коэффициент использования раздаточного крана;
qн - расчетная производительность раздаточного крана;
Кн - коэффициент неравномерности потребления нефтепродуктов;
ρi - плотность нефтепродукта;
τ - время работы разливочной в сутки.
Отгрузка нефтепродуктов осуществляется ж/д цистернами грузоподъемности 60т. Так как доставка нефтепродуктов осуществляется каждый день, то отгрузку
будем производить так же ежедневно.
Таблица 14 - Количество цистерн по типам нефтепродуктов
Тип нефтепродуктов |
Цистерны |
Максимальное количество цистерн в маршруте |
Автобензин Аи-92 |
0,48 |
1 |
Автобензин Аи-95 |
0,47 |
1 |
Автобензин Аи-98 |
0,39 |
1 |
Дизельное топливо ДЛ |
0,23 |
1 |
Дизельное топливо ДЗ |
0,18 |
1 |
Нефть |
4,33 |
5 |
Масло моторное М-14В2 |
0,018 |
1 |
Масло моторное М-14Г2 |
0,018 |
1 |
Масло авиационное МС-14 |
0,03 |
1 |
Масло авиационное МС-20 |
0,025 |
1 |
Маршрут состоит из 14 цистерн емкостью по 60 т.
10 Гидравлический расчет технологического трубопровода и выбор насосного оборудования
10.1 Гидравлический расчет трубопровода, соединяющего ж/д эстакаду для светлых нефтепродуктов с резервуаром для хранения бензина Аи-92
Гидравлический расчет будем вести при температуре холодной пятидневки года (-14°С).
Кинематическая вязкость Аи-92: v-14 = 0,84∙10-6 м2/с ;
Длина всасывающей линии: Lвc = 28,8 м;
Наружный диаметр всасывающего трубопровода Dвc = 0,377 м;
Толщина стенки трубопровода δ = 0,0045 м;
Геодезическая отметка железнодорожной эстакады zэ=140,2 м;
Геодезическая отметка насосной станции zнс=139,4 м;
Эквивалентная шероховатость труб kэ=0,05 мм .
Таблица 15 - Местные сопротивления на всасывающей линии
Тип местного сопротивления |
Количество |
ξвс |
Фильтр |
1 |
1,7 |
Задвижка |
3 |
0,15 |
Длина нагнетательной линии Lнаг = 165,0 м;
Наружный диаметр нагнетательного трубопровода Dнаг = 0,377 м;
Толщина стенки трубопровода δ = 0,0045 м;
Геодезическая отметка резервуара zрез = 136,9 м;
Высота взлива резервуара hвзл=10,2 м.
Таблица 16 - Местные сопротивления на нагнетательной линии
Тип местного сопротивления |
Количество |
ξнаг |
Фильтр |
1 |
1,7 |
Задвижка |
4 |
0,15 |
Поворот под 90° |
3 |
0,3 |
Гидравлический расчет всасывающей линии.
1. Внутренний диаметр трубопровода:
Dвc = Dвc - 2δ, (28)
Dвc
2. Скорость движения потока:
, (29)
3. Число Рейнольдса для потока нефтепродукта в трубопроводе:
, (30)
4. Критическое значение числа Рейнольдса:
, (31)
.
, (32)
.
Т.к. ReкрI < Re < ReкрII режим течения турбулентный, т.е. поток нефтепродукта находится в области смешанного трения, для которой коэффициент гидравлического сопротивления вычисляется по формуле:
, (33)
5. Потери напора по длине трубопровода:
, (34)
6. Потери напора на местные сопротивления:
, (35)
7. Потеря напора на преодоление сил тяжести:
, (36)
8. Полная потеря напора на всасывающей линии:
Hвс = hτ.вс + hм.вс + Δz м., (37)
Hвс = 0,377 + 0,798 - 0,8 = 0,376 м.
9. Проверка всасывающей трубопровода на холодное кипение паров бензина.
Ps=57000 ∙ exp[-0,0327(Tнк-Т)]= 57000 ∙ exp[-0,0327(308-301,7)]= 46388,0 Па
где Tнк=35°С=308 К – температура начала кипения бензина.
T=28,7°С=301,7 К – температура максимального жаркого периода.
Условие, которое должно выполняться, чтобы не произошло срыва потока:
, (38)
Ps = 46388 Па - давление насыщенных паров бензина при 28,70С
Pa = 1,013· 105 Па - атмосферное давление
ρδ =763 - плотность бензина при температуре 28,70С
Гидравлический расчет нагнетательной линии
1. Внутренний диаметр трубопровода:
Dвc = Dвc - 2δ, (28)
Dвc
2. Скорость движения потока:
, (29)
3. Число Рейнольдса для потока нефтепродукта в трубопроводе:
, (30)
4. Критическое значение числа Рейнольдса:
, (31)
.
