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

26 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

3070. Исследование свободных процессов в линейных цепях 3.46 MB
  Исследование свободных процессов в линейных цепях Цель работы: изучение связи между видом свободного процесса в цепи и расположением собственных частот (корней характеристического уравнения) на комплексной плоскости; приближенная оценка собственных ...
3071. Грузовые автомобильные перевозки 12.75 MB
  Изложены вопросы классических и современных подходов к технологии, организации работы и управлению грузового автомобильного транспорта. Рассмотрена роль грузового автомобильного транспорта как заключительного этапа производства товарной продукции отраслей материального производства. В основу учебника положен системный, логистический подход к функционированию хозяйственной деятельности вообще, роли и месте грузового автомобильного транспорта в этой деятельности в частности
3072. Ресурсы для развития нетрадиционной энергетики 21.44 KB
  Ресурсы для развития нетрадиционной энергетики. В понятие нетрадиционная энергетика мы будем вкладывать четыре основных направления. Возобновляемые источники энергии (солнечная энергия, ветровая, биомасса, геотермальная, низкопотенциальное тепло зем...
3073. Парадигмы и поэтика произведений литературы 20 века 26.75 KB
  Парадигмы и поэтика произведений литературы 20 века XX столетие, как никакая другая эпоха в истории словесно-художественной культуры, отмечена устремлением к авангардности, к открытию новых возможностей в сфере художественности – от проблем ком...
3074. Лекции по финансовому менеджменту 177.07 KB
  Лекции по финансовому менеджменту Содержание, цели и задачи финансового менеджмента.  Сущность и принципы финансового менеджмента.  Цели и задачи финансового менеджмента. Эволюция целей.  Механизм финансовый менеджмента и его элементы...
3075. Признание отцовства и право ребенка на имя 32.87 KB
  Установления факта признания отцовства и факта отцовства Факт родства между людьми порождает большое количество правовых последствий, среди которых можно выделить обязанность по уплате алиментов, право на общение с ребенком, право наследования за...
3076. Патопсихология - отрасль клинической психологии 19.67 KB
  Патопсихология. Патопсихология - практическая отрасль клинической психологии, «изучающая расстройства психических процессов например, при психических болезнях и состояний психологическими методами, осуществляя анализ патологических изменений...
3077. Инновации в обучении метафоры и модели. Анализ зарубежного опыта 2.02 MB
  Авторский замысел этой книги включал несколько задач. Одна из них состояла в том, чтобы представить свод практических, инструментальных подходов, созданных в мировой педагогике. Еще одна задача — выявление глубинных основ, заложенных в приметах...
3078. Понятие биоэтики 81.5 KB
  Биоэтика - наука о нравственной стороне жизнедеятельности. Биоэтика или этика жизни является разделом прикладной этики - философской дисциплины, которая изучает проблемы морали, прежде всего, относительно человека и всего живого...