Сделай Сам Свою Работу на 5

Принудительный налив нефтепродуктов в транспортные емкости





 

Целью расчета принудительного налива является:

1) определение диаметров участков трубопроводной коммуникации;

2) подбор насоса для осуществления налива;

3) определение фактического расхода и продолжительности налива.

Исходными данными для расчета являются: количество заполня­емых цистерн nц, средний полезный объем одной цистерны Vц, требуемая продолжительность налива τн, а также схема коммуникаций.

Требуемая подача насоса определяется

(11.7.1)

Расход в коллекторе

(11.7.2)

где кк – коэффициент, учитывающий схему подключения насоса к коллектору: при симметричном подключении кк=2, при несимметричном 1 < кк < 2.

Средний расход нефтепродукта в стояке

(11.7.3)

Диаметры всех участков находятся с учетом рекомендуемых в табл. 11.19 скоростей перекачки нефтепродуктов.

Напор Нн, который должен развивать насос, определяется сум­мированием расчетных потерь на трение, потерь на местных сопро­тивлениях и разности нивелирных высот цистерны и резервуара.

По величинам Нн и Qн подбирается тип насоса.

Фактическая подача насоса находится решением квадратного уравнения (11.6.6), в котором расчетные коэффициенты Ац,Вц и Сц находятся по формулам



(11.7.4)

где lс.пр, lк.пр, lв.пр, lн.пр – приведенная длина соответственно стояка, кол­лектора, всасывающего и нагнетательного трубопроводов; Dц – диа­метр котла цистерны; Нр – взлив нефтепродукта в резервуаре.

При расчете λi в первом приближении необходимо принимать расход, по которому определялся диаметр участка di.

В случае самотечного налива при расчете коэффициентов Ац,Вц и Сц необходимо принять Н0 = а = b = 0.

Алгоритм расчета налива транспортных средств такой же, как и при принудительном сливе.

При наливе транспортных емкостей должна быть исключена опас­ность воспламенения паров разрядами статического электричества.

По специфике искрообразования операция по наливу нефтепро­дуктов в цистерны разделяется на три стадии:

1) начальную – длящуюся с начала подачи продукта до момента затопления отверстия шланга;

2) основную – длящуюся до окончания подачи продукта;

3) завершающую – заканчивающуюся извлечением загрузочно­го шланга из цистерны.



На первой стадии допустимая скорость заполнения цистерны υдоп.1 оп­ределяется из условия, что входная плотность зарядов статического элек­тричества не должна превышать допустимой величины, что дает

(11.7.5)

где β1; m1; n – постоянные коэффициенты, значения которых для нефтепродуктов с электропроводностью γ даны в табл. 11.20; ε – от­носительная шероховатость труб.

На основной стадии налива скорость нефтепродукта лимитируется условиями разряда статического электричества между поверхностью наэлектризованного продукта и элементами конструкции цистерны

(11.7.6)

где φдоп – безопасное допустимое значение потенциала поверхности нефтепродукта в цистерне, φдоп = 3 ∙ 104 В ; Lц – длина цистерны, м; η – коэффициент, учитывающий влияние наливного стояка на электрическое поле в цистерне, при Lц = 9...11 м - η =0,75, а при Lц > 11 м - η = 1; ε0 – абсолютная диэлектрическая проницаемость нефтепродукта (табл. 11.20).

 

Таблица 11.20

Величины коэффициентов β1; m1; n и абсолютная диэлектрическая проницаемость нефтепродуктов

Нефтепродукт γ∙1010, м/м β1106 n m1 10-12ε0 Ф/м
Топливо ТС-1 0,48...1,25 12,64 1,97 1,15 18,6
Бензин А-72 0,65... 2,56 7,92 2,07 1,21 17,5
Бензин А-76 1,77...5,60 8,44 1,81 0,92 17,5
Бензин А-72 эт. 2,79...4,45 19,8 1,69 1,69 17,5
Бензин А-76 эт. 1,50...3,16 36,6 1,76 1,21 17,5
Бензин А-93 эт. 4,02... 25,20 21,64 1,9 1,03 17,5
Дизтопливо летнее 3,00... 11,30 21,88 2,57 1,52
Дизтопливо зимнее 10,80...11,80 32,52 2,08 1,22

 

Для предотвращения разряда статического электричества на завершающей стадии налива рукав надо извлекать из цистерны не менее чем через 2 минуты после окончания заполнения цистерны.



