ва. Методические указания для выполнения практических работ по мдк. 02. 01
 Скачать 6.14 Mb.
|
|
Тема: Подбор сливо-наливного оборудования нефтебазы. Цель: Изучить конструкцию сливо-наливных эстакад. Научиться рассчитывать железнодорожные эстакады. Теоретическая часть: Для налива и слива нефти и нефтепродуктов из вагонов-цистерн применяют сливо-наливные эстакады и установки и пункты группового налива, которые сооружают из несгораемых материалов. Они бывают открытыми и крытыми, одно- и двухсторонними. Крытые эстакады используют для масел, реактивных топлив и других нефтепродуктов, в которых не допускают наличия воды. Во всех остальных случаях применяют открытые эстакады, установки и пункты группового налива. На эстакадах проводится одновременный для всех цистерн налив (слив) нефти или нефтепродуктов. Эстакады сооружают в виде длинных галерей с эксплуатационными площадками, расположенными на высоте 3 - 3,5 м, считая от головки рельса. Для перехода на цистерны их снабжают откидными мостиками, которые могут опускаться на котел цистерны В торцах сливо- наливных эстакад, а также вдоль эстакад на расстоянии не более 100 м друг от друга устанавливают несгораемые лестницы, угол наклона которых не должен превышать 60 °С. Ширина прохода на эстакаде - не менее 1 м. Разработаны типовые эстакады для налива светлых (НС), темных нефтепродуктов (НТ) и масел (НМ), а также типовые комбинированные эстакады для слива и налива светлых нефтепродуктов (КС) и масел (КМ). Трубопроводы и арматуру на эстакадах размещают так, чтобы не мешать проходу обслуживающего персонала. Трубопроводы вдоль эстакады прокладывают с уклоном для возможности их опорожнения. Площадки эстакад оборудуют сточными лотками для сбора пролитых нефтепродуктов и нефти, соединенными через гидрозатворы с нефтеловушками или с сетью канализации. Для проведения погрузочно-разгрузочных работ при железнодорожном транспорте на нефтебазах сооружают специальные тупиковые пути, которые располагаются строго горизонтально и прямолинейно. При наливе нефтепродуктов пути располагаются в наиболее низком участке территории нефтебазы. Определим годовой грузооборот для каждого вида нефтепродукта: где К об - коэффициент оборачиваемости, который характеризует степень загруженности и пол- ноту использования объема резервуара. Определяется из отношения годового грузооборота к об- щему объему резервуарного парка нефтебазы. Принимаем К об =2. V р.п. - объем занимаемый одним видом продукта в резервуарном парке. ρ ср.г. - плотность нефтепродукта при среднегодовой температуре воздуха (0ºС). Определим плотность нефти при расчетной температуре по формуле: где t – расчетная температура; β р – коэффициент объемного расширения. Коэффициент объемного расширения примем согласно таблице 1. Таблица 1 – Коэффициент объемного расширения Плотность ρ, кг/м 3 Коэффициент β р , 1/ 700-719 0,001225 720-739 0,001183 740-759 0,001118 760-779 0,001054 780-799 0,000995 800-819 0,000937 820-839 0,000882 840-859 0,000831 860-879 0,000782 880-899 0,000734 900-919 0,000688 920-939 0,000645 Определим суточную производительность нефтебазы для каждого вида нефтепродукта: где К 1 – коэффициент неравномерности завоза (вывоза) нефтепродуктов, представляющий от- ношение максимального месячного завоза (вывоза) нефтепродуктов к среднемесячному. Прини- маем К 1 =1,5. К 2 – коэффициент неравномерности подачи железнодорожного транспорта, представляющий собой отношение максимального числа цистерн, подаваемых в сутки на нефтебазу к суточной по- даче по плану. Принимаем К 2 =1,5. Принимаем грузоподъемность маршрута из предела грузоподъемности маршрута от 2000 до 4000 тонн по соглашению с МПС. Определим количество маршрутов, приходящих в сутки: Определим число железнодорожных эстакад: где Т – время пребывания маршрута на эстакаде. Время сливо-наливных операций регламенти- руется «Правилами перевозок жидких грузов наливом в вагонах-цистернах и бункерных полува- гонах». В механизированных пунктах налива независимо от вида нефтепродукта и грузоподъем- ности цистерн осуществляется за 2 часа. Определим массу нефтепродукта в цистерне с учетом плотности. Принимаем цистерну равную 60 м 3 . Грузоподъемность цистерны определяем при