|
Расчет механических дыхательных клапанов
Максимальный расход газов через дыхательный клапан:
Q = q1 + q2 + q3 + q4, (11.10.1)
где q1 – наибольшее поступление жидкости в резервуар, м3/ч; q2 – увеличение объема газа в резервуаре за счет нагрева поверхности резервуара м3/ч,; q3 - увеличение объема газа в резервуаре при поступлении более теплой жидкости, м3/ч; q4 - увеличение объема газа в резервуаре за счет испарения жидкости, м3/ч.
q2 = υt · Vг · β, (11.10.2)
где β – коэффициент объемного расширения газов (1/273 К-1); υt – скорость нагрева газового пространства (принимается равной 0,0013 К/с)· Vг – максимальный объем газового пространства (принимается равным объему резервуара),м3.
q3 = Е ·D2, (11.10.3)
где Е – опытный коэффициент, зависящий от разности температур (ΔТ) закачиваемого нефтепродукта и газового пространства резервуара (табл. 11.22); D – диаметр резервуара, м.
Таблица 11.22
ΔТ
|
|
|
|
|
|
|
| Е , м/ч
| 0,074
| 0,089
| 0,31
| 0,47
| 0,81
| 1,18
| 1,62
|
q4 = 1,3 · D2 (11.10.4)
При работе резервуара на вакуум расход поступающего через клапан воздуха:
Qв’ = q1’+ q2’, (11.10.5)
где q1’ - расход жидкости из резервуара, м3/ч;q2’ - уменьшение объема газа в связи с охлаждением, м3/ч.
q2’ = υt’ · Vг · β, (11.10.6)
где υt’ - скорость охлаждения газового пространства (при дожде и ливне принимается равной 8· 10-3 К/с);
Задачи для самостоятельного решения
Задача 11.1.В вертикальном цилиндрическом резервуаре типа РВС номинальной емкости V хранится М нефтепродукта плотностью ρ20. Определить колебание уровня нефтепродукта в резервуаре, если его температура изменилась от t1 до t2. Расширение резервуара не учитывать. Данные к задаче приведены в табл. 11.23.
Таблица 11.23
Исходные данные к задаче 11.1
№ варианта
| Емкость резервуара
V,м3
| Масса нефтепро-дукта М, т
| Плотность ρ20, кг/м3
| t1 , 0С
| t2 , 0С
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| -10
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| -5
|
|
|
|
|
|
|
|
| 1 000
|
|
|
|
|
| 2 000
| 1 000
|
|
|
|
| 3 000
| 2 000
|
|
|
|
| 5 000
| 3 000
|
| -5
|
|
| 10 000
| 7 000
|
|
|
| Задача 11.2.В открытом резервуаре высотой H и диаметром D содержится нефтепродукт. При температуре t1 уровень нефтепродукт не доходит до края резервуара на высоту h. Определить при какой температуре t2 нефтепродукт начнет переливаться через край резервуара. Данные к задаче в табл. 11.24.
Таблица 11.24
Исходные данные к задаче 11.2
№ вар.
| Н, м
| D, м
| ρ20, кг/м3
| h, см
| t1 , 0С
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача 11.3.Нефтепродукт плотностью (750 + N) кг/м3 находится в подземном резервуаре и для его откачки установлен центробежный насос. Верх корпуса находится над уровнем нефтепродукта на расстоянии Н = 2 м. Для заливки центробежного насоса установлен вакуум насос. Какой необходимо создать вакуум для нормальной работы центробежного насоса?
N- номер варианта
Задача 11.4.Трубопровод подготовлен к гидравлическим испытаниям и заполнен водой при атмосферном давлении. Длина трубопровода (N/2) км, диаметр 426´4 мм, коэффициент объемного сжатия воды равен 0,5´10-9 1/Па.
Какое количество воды необходимо подать в трубопровод, чтобы давление поднялось до 2 МПа?
Задача 11.5.В резервуаре РВСП находится нефтепродукт плотностью (750 + N) кг/м3. Определить массу груза, установленного на понтоне диаметром 45 м, если после установки груза осадка понтона увеличилась на 1 мм.
Задача 11.6.Простейший ареометр выполнен из круглого карандаша диаметром 8 мм, весом 0,006Н и к его основанию прикреплен металлический шарик диаметром 5мм. Определить плотность жидкости, если ареометр погружен в нее на 1,6 см.
