Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 [ 83 ] 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106

\-0,5

+ 0,571--+1,2

= 0,128

,0,14Г 0,175

4. Уточненная средняя скорость нефтепродукта по формуле (12.15)

„ = 0,5 • 0,128 • [V2 • 9,81 • 1,16 + 2 • 9,81 • (2,8 +1,16) ] = 0,870 м/с.

5. Находим уточненные величины Re и \

Re =

0,870-0,175

15-10-

и соответствующую величину

= 101,5; Я =

64 101,5

= 0,631

- + 0,631- + 1,2

= 0,127.

,0,141 0,175

Поскольку найденная величина коэффициента расхода практически не отличается от 0,128, то в дальнейщих итерациях необходимости нет.

6. Продолжительность закрытого слива одиночной цистерны по формуле (12.16)

3,14-10,52.2.8 16-0,0177-0,870

Итак, увеличение длины сливной коммуникации приводит к некоторому увеличению продолжительности слива цистерны.

Пример 12.7. Оценить продолжительность закрытого одностороннего слива 10 цистерн модели 15-1443 с дизтопливом (р = 840 кг/мз; V = 8 - 10-< м2/с) при следующих исходных данных: < = 1 м; 4 = 12 м; 4 = 30 м; h = 2 м; = 1,1; d, = 0,2 м; d, = 0,408 м. Коллектор размещен горизонтально.

Решение

1. Полагая, что слив происходит в зоне гидравлически гладких труб турбулентного.режима и Я, » 0,02, находим оценку коэффициента расхода сливной коммуникации по формуле (12.21)

10 + 1,1

0,408 0,2

0,02 0,408

0,2 0,408

N0,75

+ 30-10-" +

+ 12

l + 2-" + 3-" + 4-" + 5-" + 6-" + 7" + 8-" + 9-"

-0,5

= 0,0681.

2. Оценка средней скорости движения дизтоплива в коллекторе по формуле (12.20)

и = 0,5 - 0,0681 - [V2"-9,81-2 + V2-9,81-(3 + 2)J = 0,5 5 м/с.

3. Число Рейнольдса, соответствующее этой скорости, по формуле (5.10)

0,55-0,408

Re„ =-

= 28050

8-10-

и коэффициент гидравлического сопротивления по формуле (5.13)

0,3164

= 0,0245.

28050°

4. Уточненная величина коэффициента расхода по формуле (12.21)

10 + 1,1-

0,408 0,2

0,0245 0,408

0,2

0,408

+ 30-10-" +

+ 12-

1 + 2 + 3" + 4" + 5" + 6" + 7" + 8-"

+ 9"

-0,5

= 0,0623.

Уточненная величина pj, отличается от ранее найденной на 8,6%. Так как это больше, чем допускаемая пофешность инженерных расчетов (5%), то расчет pj, надо повторить.

5. Действуя аналогично, находим ц.р = 0,503 м/с; Re = 25653; А,, = 0,025; ц =0,0617. Эта величина отличается от найденной в

1К ~ р

предыдущей итерации на 0,96%, что вполне допустимо.

6. Площадь сечения коллектора

F ,W-0,408 4

7. Продолжительность слива маршрута по формуле (12.17)

X ,3,14-10,77-3-10зз 4-0,131-0,503

Таким образом, в течение нормативного срока односторонний слив маршрута из 10 цистерн при заданных размерах сливной коммуникации обеспечен быть не может.

Пример 12.8. Определить продолжительность слива бензина из автоцистерны АЦ-10-260 при следующих исходных данных: i. = Зм; d,= 0,104 м; 1, = 0,3м ; do = 0,075; h(0) = 4; S= 53000 Па; р, = 740 кг/мз; = 1,8. Начальный взлив бензина в резервуаре АЗС равен

1,2 м. Резервуар вместимостью 25 м оснащён дыхательным клапаном АЗТ 5-890-820. Различием диаметров местных сопротивлений и приемного трубопровода резервуара пренебречь.

Решение

1.По табл. 1.19 для цистерны АЦ-10-260 находим А= 2,17 м; В=1,63 м; L„ = 4,3 м; = 3м; d = 0,075.

2.Для дыхательного клапана АЗТ 5-890-802 Р,д = 10000 Па.

3. Коэффициент гидравлического сопротивления рукава автоцистерны по формуле (12.11)

ф,075

4. Полагая, что течение бензина происходит в зоне смешанного трения турбулентного режима, находим величину функции f(A.) по формуле (12.27)

f (А.) Ю"""»"-»"»" =1,042.

5.Принимая в первом приближении А., =А.у, вычисляем коэффициент расхода сливной коммуникации по формуле (12.26)

Ира =

1 + 1,8 + 0,0296-

0,075

0,104 U,075.

0,0296 0,104

3 + 0,3-1,042-

0,075 0,104

\4-0,123

= 0,352.

6. Параметры приёмного резервуара на АЗС согласно табл. 1.9 таковы: диаметр d,, = 2,76 м; длина Lp = 4,278 м. Следовательно

i(0) = J = 0.345.

Отсюда начальный объём бензина в приёмном резервуаре из формулы (12.31)

V(0) = 2,76 - 4,278 - [0,25 arcsin 2 - 0,435-(l-0,435) --(0,5 - 0,435) - 0,435 - (1 - 0,435)] = 10,7м.

