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

Решение

1. Выполняем чертеж сливной коммуникации до насоса в масштабе (рис.12.9).

h2-3=0,627M 1зч=2,18м

h4-5=2,16M

1115-6=2,05 м

Рис. 12.9 График остаточных напоров при сифонном сливе (к примеру 12.11)

2. Напор, соответствующий разности минимального атмосферного давления и давления упругости паров в метрах столба бензина по формуле (12.47)

95992-53329

Н„ =-

= 6,0 м .

725-9,81

Откладываем найденную величину напора от нижней образующей цистерны в соответствии с выбранным масштабом.

3. Теперь необходимо уточнить фактический расход сливаемого бензина в коммуникациях с учетом выбранного типа насоса. Сначала вычисляем расчетные коэффициенты в формуле (12.46):

А„ =-

3,14-9,81

0,0296-4 + 0,0243-22,7 1 . 108

-- + --0,0137--

0,257

,12,

+0,0125-: + 0,0184-

+ 9,5 = 505,7

0,335 0,257. В, = - 106,2 с/мз; С, = 5 + 11,5 - 31,6 = - 15,1. Соответственно, фактическая подача насоса

106,2 + >6,2+4-505,7-15,1 * 2-505,7

Расход бензина в шланге и стояке

Q=M = 0,0256 мз/с

и расход в коллекторе

Q: = efl = 0,.54 МУС

4. Фактическая скорость бензина в шланге и в трубах стояка по формуле (5.8)

и„ =

4-0,0256

= 3,26 м/с

3,14-0,1

5. Потери напора в шланге по формуле (5.9)

=0,0269- -- =0,58 м 0,1 2-9,81

6. Число Рейнольдса в трубах стояка по формуле (5.10)

Re=li = 3260000. " 0,7-10-

7. Так как Re >Re\, то коэффициент гидравлического сопротивления для труб стояка находим по формуле (5.15)

Я, =0,11-(2-10-)°" =0,0233

8. Потери напора в стояке от точки присоединения шланга до поворота 2

,=0,0233-- = 0,038 м 0,1 2-9,81

9. Общие потери напора между точками 1 и 2 с учетом изменения высоты положения бензина

h, 2 =0,58 + 0,038 = 0,618 м Откладывая эту величину от точки Г вниз, получаем точку 2.

10. Приведенная длина участка 2 - 3 с учетом двух плавных поворотов по формуле (5.26)

=з+-

0,0233

•0,46 = 4,97 м

11. Потери напора на участке 2 - 3 по формуле (5.9)

4,97 3,26

h, 3 =0,0233 •-

= 0,627 м

0,1 2-9,81

Откладывая величину этих потерь на вертикали 5 - 3 от координаты точки 2 вниз, получаем точку 3.

12. Приведенная длина участка 3-4 (до низа стояка) по формуле (5.26) с учетом имеющихся местных сопротивлений (поворотное устройство, две задвижки, тройник)

= 6 +

-(2+ 0,3+ 0,32) = 17,3 м

0,0233

13. Потери напора на участке 3 - 4 по формуле (5.9)

17,3 3,26

h, , =0,0233-

= 2,18 м

0,1 2-9,81

Откладывая эту величину на вертикали 5 - 3 от координаты точки 3 вверх, получаем точку 4.

14. Фактическая скорость бензина на выходе из коллектора по формуле (5.8)

4-0,154

о„ =-

= 2,97 м/с

3,14-0,257

15. Число Рейнольдса при течении бензина на выходе из коллектора по формуле (5.10)

2,97-0,257

Re„ =

= 1090486.

0,7-10"

16. Так как Re, > Rej,", то коэффициент гидравлического сопротивления находим по формуле (5.15)

?1,=0,11-(7,78-10-)°=0,0103

17. Приведенная длина коллектора по формуле (5.26)

=12-6 + --0,32-6 = 119,9 м 0,0103

18. Потери напора в коллекторе (полагаем его горизонтальным), до точки врезки всасывающего трубопровода (участок 4 - 5) по формуле (5.9)

119 9 2 97 К з=0,0103--!-- = 2,16 м 0,257 2-9,81

Откладывая эту величину на вертикали 5 - 3 от координаты точки 4, получаем точку 5.

19. Фактическая скорость бензина во всасывающем трубопроводе по формуле (5.8)

о. =-

4-0,307

- = 3,49 м/с

3,14-0,335

20. Соответствующее число Рейнольдса по формуле (5.10) 3,49-0,335

Re =-

= 1670214.

