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

в зоне смешанного трения турбулентного режима. Поэтому коэффициент гидравлического сопротивления вычисляем по формуле (5.14)

?L = 0,11-

1,45-10-4

\0,25

50929

= 0,0253.

12. Напор, необходимый для слива нефтепродукта, по формуле (12.38)

8-129,1

(3600-3,14) -9,81

0,0253-- + -

0,138 0,138

+ 5 + 6 = 27,9 м.

Так как Н, меньше номинального напора насоса 8НДВ, то строить насосную станцию нет необходимости.

13. Для насосов 8НДВ по табл. 3.6 находим величины коэффициентов в уравнении напорной характеристики: Н = 31,6 м; а = 2,95 • 10-2 ч/м2; b = -0,733 10-> чм.

14. Вычисляем коэффициенты в уравнении (12.36):

b 8

-Г + -ТГ-

к q 8

3,14-9,18

0,0253-

-0,733-10--3600

- + -

0,138 0,138

=13127-

5 >

a 2,95-10--3600 , . с - = ]0o,2-

-Zc + hp - H„ = 5 + 6- 31,6 = -20,6 M. 15. Решаем полученное квадратное уравнение

13127-Q+106,2Q-20,6 = 0,

что дает

-106,2 + Vl06,2 +4-13127-20,6

= 0,0358м/с = 128,8м/ч.

2-13127

Так как найденная величина практически не отличается от Qc.Tp. то уточнять величину X нет необходимости. 16. Фактическое время слива судна

2700-10 850-128,8

Пример 12.10. Рассчитать систему и подобрать насос для сифонного слива бензина (v = 0,7 -10-* м /с ) из 12 железнодорожных цистерн модели 15-1443. Время слива не более 2 ч. Расстояние между сливными стояками 12 м. Внутренний диаметр стояка и шланга 0,1 м. Длина шланга £щ=4м. Длина труб стояка £с=10м. Стояк имеет два плавных поворота под углом 90° (=0,23-2 = 0,46), две задвижки ( = 0,15 - 2 = 0,3), поворотное устройство с сальниковой набивкой (4т =2) и тройник ( = 0,32). Длина отводной (всасывающей) трубы до насоса £ „ = 50 м. На отводной трубе установлены фильтр и задвижка { =0,15) . Длина напорной трубы £ = 270 м. На напорной трубе имеются три поворота под углом 90° (=0,23-3 = 0,69), два тройника (=0,23-2 = 0,64), пять задвижек ( = 0,15 - 5 = 0,75), вход в резервуар ( = 1). Разность геодезических отметок нижней образующей цистерны и насоса Azj = - z„ = 5м, насоса и днища резервуара - Az = Zp - z„ = 10м. Высота резервуара Hp = 11,5 м. Уровень взлива бензина в резервуаре Hp = 5 м.

Решение

1. Коэффициент гидравлического сопротивления в шланге по формуле (12.11)

2. По табл. 1.12 определяем полезный объём одной цистерны модели 15-1443 У„ = 71,7 мз .

3. Необходимый расход через стояк по формуле (12.37)

71 7

д,= = 35,85м/ч; 0,01м/ч.

2 361)1)

4. Средняя скорость бензина в стояке по формуле (5.8)

4-0,01

= 1,27 м/с.

3,14-0,1

5. Параметр Рейнольдса при течении бензина в стояке по формуле (5.10)

Re,.Ml:M.181429. 0,7-10-

6. Эквивалентную шероховатость труб принимаем на перспективу Кз = 0,2 мм. Следовательно, относительная шероховатость труб

= 2-10-.

7. Переходные числа Рейнольдса для стояка по формулам (5.12)

2-10-

= 5000; ReJ) = = 250000.

2-10-

8. Так как Rel" < Re < Re[, то коэффициент гидравлического сопротивления по формуле (5.14)

ч0,25

я, = ол1

2-10-+-

= 0,0243.

181429,

9.Потери напора в шланге по формуле (5.9)

=0,0269-- - = 0,089 м. 0,1 2-9,81

Ю.Приведённая длина труб стояка по формуле (5.26) 0,1

(0,46 + 0,3 + 2 + 0,32) = 22,7 м.

11.Потери напора в трубах стояка по формуле (5.9)

22,7 1,27

=0,0243 --

= 0,454 м.

0,1 2-9,81

12. Необходимый расход бензина через одну половину коллектора по формуле (12.44) - i

=6-0,01 = 0,06 mVc.

13. Согласно табл. 12.3 рекомендуемая средняя скорость нефтепродукта вязкостью 0,7 - 10-< mVc = 0,7 mmVc на линии всасывания составляет 1,5 м/с. Поэтому расчётный диаметр коллектора по формуле (12.40)

4-0,06

= 0,226 м.

\3,14-1,5

По табл. П. 1.3 выбираем стандартный наружный диаметр труб коллектора 273 мм, при толщине стенки 8 мм его внутренний диаметр составит

d, = 0,273 - 2 - 0,008 = 0,257 м.

