Конструирование отводной трубы.

Доставка и слив.

Доставка мазута на электростанции и промышленные котельные осуществляется:

1. трубопроводным транспортом. При расположении котельных или ТЭС вблизи нефтеперерабатывающих заводов или магистральных мазутопроводов.

2. водным. Требует устройства больших резервуаров для хранения вследствие замерзания водоемов.

3. автомобильным транспортом. В пром. и коммунальные котельные с небольшим потреблением топлива, а также при отсутствии ж/д транспорта и незначительных расстояниях от места доставки топлива.

4. железнодорожным. Наиболее распространен в России.

Топливо доставляется в цистернах вместимостью 50, 60, 90 и 120 т.

Время обработки одной ставки ж/д цистерн определяется «Правилами перевозок грузов» и составляет 10 часов с 15 октября по 15 апреля, 4 часа – в остальное время года. Под обработкой подразумеваются все операции по установке цистерн, заправке греющих приборов, разогреву и сливу мазута, пропарке (зачистке цистерн), сдаче зачищенных цистерн и подготовке их к отправке (закрытие верхних горловин, сливных приборов и пр.). Время непосредственного слива принимают 2 часа для четырех- и более осных цистерн, для двухосных – 1 ч 15 минут.

В зимний период низкие температуры и длительность доставки мазута приводят к тому, что на слив мазут подается с температурой -12÷+2 °С. Это делает необходимым подогрев мазута перед сливом до температуры:

мазут 40 - 40 °С;

мазут 100 – 60 °С.

Наилучшим должен быть признан тот способ разогрева и слива, который обеспечит:

1. сокращение простоя подвижного состава под сливом;

2. устранение или уменьшение обводнения мазута;

3. уменьшение применения ручного труда;

4. уменьшение загрязнения территории;

5. снижение себестоимости доставки и сливу.

Способы разогрева и слива мазута.

Переносными электрическими или паровыми подогревателями.

Производится путем опускания в цистерну через горловину переносных подогревателей. Является неэффективным и пожароопасным способом.

Переносными вибрирующими подогревателями.

Способ аналогичен 1-му, но с применением электровибраторов (И-85). Теплопередача выше в 15-20 раз. Вследствие громоздкости и трудоемкости не нашли практического применения.

Слив под давлением.

Давление создается паром или воздухом. Установка герметизирующих крышек является сложным и трудоемким процессом.

С рециркуляционным разогревом мазута в цистернах.

Мазут не обводняется, но процесс слива не ускоряется.

Слив из цистерн с паровыми рубашками.

Нижняя часть котла и сливной патрубок покрыты паровой рубашкой.

Разогрев инфракрасными лампами в тепляках.

Разогрев и слив с помощью открытого пара.

Является основным способом разогрева мазута.

Недостатки:

1. разбрызгивание до 20 м в стороны капель мазута с паром;

2. значительное обводнение мазута (до 10 %);

3. значительный расход пара.

Преимущество: простота устройств.

Комплекс сливных устройств в общем случае состоит из:

1. сливных самотечных лотков (фронт слива);

2. мостика для обслуживания ж/д цистерн;

3. сборных поперечных лотков с гидрозатвором и фильтром сеткой;

4. промежуточных емкостей с перекачивающими насосами, как правило, погружного типа, устанавливаемыми на перекрытии.

Подбор комплекса сливных устройств.

Подбор сливных эстакад.

Требуемое число эстакад для слива:

где G_ч – суммарный часовой расход мазута всеми котлами;

k_З – коэффициент неравномерности поступления составов с мазутом, принимаем k_З=1,2;

t - длительность слива одного состава с учетом времени на его подачу и отправку, t=2 часа;

G_дост – масса мазута в мазутохранилище, но не более весовой нормы налива состава мазутом, принимаемой G_Н=3000 т.

Суммарный часовой расход мазута принимается по справочной литературе, при этом необходимо его пересчитать на реальную теплоту сгорания мазута:

где G^пасп – расход мазута одним котлом по паспорту котла, G_пасп=420 кг/ч;

Q^пасп - низшая теплота сгорания рабочей массы мазута по паспорту котла, Q^пасп=9650 ккал/кг;

Q^факт – низшая теплота сгорания рабочей массы мазута данной марки, Q^факт=9700 ккал/кг для мазута М40;

n_к – число котлов, n_к=3.

При n_к котлов суммарный часовой расход мазута составляет:

Принимаем число сливных эстакад равным одной эстакаде.

Количество цистерн в составе:

,

где r_М – плотность мазута при температуре слива, плотность мазута марки М40 при 30⁰С составляет 953 кг/м³;

V_М – емкость цистерны, V_М=50 м³.

Суммарная длина сливных эстакад:

,

где l_Ц – длина цистерны по буферам, l_Ц=12,02 м;

Расчет сливных желобов.

Расчетная площадь межрельсового сливного желоба (без учета площади, занимаемой в нем паропроводами):

где v – скорость течения мазута в желобе, из рекомендуемого диапазона 0,1‑0,6 м/с принимаем v=0,4 м/с;

G_МАЗ – количество топлива, которое должно проходить по желобу в единицу времени. Определяется как соотношение емкости цистерны ко времени ее слива, принято время слива t=2 ч (слив механизированный):

Задавшись шириной желоба b=1,320 м, определяем высоту H₂ из соотношения:

Принимаем высоту лотка на 15 см больше расчетной. Таким образом, H₂=0,163 м. Проектируем лоток симметричным, то есть принимаем H₂=H₃=0,163.

Исходя из величины уклона i=0,02 вычисляем высоту H₁:

H₁= H₂+i×L/2,

где L – длина сливного желоба, L=90,4 м.

H₁=0,163+0,02×90,4/2=1,067 м.

Выполним проверку высоты H₁ по выше приведенной методике:

Принимаем максимальное значение H₁ из двух вычисленных.

Окончательно H₁=1,067 м.

Конструирование отводной трубы.

Диаметр отводных труб определяют по формуле:

где n - кинематическая вязкость мазута, n=3,65×10^-4 м²/с;

.

G_маз – расход сливаемого мазута, G_маз=0,049 м³/с;

l – длина отводной трубы, l=21 м;

Dz – разность отметок оси отводной трубы у желоба и у сливного резервуара, Dz=1,65 м;

m и b₁ – величины, зависящие от режима течения. Так как мазут является вязкой средой, то в большинстве случаев реализуется ламинарный режим течения. При ламинарном режиме:

Принимаем ближайший диаметр по ГОСТ D_n´S 325´5,0, d_вн=300 мм.

Проверяем режим течения по критериальному числу Рейнольдса:

- площадь поперечного сечения трубы

- скорость мазута в трубопроводе

Режим течения ламинарный.

Расчет расхода теплоты

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: