9342

Гидравлический расчет нефтебазовых коммуникаций

Контрольная

Производство и промышленные технологии

Гидравлический расчет нефтебазовых коммуникаций Задание. Вариант 1. Выполнить гидравлический расчет технологических коммуникаций для слива нефтепродуктов из железнодорожных цистерн через нижнее сливное устройство при следующих исходных данных: Gмес....

Русский

2013-03-02

294.5 KB

40 чел.

Гидравлический расчет нефтебазовых коммуникаций

Задание.

Вариант 1.

Выполнить гидравлический расчет технологических коммуникаций для слива нефтепродуктов из железнодорожных цистерн через нижнее сливное устройство при следующих исходных данных:

Gмес.макс.=30100 т;

ν=1,98 сСт;

ρ=787 кг/м3;

Δz= 5м;

hвзл.=10,5м (максимальный уровень взлива нефтепродукта в резервуар);

lвс=60 м, lнаг=136 м.

Решение

1 Определяем требуемое количество сливных устройств

,

где Gмес.макс. - месячный грузооборот, т;

      Vц – объем цистерн, примем равной 60м3;

       ρ – плотность нефтепродукта, т/м3;

       

Полученное значение округляем в большую сторону, следовательно n=22 шт.

  1.  Для полученного числа сливных устройств вычерчивается технологическая схема (рисунок 1).

Рисунок 1 – Технологическая схема нефтебазовых коммуникаций.

3  Технологическая схема разбивается на участки, в пределах которых расход постоянен:

I – устройство нижнего слива;

II – коллектор;

III – всасывающий трубопровод;

IV – нагнетательный трубопровод.

4  Определяем значения коэффициентов местных сопротивлений для каждого участка и сводим их в таблицу 1.

Таблица 1 – Перечень местных сопротивлений и значения их коэффициентов

Наименование

местных

сопротивлений

Значение

ζi

УСН

Коллектор

Всасыв. т/п

Нагнетат.т/п

кол-

во

Σζ

кол-

во

Σζ

кол-

во

Σζ

кол-

во

Σζ

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Сливн.приб.

1,3

1

1,3

Плавный повор. на 900

0,69

6

4,14

1

0,69

1

0,69

2

1,38

Поворотное устройство

2

2

4

Тройник на слияние

3

6

18

Задвижка

0,5

3

1,5

2

1

Фильтр

1,7

1

1,7

Вход в резервуар

1

1

1

Всего

9,44

18,69

3,89

3,38

5  Определяем потери напора для каждого участка.

Участок I

1  Определяем расход жидкости через устройство

,

где  Vц – объем цистерн, примем равной 60м3;

        τ – среднее время слива одной цистерны, примем равной 80 мин;

.

2  Определяем ориентировочный диаметр сливного устройства

,

где w0 – ориентировочная скорость перекачки, зависит от вязкости и назначения трубопровода.

При ν ≤ 11,5·10-6 м2/с, w0 вс=1,5 м/с, w0 наг=2,5 м/с.

.

Полученное значение d0 округляем до ближайшего по ГОСТу: d0ГОСТ=150мм.

3  Определяем скорость движения жидкости

.

4  Определяем параметр Re

.

5  Определяем переходные числа Re

,   kэ=0,15мм;

 

6  Определяем коэффициент гидравлического сопротивления λ

ReI < Re < ReII, следовательно режим течения турбулентный, зона смешанного трения. Для расчета гидравлического сопротивления λ будем использовать формулу Альтшуля

.

7  Определяем приведенную длину нижнего сливного устройства

.

8  Определяем потери напора в нижнем сливном устройстве

.

Участок II

1  Определяем расход жидкости через коллектор

,

где  N – количество сливных устройств, подключаемых к коллектору

.

2  Определяем ориентировочный диаметр коллектора

.

Полученное значение d0 округляем до ближайшего по ГОСТу: Выбираем сварную трубу диаметром 273мм и толщиной стенки 4мм, d0=273-2·4=265мм.

3  Определяем скорость движения жидкости

.

4  Определяем параметр Re

.

5  Определяем переходные числа Re

,   kэ=0,15мм;

 

6  Определяем коэффициент гидравлического сопротивления λ

ReI < Re < ReII, следовательно режим течения турбулентный, зона смешанного трения. Для расчета гидравлического сопротивления λ будем использовать формулу Альтшуля

.

7  Определяем приведенную длину коллектора

.

8  Определяем потери напора в коллекторе

,

где k – коэффициент неравномерности, зависит от режима течения жидкости.

Участок III

1  Определяем расход жидкости через всасывающий трубопровод

,

где  N – количество сливных устройств, подключаемых к всасывающему трубопровоу;

.

2  Определяем ориентировочный диаметр всасывающего трубопровода

Полученное значение d0 округляем до ближайшего по ГОСТу: Выбираем сварную трубу диаметром 351 мм и толщиной стенки 4мм. d0=351-2·4=343мм.

3  Определяем скорость движения жидкости

.

4  Определяем параметр Re

.