 

Примеры расчетов

 

Пример 11.9.Произвести гидравлический расчет коллек­тора для слива маршрутаиз 10 цистерн с нефтепродуктом вязкостью ν= 0,05 см2/с при t =+ 5°С. Время слива маршрута 1,5 ч. Расстояние между сливными стояками 12мВнутренний диаметр сливного стояка d = 102мм, коллектора d=207мм (рис. 11.6). Емкость цистерны 61 м3.

 

Рис 11.6. Коллектор для сливо-наливных операций с цистернами

 

Решение

Расход нефтепродукта через один стояк

Средняя скорость жидкости

Параметр Рейнольдса

Коэффициент гидравлического сопротивления по формуле Блазиуса

Потеря напора в шланге

м.

Геометрическая длина стояка

м.

Находим сумму местных сопротивлений:

.

Приведенная длина стояка

м.

Потеря напора в стояке

м.

Расход нефтепродукта через одну половину коллектора

Q=5q=5·0,0114=0,057 м3/с.

Скорость жидкости при выходе из коллектора

м/с.

Параметр Рейнольдса

Коэффициент гидравлического сопротивления по формуле Блазиуса

Приведенная длина коллектора

м.

Потеря напора в коллекторе, как в трубопроводе с переменным расходом

м.

Полные потери напора определяется как сумма последова­тельных сопротивлений:

hk = 0,78 +0,43 +0,32 = 1,53 м.

 

Пример 11.10.Произвести поверочный расчет всасывающего трубопровода (рис. 11.6) на устойчивость всасывания автомобильного бензина при температуре 30°С. Кинематическая вязкость бензина при температуре перекачки ν=0,0065 см2/с упругость паров 400 мм рт. ст. плотность ρ=0,715 т/м3. Производительность насоса 200 м3/ч. Минимальное атмосферное давление Ра = 720мм рт. ст. Отметки днища цистерны и оси насоса одинаковы.

Решение

Расход нефтепродукта через один стояк

м3/с.

Скорость нефтепродукта в стояке

м/с.

Параметр Рейнольдса

Коэффициент гидравлического сопротивленияпо формуле Н.И.Белоконя

Потеря напора на участке 2-3

м.

Потеря напора на участке 3-4

м.

Расход нефтепродукта через одну половину коллектора

Q=5q=5∙0,0111=0,0555 м3/сек.

Скорость жидкости при выходе из коллектора

м/с.

Параметр Рейнольдса

Коэффициент гидравлического сопротивления

Потеря напора на участке 4-5 (в коллекторе)

м.

Потеря напора на участке 5-6 в (во всасывающемтрубопро­воде)

м.

Поcтроим график остаточных напоров. На чертеже коммуникации, выполненном в масштабе (рис. 11.7), наносим уровень минимального атмосферного давления На (в м столба жидкости), отмеряя его от нижней образующей цистерны:

 

Рис. 11.7. График остаточных напоров

м бензинового столба.

От уровня атмосферного давления откладываем вниз потери напорана участке 1-2 и получает точку 2. Ордината 2-2представляет собой остаточный напор в точке 2. Аналогичным образом получаем точки 3, 4, 5 и 6 . Ломанная 1-2-3-4-5-6 представляет собой график остаточных напоров для данной коммуникации.

Выразим теперь упругость паров бензина в метрах бензинового столба:

м бензинового столба.

Параллельно линии остаточных напоров на расстоянии 7,6 м строим линию упругости пара.

Из полученного графика видно, что линия упругости пара нигде не пересекает коммуникацию, следовательно, во всей всасывающей линии не будет вскипания бензина. Наименее надежной точкой коммуникации, с точки, зрения образования газовой пробки, является точка 3,где ордината 3-3 наимень­шая.

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.