Задача 11.7.В резервуаре-отстойнике типа РВС диаметром 4,7 м уровень воды составляет 5 м, а толщина всплывшего нефтепродукта равна 2 см. Показания манометра, установленного на крыше резервуара, равно 1,5 кПа. Определить силу давления на дно резервуара, если плотность нефтепродукта равна (780 +N) кг/м3.
Задача 11.8.В резервуаре типа РВС с нефтепродуктом плотностью (780 - N) кг/м3, установленный на крыше вакуумметр показывает N кПа. Необходимо определить показания манометра, установленного на стенке резервуара на расстоянии 6 м от уровня свободной поверхности жидкости.
Задача 11.9.Сможет ли насос откачивать бензин плотностью (750 + N) кг/м3 из закрытого подземного резервуара, если поверхность жидкости находится ниже оси насоса на 2 м и абсолютное давление на всасывающем патрубке насоса не может быть меньше (50 + N) кПа?
Задача 11.10.По трубопроводу переменного сечения перекачивается нефтепродукт плотностью (750 + N) кг/м3 в количестве 40 тыс. тонн в год. Диаметры трубопроводов равны: на первом участке - 325´4 мм, на втором участке - 219´4 мм, на третьем участке – 273´4 мм. Определить:
1. Скорость течения нефти на каждом участке.
2. Диаметр лупинга на втором участке исходя из условия, что скорость нефтепродукта в лупинге и на втором участке будет равна скорости на первом участке.
Задача 11.11.По горизонтальному трубопроводу диаметром 219´4 мм и длиной 7 км перекачивается нефтепродукт плотностью (760 +N) кг/м3 и вязкостью 0,9 Ст. Определить перепад давления, необходимый для перекачки нефтепродукта в количестве (100+N) т /ч. Трубы новые, стальные, бесшовные.
Задача 11.12.Определить расход жидкости в горизонтальном трубопроводе диаметром 273´4 мм протяженностью 1,5 км при перепаде давления 0,05 МПа. Плотность нефтепродукта – (800 + N) кг/м3, вязкость – 0,4 Ст.
Задача 11.13.По трубопроводу диаметром 108´4 мм подается нефтепродукт плотностью (740 + N) кг/м3 и вязкостью 0,15 сСт из резервуара с избыточным давлением (30 + N) кПа в расположенный выше резервуар, где наблюдается вакуум N кПа. Длина трубопровода (60 + N) м, разность геодезических отметок уровней свободных поверхностей жидкости в резервуарах равна 4 м, местные сопротивления: 3 задвижки, 3 поворота, вход в трубу. Определить расход нефтепродукта в трубопроводе.
Задача 11.14.Определить диаметр трубопровода и потери напора на участке, если известны: расход – 200 м3 /ч, длина участка – (200 + N) м, вязкость нефтепродукта 5,5 сСт, местные сопротивления – 1 задвижка, два поворота.
Задача 11.15.По трубопроводу перекачивается нефтепродукт плотностью (800 + N) кг/м3 и вязкостью 0,7 Ст. Диаметр трубы 273´4 мм, длина 5 км, разность геодезических отметок 3 м. Абсолютное давление в начале равно 1,6 МПа, в конце - 1,2 МПа. Трубы новые, стальные, сварные. Определить расход жидкости графо-аналитическим методом.
Задача 11.16.Определить вместимость резервуарного парка нефтебазы по бензину А-80 при заданном графике поступления и отгрузки, в процентах от годовой реализации (табл. 11.25).
Среднемесячное потребление бензина составляет (1000+N) м3.
Таблица 11.25
Исходные данные к задаче 11.16
Показатели
| Значение показателя, (%
| месяц
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| всего
| Поступление
Отгрузка
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Задача 11.17.Определить необходимый полезный объем резервуарного парка железнодорожной распределительной нефтебазы, расположенной севернее 600 северной широты в районе, где промышленность потребляет 70% нефтепродуктов. Среднемесячное потребление дизельного топлива составляет 15000 м3.
Задача 11.18.Объем резервуарного парка равен (60 + N) тыс. м3 , из них 20% составляет бензин А-80, 30% - бензин А-93, остальное – дизельное топливо Л. Сделать выбор оптимальных типоразмеров резервуаров для каждого вида нефтепродукта и произвести компоновку резервуарного парка.
Задача 11.19.Определить время истечения нефтепродукта вязкостью 0,2 Ст из железнодорожной цистерны через нижнее сливное устройство по трубопроводу в резервуар (безнапорный слив). Диаметр цистерны 2,8 м, длина цистерны 10,2 м. Диаметр сливного трубопровода 102 мм, длина (30 + N) м. Разность геодезических отметок сливного патрубка цистерны и приемно-раздаточного патрубка резервуара равна 3 м. Площадь зеркала нефтепродукта в резервуаре (40 + N) м2. Местные сопротивления: универсальный сливной прибор; угольник с углом поворота 900; три задвижки; вход в резервуар; один тройник.