5  Определяем переходные числа Re

,   kэ=0,15мм;

 

6  Определяем коэффициент гидравлического сопротивления λ

ReI < Re < ReII, следовательно режим течения турбулентный, зона смешанного трения. Для расчета гидравлического сопротивления λ будем использовать формулу Альтшуля

.

7  Определяем приведенную длину всасывающего трубопровода

.

8  Определяем потери напора во всасывающем трубопроводе

.

Участок IV

1  Определяем ориентировочный диаметр нагнетательного трубопровода

Полученное значение d0 округляем до ближайшего по ГОСТу: Выбираем сварную трубу диаметром 273мм и толщиной стенки 4мм. d0=273-2·4=265мм.

2  Определяем скорость движения жидкости

.

3  Определяем параметр Re

.

4  Определяем переходные числа Re

,   kэ=0,15мм;

 

5  Определяем коэффициент гидравлического сопротивления λ

ReI < Re < ReII, следовательно режим течения турбулентный, зона смешанного трения. Для расчета гидравлического сопротивления λ будем использовать формулу Альтшуля

.

6  Определяем приведенную длину нагнетательного трубопровода

.

7  Определяем потери напора в нагнетательном трубопроводе

.

6  Определяем полные потери напора

При пустом резервуаре

При полном резервуаре

По Q и H подбираем насос.

Для полученных H=21,257 м и Q=0,1375м3/с=137,5л/с подбираем насос 8НДв с диаметром рабочего колеса D= 500 мм (рисунок 2).

7   По программе Paket 1 определяем потери напора на участках коммуникаций при различных значениях расхода. Результаты расчета сводим в таблицу 2.

Таблица 2 – Потери напора на участках коммуникаций

УСН

Коллектор

Всас. т/п

Нагнет. т/п

Полные потери напора

Потери в коммуни-кациях при пустом резервуаре

Потери в коммуни-кациях при заполненном резервуаре

Q

H

Q

H

1/3H

Q

H

Q

H

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

10

0

50

0,2

0,06666667

90

0

90

0,5

0,56666667

5,566667

16,06667

20

0,1

100

0,6

0,2

180

0,1

180

2

2,4

7,4

17,9

30

0,1

150

1,3

0,43333333

270

0,3

270

4,3

5,13333333

10,13333

20,63333

40

0,2

200

2,3

0,76666667

360

0,5

360

7,5

8,96666667

13,96667

24,46667

45

0,258

225

2,82

0,94

405

0,651

405

9,48

11,4571

16,4571

26,9571

50

0,3

250

3,5

1,16666667

450

0,8

450

11,6

13,8666667

18,86667

29,36667

60

0,5

300

5

1,66666667

540

1,1

540

16,5

19,7666667

24,76667

35,26667

70

0,6

350

6,8

2,26666667

630

1,5

630

22,3

26,6666667

31,66667

42,16667

По полученным результатам строим совмещенную характеристику трубопровода и насоса (рисунок 3).

Рисунок 2 – Характеристика насоса 8НДв – Нм; n=960 об/мин

                1 – потери напора в коммуникациях при заполненном резервуаре

                2 – потери напора в коммуникациях при пустом резервуаре

                3 – характеристика насоса 8НДв с диаметром рабочего колеса D= 500мм

Рисунок 3 – Совмещенная характеристика трубопровода и насоса

Вывод: В процессе слива цистерн расход в коммуникациях изменяется от    

Q1= 582 м3/ч до Q2=496 м3/ч.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

51246. Технические средства автоматики и управления. Методические указания 1.58 MB
  Рабочие диапазоны и уровни уставки срабатывания реле настраиваются для каждого канала независимо. по 2 на канал; Настройка уровней срабатывания реле производится независимо для каждого канала; Тип встроенного дисплея: жидкокристаллический с подсветкой; Геометрические размеры дисплея регистратора: 80 х 120 мм; Степень защиты: блока коммутации: IР65; регистратора: IР30; 2. При настройке блока коммутации устанавливаются: тип подключаемого датчика для каждого канала; градуировочные характеристики и рабочие диапазоны подключаемых...
51247. Программирование в системе Delphi. Методические указания 294.5 KB
  В то же время имеются существенные трудности при изложении соответствующего материала в рамках отводимых программой часов. Поэтому основной целью данных методических указаний является подробное изложение модельных примеров написания лабораторных работ с целью предоставления работоспособного шаблона приложения, который можно (после изучения компонент, отвечающих за его функциональность) использовать в собственном рабочем проекте.
51248. Основи радіоелектроніки. Методичні вказівки 1.56 MB
  Обидва ці закони являють собою лінійні залежності і їх використання приводить до лінійних алгебраїчних рівнянь. Використання нелінійних систем разом з вузькосмуговими лінійними фільтрами які виділяють окремі гармонічні складові або групи гармонік дозволяє здійснювати такі перетворення як випрямлення змінного струму помноження частоти сигналу а також модуляцію перетворення частоти та детектування котрі широко застосовуються при передачі інформації по каналам зв’язку. В його складі будуть тепер присутні не лише вищі гармоніки вхідних...