0,7-10

21. Так как Re, >Re{i, то коэффициент гидравлического сопротивления находим по формуле (5.15)

=0,11-(5,97-10")° =0,0097

22. Приведенная длина всасывающего трубопровода по формуле (5.26)

"р-=50 + -(1,7 + 0,15) = 113,9 м

23. Потери напора на участке 5 - 6 по формуле (5.9)

ИЗ 9 3 49 Из , = 0,0097 - • - = 2,05 м - 0,335 2-9,81

Откладывая величину h вниз по вертикали, проходящей через ось насоса, получаем точку 6.

24. Соединив точки Г - 2 - 3 - 4 - 5 - 6, получаем линию остаточных напоров. Так как она нигде не пересекла коммуникаций, то, следовательно, устойчивость всасывания насоса обеспечена.

Если бы линия остаточных напоров все же пересекла коммуникации, то пришлось бы прибегнуть к одному из следующих методов: 1) прибегнуть к дросселированию напора насоса для снижения рас-

хода слива; 2) увеличить диаметр шланга стояков, коллектора и вса-сываюш;его трубопровода; 3) прибегнуть к охлаждению сливаемого бензина (что трудновыполнимо).

Пример 12.12. Подобрать насос для эжекторного слива бензина, имеющего упругость паров 50000 Па, кинематическую вязкость 0,7 • 10- mVc и плотность 740 кг/м из железнодорожной цистерны модели 15-890 (V = 60 м). Требуемое время слива - 1,5 ч. Размеры стояка, а также величины z, z„, Zp и Hp взять из примера 12.10. Принять, что длина трубопроводов составляет: всасывающего - 30 м; нагнетательного - 50 м; байпаса - 40 м. Расчет выполнить для схемы I.

Решение

1. Необходимый расход сливаемого бензина по формуле (12.57)

Qo=: = 40 мЗ/ч

2. Для расчета диаметра трубопроводов сливной коммуникации примем величину и = 2 как соответствующую максимальному к.п.д. эжектора.

3. Расход рабочей жидкости и смеси по формулам (12.58), (12.59)

40 2

4. Расчетный диаметр всасывающей линии насоса по формуле (12.40)

Qp = = 20 мз/ч; Q, = 40 + 20 = 60 мз/ч

4-60

= 0,119 м

(3600-3,14-1,5

По табл. П. 1.2 выбираем трубу стандартного диаметра 146x11 мм, т.е. = 0,146 - 2 0,011 = 0,124 м

5. Расчетный диаметр напорного трубопровода, соединяющего насос и резервуар, по формуле (12.40)

4")=/--=0,075 м

° •у3600-3,14-2,5

По табл. П.1.2 выбираем трубу стандартного диаметра 108x7 мм, т.е.

d„ = 0,108 - 2 • 0,007 = 0,094 м

6. Расчетный диаметр напорного трубопровода, соединяющего насос и эжектор (далее байпас), по формуле (12.40)

4-20

= 0,053 м

(3600-3,14-2,5

По табл. П.1.2 выбираем трубу стандартного диаметра 76x8 мм, т.е. dg = 0,076 - 2 0,008 = 0,06 м.

7. Величина "к = 0,0269 найдена в примере 12.10.

8. Средняя скорость бензина в шланге и в стояке по формуле (5.8)

4-60

о. =

- = 2,12 м/с

3600-3,14-0,f 9. Число Рейнольдса в стояке по формуле (5.10)

2,12-0,1

Re =-

- = 302857.

0,7-10-

10. Так как Re > Rq\j , найденного в примере 12.10, то коэффициент гидравлического сопротивления при течении бензина в стояке по формуле (5.15)

Яз= 0,11-(2-10-)°" =0,0233

11. Потери напора в шланге по формуле (5.9)

h =0,0269 •

4 2,12

= 0,247 м

0,1 2-9,81

12. Приведенная длина труб стояка по формуле (5.26)

"" 0,0233

(0,46 + 0,3 + 2 + 0,32) = 23,2 м

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

23 2 2 12 h =0,0233-- = 1,24 м 0,1 2-9,81

14. Средняя скорость бензина во всасывающем трубопроводе по формуле (5.8)

4-60

о, =

= 1,38 м/с

3600-3,14-0,124

15. Число Рейнольдса во всасывающем трубопроводе по формуле (5.10)

Re. =УМ121, 244457, 0,7-10-