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

- коэффициент расхода сопла, ориентировочно = 0,7, а более точно

р, =0,68-Re:-

0,02

(14.64)

Re - число Рейнольдса для нефти, вытекающей из сопла.

(14.65)

d„ - диаметр корпуса сопла; - радиус скругления выходных кромок, Гз = (0,01...0,15) d„; Н.„, Нз,р„ - потери напора соответственно во внутрирезервуарной и внерезервуарной трубопроводной обвязке.

При расчете Н.,,р„ ориентировочно можно принять, что сначала нефть с расходом Q„ подается к центру резервуара, а затем с расходом Q„/n - к каждому из сопел. Величина же Н.р„ складывается из потерь на трение но длине, а также из потерь на местных сопротивлениях (задвижке и фильтре).

По найденным величинам Q„ и Н,, выбирается тип насоса.

Для определения оптимального количества веерных сопел необходимо выполнить технико-экономический расчет.

Общие капит.июиложения в систему размыва парафиновых отложений К складываются из стоимости сопел К, стоимости трубопроводной обвязки Кз, (включая трубы, задвижку и фильтр), а также стоимости насоса К„, г.е.

К=К,+К.+К,„ (14.66)

K,==a-n;K=io,-f.. + K., + K- K„28,7-N„; (14.67)

- цена одьюго веерного сопла, =85 руб (цены 1987 г.); а. -цена 1 погонного метра трубы длиной ; Kj, Кф - цена соответственно задиижки и фи;н>тра; N,, - требуемая мощность насоса (кВт), определяемая по формуле (3.5).

При отсутствии справочных данных о цене элементов системы можно воспользоваться следующими приближенными формулами:

а, =58,48-d,; К3 = 6782• d; Кф =1352d° (14.68)

где d, dj, dф - диаметры соответственно трубы, задвижки и фильтра.

В формулах (14.68) величины диаметра подставляются в метрах, а величины цены находятся в рублях.

Эксплуатационные затраты по системе размыва Э складываются из затрат на амортизацию и текущий ремонт Э,, а также стоимости электроэнергии Э, затраченной на взвещивание осадка. Эти составляющие равны:

3,=XK.-i Э,=Н„(азф + аз-х,

(14.69)

где С,, - норматив отчислений на амортизацию и текущий ремонт для 1-той составляющей капиталовложений; для внутрирезервуарно-го оборудования (!;, =0,085 1/год; для насосного агрегата (!;, =0,203 1/год; для внерезервуарного оборудования (!;. =0,131 1/год; - продолжительность полного взвещивания осадка в резервуаре. Для плотного парафинового осадка

(14.70)

где - площадь днища, охваченная движением веерных струй, F =ic-R -п; А, - расчетный коэффициент

Ai =

5,53-10 К,

ау,{ъ,-г,Г.{КгКГ-п,; (14.71)

К, - коэффициент, величина которого зависит от дисперсности парафиновых частиц, 0<К,<10- 1/м. Для рыхлого парафинового осадка

\-V„/q.,p, (14.72)

где р - объемный расход взвещиваемых парафиновых частиц

Ч.,р=-«о7-(К,-КсГ-По- (14.73)

§ 14.8. Примеры расчета

Пример 14.1. Рассчитать воздуховоды приточной системы вентиляции помещения насосной для перекачки сернистой нефти имеющей, геометрический объем 8640 м. Воздуховоды стальные, прямоугольного сечения. Длины отдельных участков: 1, = 5м, Ij = = Ig = Зм; I3 = 4м ; I5 = Зм; 1, = 7м; Ig = 6м.

Калориферы должны обеспечить подогрев воздуха от 250 К до-293 К. Теплоноситель - вода с температурой 353 К, прокачиваемая со скоростью 0,4 м/с .

Решение

1. Необходимый расход приточного воздуха по формуле (14.1)

Qp =8640-10 = 86400 м/ч.

2. Полагая, что расход приточного воздуха распределяется равномерно, находим расходы по участкам:

=q=:q=q =86400/4 = 21600 м/ч; q3 =86400/2 = 43200 м/ч; q =3-86400/4 = 64800 м/ч;

q, =q8 =86400 м/ч .

3. Принимая в отводах Up=6 м/с и в магистральной части

(ений к

21600

рек 8 м/с, находим площадь сечений каналов по формуле (14.3);

6-3600

= 1 м;

f 43200 , .

г, =-= 1,5 м

8-3600

8-3600

р р 86400 2

f, =f„ =-= 3 м .

8-3600

4. В соответствии с найденными величинами 1~ по табл. 14.2 выбираем размеры сечений прямоугольных воздуховодов; для участков 1,2-4 и 6 - 500 x 2000 мм, для участка 3 - 800 х 2000 мм, для участка 5 - 1200 x 2000 мм, для участков 7 и 8 - 1600 х 2000 мм.