, (32)
.
Т.к. ReкрI < Re < ReкрII режим течения турбулентный, т.е. поток нефтепродукта находится в области смешанного трения, для которой коэффициент гидравлического сопротивления вычисляется по формуле:
, (33)
5. Потери напора по длине трубопровода:
, (34)
6. Потери напора на местные сопротивления:
, (35)
7. Потеря напора на преодоление сил тяжести:
∆z = zрез+hвзл-zнс, (38)
8. Полная потеря напора на всасывающей линии:
Hнаг = hτ.наг + hм.наг + Δz (39)
Hнаг = 2,162 + 1,188+7,7 = 11,05 м.
Гидравлический расчет всасывающей линии (внутрибазовая перекачка)
Таблица 17 – Местные сопротивления
Тип местного сопротивления |
Количество |
ξнаг |
Задвижка |
4 |
0,15 |
Поворот под 90° |
3 |
0,3 |
1. Внутренний диаметр трубопровода:
Dвc = Dвc - 2δ, (28)
Dвc
2. Скорость движения потока:
, (29)
3. Число Рейнольдса для потока нефтепродукта в трубопроводе:
, (30)
4. Критическое значение числа Рейнольдса:
, (31)
.
, (32)
.
Т.к. ReкрI < Re < ReкрII режим течения турбулентный, т.е. поток нефтепродукта находится в области смешанного трения, для которой коэффициент гидравлического сопротивления вычисляется по формуле:
,
(33)
5. Потери напора по длине трубопровода:
, (34)
6. Потери напора на местные сопротивления:
, (35)
7. Потеря напора на преодоление сил тяжести:
8. Полная потеря напора на всасывающей линии:
Hвс = hτ.вс + hм.вс + Δz, (37)
Hвс = 2,162+0,557 -2,3 = 0,42 м.
9. Проверка всасывающей трубопровода на холодное кипение паров бензина.
Ps=57000 ∙ exp[-0,0327(Tнк-Т)]= 57000 ∙ exp[-0,0327(308-301,7)]= 46388,0 Па
где Tнк=35°С=308 К – температура начала кипения бензина.
T=28,7°С=301,7 К – температура максимального жаркого периода.
Условие, которое должно выполняться, чтобы не произошло срыва потока:
, (38)
Ps = 46388 Па - давление насыщенных паров бензина при 28,70С
Pa = 1,013· 105 Па - атмосферное давление
ρδ =763 - плотность бензина при температуре 28,70С
Гидравлический расчет всасывающей линии
(трубопровод для налива в автоцистерны бензина Аи-98)
Подача насоса АСН 60 м3/час;
Длина всасывающей линии: Lвс = 316,2 м;
Наружный диаметр всасывающего трубопровода Dвс = 0,377 м;
Толщина стенки трубопровода δ = 0,0045 м;
Эквивалентная шероховатость труб kэ = 0,05 мм;
Геодезическая отметка резервуара zрез = 136,9 м;
Геодезическая отметка станции налива zс = 139,4 м;
Минимальная высота взлива в резервуаре h min взл = 1,5 м.
Таблица 18 – Местные сопротивления на всасывающей линии
Тип местного сопротивления |
Количество |
ξнаг |
Задвижка |
4 |
0,15 |
Поворот по 900 |
4 |
0,3 |
1. Внутренний диаметр трубопровода:
2. Скорость движения потока:
3. Число Рейнольдса для потока нефтепродукта в трубопроводе:
4. Критическое значение числа Рейнольдса:
Так как Re < ReкрI, режим турбулентный, т.е. поток нефтепродукта находится в зоне гидравлически гладких труб, для которой коэффициент гидравлического сопротивления вычисляется по формуле:
5. Потери напора по длине трубопровода:
6. Потери напора на местные сопротивления:
7. Потеря напора на преодоление сил тяжести
∆z = zнс - zрез- hвзлmin (40)
∆z =139,4 – 136,9- 1,5= 1,0 м.
8. Полная потеря напора на всасывающей линии
Hвс = hτ.вс + hм.вс + Δz=0,022 + 0,00235 +1,0= 1,02м.
9. Проверка всасывающей трубопровода на холодное кипение паров бензина.
Ps=57000 ∙ exp[-0,0327(Tнк-Т)]= 57000 ∙ exp[-0,0327(308-301,7)]= 46388,0 Па
где Tнк=35°С=308 К – температура начала кипения бензина.
T=28,7°С=301,7 К – температура максимального жаркого периода.
Условие, которое должно выполняться, чтобы не произошло срыва потока:
, (38)
Ps = 46388 Па - давление насыщенных паров бензина при 28,70С
Pa = 1,013· 105 Па - атмосферное давление
ρδ =717 - плотность бензина при температуре 28,70С