14. Скорость движения бензина при выходе из коллектора по формуле (5.8)

о„ =-

4-0,06

= 1,16 м/с.

3,14-0,257

15. Число Рейнольдса при течении бензина в коллекторе по формуле (5.10)

" 0,7-10"

16. Определяем зону трения при течении бензина в коллекторе:

s„ =-

= 7,78-10"

ReW=-

3 = 12850; Re«=-

= 642500.

7,78-10" " 7,78-10"

Так как Rel" <Re <ReJ, то течение бензина в коллекторе соответствует зоне смешанного требования турбулентного режима.

17. Коэффициент гидравлического сопротивления для коллектора по формуле (5.14)

Я =0,11

7,78-10"+-

68 Г-

= 0,0137.

425886,

18. Приведённая длина коллектора по формуле (5.26)

"к.пр

= 12-6 + .0,32-6 = 108,0 м.

0,0137

19. Потери напора в коллекторе (с учётом переменности расхода по длине) при турбулентном режиме по формуле (12.43)

h.=i.0,0137-i.J = 0,132 м. 3 0,257 2-9,81

20. Расход бензина во всасывающем и нагнетательном трубопроводах

Q,=Q„ =2-0,06 = 0,12 mVc.

21. Расчётный диаметр всасывающего трубопровода по формуле (12.40)

3,14-1,5

По табл. П.1.3 выбираем трубу 351 х 8 мм, т.е. внутренний диаметр d„ = 0,351 - 2 - 0,008 = 0,335 м.

22. Скорость течения бензина во всасывающем трубопроводе по формуле (5.8)

о. =

4-0,12

--:1,36 м/с.

3,14-0,335

23. Число Рейнольдса при течении бензина во всасывающем трубопроводе по формуле (5.10)

Re..•"•f,650857.

° 0,7-10"

24. Определяем зону трения при течении бензина во всасывающем трубопроводе:

s„ =1 = 5,97-10-

ReW=.

- = 16750; ReW=-

= 837500.

5,97-10" 5,97-10"

Так как Re[° < Re„ < Re{"\ то течение бензина происходит в зоне смешанного трения турбулентного режима.

25. Коэффициент гидравлического сопротивления для всасывающего трубопровода по формуле (5.14)

A.„=0,ll-f5,97-10"+-

650857

= 0,0125.

26. Приведенная длина Bcacbuiaiovuero трубопровода по формуле (5.26)

27.Потери напора во всасывающем трубопроводе по формуле (5.9)

4=0,0125..i = 0,35 м. 0,335 2-9,81

28. Расчётный диаметр напорного трубопровода по формуле (12.40) с учётом рекомендуемой скорости в нём, равной 2,5 м/с

" V3,14-2,5

По табл. П. 1.3 выбираем стандартный диаметр труб 273 х 8 мм, что даёт d„ = 0,273 - 2 • 0,08 = 0,257 м.

29. Скорость течения бензина в напорном трубопроводе по формуле (5.8)

о. =-

4-0,12

Y = 2,31 м/с.

3,14-0,257

30. Число Рейнольдса при течении бензина в напорном трубопроводе по формуле (5.10)

Re„=Ml:.S48100. " 0,7-10-

31. Так как диаметр напорного трубопровода такой же как у коллектора, то Re[" = Rel и ReJ" = RCy . Поскольку Re„ > Re,", то течение бензина в нём происходит в зоне квадратичного трения турбулентного режима. Поэтому коэффициент гидравлического сопротивления находим по формуле (5.15)

= О, II - (7,78 -10-)°" =0,0184.

32. Приведённая длина напорного трубопровода по формуле (5.26)

. .270 + - 0,0184

(0,69 + 0,64 + 0,75 + 1) = 313,0 м.

33. Потери напора в напорном трубопроводе по формуле (5.9)

313 2 31 h =0,0184-- = 6,1 м. 0,257 2-9,81

34. Разность геодезических отметок днища резервуара и нижней образующей цистерны Az = 10-5 = 5m. Поэтому необходимый напор насоса при полном взливе в резервуаре

H = h.+AZ +Hp =0,089+ 0,454 +0,132+ 0,35+ 6,1+5+ 11,5 = 23,6 м.

35. По найденной величине напора и требуемому расходу слива Q = 0,12 мус = 432 м/ч выбираем наиболее подходящий тип насоса 8НВвН с номинальным напором 28 м и номинальной подачей 500 муч. По табл. 3.6 находим коэффициенты напорной характеристики данного насоса Н„ = 31,6 м; а = 2,95 10-2 /г = io6,2 с/м; b = - 0,733- 10-« ч7м5 = -9,5 cVm5.

Пример 12.11. Для данных примера 12.10 провести проверочный расчет на устойчивость всасывания при сливе бензина с упругостью паров (при заданной температуре) р = 5,3329-10 Па и плотностью р = 725 кг/м. Минимальное атмосферное давление р, =9,5992-10 Па.