Задача 11.20.Определить время налива нефтепродукта вязкостью 0,25 Ст из резервуара в ж/д цистерну, диаметр которой равен 2,8 м, длина 10,2 м. Налив производится через верхнее наливное устройство под уровень жидкости. Максимальный взлив в резервуаре равен 10 м, минимальный взлив берется из условия, что в резервуаре объем жидкости равен объему одной цистерны. Площадь зеркала жидкости в резервуаре (50 + N) м2. Разность геодезических отметок приемно-раздаточного патрубка резервуара и нижней образующей котла цистерны равна 3 м. Диаметр сливного трубопровода 150 мм, длина (60 + N)м. Местные сопротивления: внезапное расширение потока; три угольника с углом поворота 900; три задвижки; один тройник.
Задача 11.21.Из пункта А перекачивается нефтепродукт насосом с производительностью Q (м3/ч) и одновременно подается в резервуары 4, 5, 6, 7 (рис. 11.8). На входе в резервуар 7 избыточное давление должно быть не менее Р2 (МПа). В местах разветвлений трубопроводов установлены тройники, в начале каждого участка и перед резервуарами установлены задвижки. Определить диаметры отдельных участков трубопровода и подобрать насосы. Остальные данные представлены в табл. 11.26.
Рис. 11.8. Сеть распределительных трубопроводов
Таблица 11.26
Исходные данные к задаче 11.21
| номер варианта
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ρ, кг/м3
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ν, сСт
| 0,6
| 0,7
| 0,8
| 0,9
| 1,5
| 2,0
| 2,5
| 3,0
| 3,5
| 4,0
| Р, МПа
| 0,1
| 0,2
| 0,15
| 0,25
| 0,3
| 0,2
| 0,25
| 0,35
| 0,3
| 0,4
| Q, м3/ч
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| q4, м3/ч
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| q5, м3/ч
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| q6, м3/ч
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| L1, м
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| L2 , м
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| L3 , м
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| L4, м
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| L5, м
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| L6 , м
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| L7, м
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача 11.22.Подобрать механический дыхательный клапан для резервуара емкостью V при максимальной производительности закачки q1 (табл. 11.27).
Таблица 11.27
Исходные данные к задаче 11.22
Вариант
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| V, тыс.м3
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| q1, м3/ч
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| D, м
| 10,43
| 18,98
| 18,98
| 20,92
| 20,92
| 15,18
| 10,48
| 15,18
| 39,9
| 28,5
|
Задача 11.23.Определить потери автомобильного бензина при различных способах налива автомобиля-цистерны. Давление насыщенных паров по Рейду равно 40 кПа, температура бензина (280 + N) К, температура начала кипения бензина 319 К. Расход налива составляет:
АЦ- 5,5-4320 – 30 м3 /ч;
АЦ- 8,5-225Б – 40 м3 /ч;
АЦ-9,5-225Б – 45 м3/ч;
АЦ-10-260 – 45 м3/ч.
Налив ведется при атмосферном давлении Ра =101 кПа.
Задача 11.24.Определить какой объем бензина вытечет через:
а) коррозионное повреждение длиной l=(1+N/2) мм, шириной b=(0,1N+1)мм;
б) круглое коррозионное отверстие диаметром dср= (0,5N+1) мм в стенке резервуара, находящееся на расстоянии 1,5 м от днища. Уровень взлива в период истечения 9 м. Продолжительность истечения 5 ч. Вязкость бензина равна 0,8·10-6 м2/с.
Задача 11.25.Произвести гидравлический расчет трубопроводов для схемы слива, изображенной на рис. 11.9. Построить характеристики трубопроводов и подобрать центробежный насос. Отметки днища резервуара, оси насоса и нижней образующей цистерны одинаковы. Вязкость нефтепродукта ν=(0,05+0,1N) см2/с.
Рис. 11.9. Схема слива
Задача 11.26.Определить производительность двух параллельно соединенных насосов (рис. 11.10). Подобрать двигатели к насосам и
Рис. 11.10. Схема слива
установить, как влияет высота резервуаров (H=11,5м) на производительность перекачки. Разность геодезических отметок днища резервуара и цистерны z2 = 10 м, плотность нефтепродукта ρ = (750+N) кг/м3.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|