7. Так как вместимость автоцистерны равна 10 м, то после завершения слива объем бензина в приёмном резервуаре станет равным 20,7 мз. Следовательно, на момент окончания слива

20,7

d -Lp 2,76-4,278

= 0,635.

Соответствующую безразмерную высоту заполнения резервуара найдём из уравнения

0,635 = 0,25-

Tt-arcsin2-,/z-(l-z)+4-(z-0,5)-z-(l-z)

Методом последовательных приближений находим, что в данном случае z = 0,75. Следовательно, изменение высоты взлива в резервуаре

= dp - (z - z(0)) = 2,76 - (0,75 - 0,435) = 0,869м.

8.Средняя скорость нефтепродукта в начале и конце слива по формулам (12.33):

о,р „ = 0,3 52 - J2-9,81-[1,63 + 4] = 3,69м /с.

с,к =0,352

2-9,81

4-0,869 +

99500-101325-10000

= 1,91м/с.

740-9,81

9. Средняя скорость нефтепродукта в приёмном трубопроводе

о,р = 0,5-(3,69+ 1,91) = 2,8 м/с.

10. Число Рейнольдса и коэффициент гидравлического сопротивления для приёмного трубопровода

9 Я Г) 1

Re = ii-4i = 280000.

МО"

Так как в данном случае

s=li:l=o,oo2

0,1 500

Re„ =

= 250000,

0,002

то в среднем слив происходит в зоне квадратичного трения турбулентного режима и поэтому по формуле (5.15)

А., =0,11-0,002"" =0,0233. П.Уточнённая величина функции f(A.) по формуле (12.27)

f(A.) =

0,104 V 0,075,

= 1,085.

12. Уточнённая величина коэффициента расхода по формуле (12.66)

-0,5

li„a =

1 + 1,8 + 0,0296--

0,075

0,104

Л"

0,075

0,0233 0,104

3 + 0,3-1,085-

0,075

0,104 j

= 0,357.

Так как вновь найденное значение отличается от = 0,352 на 0,357-0,352

0,357

.100% = 1,4%,

что меньше допустимой погрешности инженерных расчётов (5%), то уточнять величину средней скорости о, нет необходимости.

13. Площадь сечения сливного трубопровода

f,=iy±u!5£,8,4,.,o-„.

14. Время полного слива автоцистерны по формуле (12.32) 3,14-4,3-2,17-1,63

8,49-10" -2,575

• = 2185с = 36,4м мин.

Пример 12.9. Определить диаметр трубопровода L=0,5 км для слива нефтепродукта плотностью р = 850 кг/м , кинематической вязкостью 6,5 - 10-« м2/с, с давлением насыщения 1000 Па, доставляемого нефтерудовозами 1553 на нефтебазу с грузооборотом 300000 т/год. Коэффициент неравномерности прибытия танкеров К„ = 1,7. Количество причалов - 1. Подогрева нефтепродукта перед сливом не требуется. Местные сопротивления - равнопроходные со сливным трубопроводом ((;, =2,б). Принять Ze - = 5 м. Hp = 6 м.

Решение

1. По табл. 1.16 для заданного типа судна находим = 2700 т; q„ = 500 муч; тип грузовых насосов - 8НДВ; их число - 2.

2. Из формулы (12.5) находим суммарное время пребывания судна у причала

n„-T-q, 1-210-2700

= 1,11суг = 26,6 ч.

300000-1,7

3. Принимаем время на подготовительные операции т, = 1 ч; время на расчалку т = 1ч. Так как зачистных насосов нефтерудовоз не имеет, то можно принять К = 1 и поэтому = 0. Поскольку подогрев нефтепродукта не требуется, то х = 0.

4. Следовательно, необходимое время выгрузки нефтепродукта

-с;„р =26,6-1-1 = 24,64. 5.Необходимый расход слива судна по формуле (12.37)

2700-10

Qc.xp=-

= 129,1 муч.

850-24,6

Так как Q,, меньше подачи одного насоса нефтерудовоза, то для выгрузки нефтепродукта достаточно работы одного насоса, т.е. в нашем случае п„ = 1.

б.По табл. 12.3 для зацанной вязкости нефтепродукта находим его рекомендуемую скорость в трубопроводе W„ = 2,5 м/с.

7.Ориентировочный внутренний диаметр сливного тубопровода по формуле (12.40)

4-129,1

= 0,135 м.

3600-3,14-2,5

По табл. П. 1.2 выбираем стандартный диаметр трубопровода. Так как он будет длительного пользования, то с учётом неизбежной коррозии толщину стенки принимаем 5=7 мм, в этом случае необходимый внутренний диаметр будет обеспечен выбором трубы с D„ = 0,152 м.

8. Фактический внутренний диаметр сливного трубопровода

d = 0,152-2-0,007 = 0,138 м. 9.ЧИСЛ0 Рейнольдса при необходимом расходе слива судна по формуле (5.10)

4-129,1

Re = -

= 50929.

3600-3,14-0,138-6,5-10

Ю.Чтобы учесть условия работы трубопровода на перспективу, принимаем эквивалентную шероховатость равной 2-10- м (как для труб бывших в эксплуатации). Соответственно по формулам (5.12)

-3 ,

0,138

Re,=

Re„ =

1,45-10" 500

= 6897;

1,45-10"

= 344828.

11.Так как Re, < Re < Re,,, то течение нефтепродукта происходит