5. Фактическая скорость воздуха в воздуховодах и их эквивалентный диаметр по формулам (14.4), (14.6):

21600 , 2-05-2

d,=d,=d,=d,=- = 0,8 м. 6. Для остальных участков по аналогии находим:

факЗ

= 7,5 м/с; d3=l,14 м; M/c;d5=l,5 м;

-*фaк7 факЗ

= 7,5 м/с; d, =d8=l,78 м.

7. Находим суммарные коэффициенты местного сопротивления. На участке 1 это выход с плавным поворотом потока через расширяющийся раструб, отвод, тройник с переходом на проход (режим нагнетания). Соответственно

=1 + 0,4 + 1,1 = 2,5

На участке 2 имеются следующие местные сопротивления: выход с плавным поворотом потока через расширяющийся раструб, тройник-отвод (режим нагнетания). Следовательно

12=1 + 10 = 11-

Аналогичные значения будут у участков 4 и 6, т. е. i!; = (l; = 11. У участков 3 и 5; i!;, = i!; = 1,1.

На участке 7 имеются следующие местные сопротивления: отвод 90° и диффузор у вентилятора, т. е.

27 =0,45 + 0,54 = 0,99.

На участке 8 имеются диффузор, отвод 90° и шахта с жалюзий-ной решеткой. Для жалюзийной решетки АРр «50 Па. Следовательно

=0,54 + 0,45 = 0,99.

8. Чтобы найти гидравлическое сопротивление калорифера (калориферов) необходимо сначала определить их количество.

При средней температуре воздуха Т = 0,5 (250 + 293) = 271,5 К

по табл. 1.5 находим =1,295 кг/м и Срз=1006

9. Массовая скорость воздуха на участке 8

кг - град

со, =1,29-7,5 = 9,7

м -с

10. Коэффициент теплопередачи по формуле (14.12)

к = 12,9 • 9,7°-• о,4°-°= 28,6 Вт/(м• град) .

И. Необходимая поверхность нагрева калориферной установки по формуле (14.9)

F 8б400-1,295-1006-(293-250) 3600-28,6-(353-273,5)

12. По табл. 14.3 выбираем тип калорифера КФС-И с поверхностью нагрева 54,6 м. Таких калориферов надо И шт.

13. Гидравлическое сопротивление одного калорифера по формуле (14.8)

АР,„=1,11-9,7-=65,7 Па.

14. Найдем потери давления в каждом из участков (без учета калориферов) по формуле (14.5):

f г- \

АР, =1,21

0,2- -+ 2,5 ,0,8 ,

у = 81,7 Па;

АР, =1,21 0,2--+ 11

= 255,9 Па;

АР, =1,21 0,2--+ 1,1

1,14

= 61,3 Па;

АР4=1,21

АР, =1,21

АР, =1,21

0,2~ + 11 , 0,8

0,2- -+ 1,1 1, J

у = 255,9 Па;

= 51,0 Па;

0,2--+ 11

, 0,8

у = 255,9 Па;

АР, =1,21

0,2- -+ 0,99 1,78

7,5

АР =1,21

0,2- -+ 0,99 1,78

7,5

= 60,4 Па;

+ 50 = 110,4 Па.

15. Наибольшие гадравлические потери будут между жалюзийной решеткой и расширяющимся раструбом участка 2

АР = APj + АРз + АР, + АР, + АР, = 255,9 + 61,3 + 51,0 + 60,4 +110,4 = 539,0 Па 16. Необходимый расход воздуха может быть обеспечен тремя

центробежными вентиляторами типа Ц 4-70 №10, развивающими

давление до 950 Па (табл. 14.4).

Принимаем, что каждый вентилятор прокачивает воздух через

4 калорифера. Таким образом, общий период давления в приточной

системе вентиляции

АР = АР + 4-АР,„ =539,0 + 4-65,7 = 801,8 Па. Так как АР меньше давления, развиваемого вентилятором Ц 4-70 №10, то подбор вентиляторов выполнен правильно.

Пример 14.2. Для условий предьщущего примера определить тип дефлекторов, которые в количестве 8 шт. установлены на кровле насосной. Скорость ветра =3,1 м/с.

Решение

1. По формуле (14.13) находим расход воздуха, удаляемого с помощью естественной вентиляции,

Q„ =0,2-86400 = 17280-= 4,8-.

ч с

2. Следовательно, расход воздуха через один дефлектор равен

Qд=Qдc/8 = 0„6 mVc.

3. Находим расчетный диаметр патрубка дефлектора по формуле (14.17)

d„-2,9-,

3,14-3,1

= 0,72м.

По найденной величине d„ в соответствии с табл. 14.6 выбираем дефлектор типа ЦАГИ №8.

Пример 14.3. Подобрать насос для системы смазки трех работающих насосов типа НМ 2500-230 с электродвигателями СТДП 2000-2. Мощность на валу двигателя = 2000 кВт, к. п. д. подшипников Г1дз = 0,99. Ддя смазки используется масло плотностью р,, = 875 кг /м\ Температура масла на входе в подшипник Т„, = 293 К, а на выходе из него Т„2 =323 К.

Решение

1. По формуле (14.20) находим энтальпию масла до и после подшипников: ,, ,