наихудших условиях +40°С, когда объем неф- тепродукта максимальный. Определим число цистерн приходящих на нефтебазу в сутки: Определим среднее число цистерн в маршруте: Определяем длину железнодорожной эстакады: где l i – длина цистерны, принимаем l = 12,02м для цистерны объемом 60 м 3 n i – число цистерн Определим максимальный объем цистерн с одним и тем же нефтепродуктом, которое поставля- ется одним и тем же маршрутом: Определяем требуемую производительность насосной станции для перекачки продуктов из ре- зервуаров в железнодорожные цистерны: Практическая часть: 1. Рассчитать железнодорожную эстакаду согласно представленных ниже вариантов: Вариант Тип нефтепродукта Объем нефте- продукта, м 3 Плотность неф- тепродукта, кг/м 3 Тип эстакады 1 Автобензин Аи-80 100000 755 односторонняя 2 Автобензин Аи-92 200000 770 односторонняя 3 Автобензин Аи-95 300000 725 двухсторонняя 4 Автобензин Аи-98 400000 725 двухсторонняя 5 Дизельное топливо ДЛ 200000 835 односторонняя 6 Дизельное топливо ДЗ 250000 845 односторонняя 7 Нефть 350000 750 двухсторонняя 8 Автобензин Аи-80 150000 755 односторонняя 9 Автобензин Аи-92 250000 770 односторонняя 10 Автобензин Аи-95 270000 725 двухсторонняя 11 Автобензин Аи-98 350000 725 двухсторонняя 12 Дизельное топливо ДЛ 100000 835 односторонняя 13 Дизельное топливо ДЗ 150000 845 односторонняя 14 Нефть 200000 750 односторонняя 15 Керосин авиационный ТС-1 200000 780 односторонняя 2. Создать отчет. Содержание отчета: − Расчет сливо-наливной эстакады согласно варианту задания. − Заключение. Контрольные вопросы: 1. Назначение железнодорожных эстакад. 2. Состав оборудования железнодорожной эстакады. 3. Порядок подбора приемо-раздаточного оборудования нефтебазы. Практическая работа №7 Тема: Подбор установок по снабжению транспортных двигателей сжатым природным газом и сжиженным углеводородным газом. Цель: Изучить назначение и оборудование газобаллонных установок (ГБУ). Теоретическая часть: В последнее время все больше автовладельцев устанавливают на свои автомобили оборудова- ние для работы двигателя на сжиженном газе. Ниже приводится информация о достоинствах и не- достатках автомобиля, оснащенного газовой аппаратурой. Дальнейшие главы посвящены описа- нию общего устройства, принципу действия и правилам эксплуатации газовой аппаратуры авто- мобилей, оснащенных как карбюраторами, так и различными системами впрыска, управляемыми с помощью электроники. Сжиженный нефтяной газ - это сжатый и сжиженный газ, который выходит из нефтяной сква- жины или появляется в процессе очистки нефти. Газ сжижается при нормальной температуре при относительно низком давлении и широко ис- пользуется, благодаря высокой теплотворности. Его основными компонентами являются пропан и бутан. В жидком состоянии легче воды, в газообразном состоянии в 1,5-2 раза тяжелее воздуха и при утечке в атмосферу, скапливаясь в низких местах, может стать причиной неожиданной аварии при воспламенении. Достоинства автомобилей, работающих на сжиженном газе: − Обладает хорошей эффективностью сгорания, двигатель не шумит. − Сжиженный газ полностью превращается в газообразное состояние, хорошо смешивается с воздухом, смесь достаточно однородна и при составе смеси, близкому к теоретическо- му, полностью сгорает. − Кроме того, скорость сгорания ниже, чем у бензина, обладает высоким октановым числом, не образует детонацию, двигатель мало шумит. − Хорошая экономичность. − Стоимость меньше по сравнению с бензином, меньше расходов на масло, увеличивается срок службы двигателя и расходы составляют в два с лишним раза меньше, чем на бен- зин. − Увеличивается срок службы масла. − Так как у сжиженного газа низкая температура кипения, он полностью превращается в га- зообразное состояние внутри цилиндра и не сжижает масло, мало образуется нагара. − И так как в газ не добавляют различные присадки, он не загрязняет масло нагаром и осад- ками, очень мало содержит серы (в десять раз меньше, чем в бензине) и почти не разру- шает металл выхлопными газами. − Мало загрязняет атмосферу. − Выхлопной газ почти не имеет запаха, очень мало содержит вредного газа СО (в 20 раз меньше, чем в бензине), не дымит и мало загрязняет атмосферу. − Отсутствует явление «просачивания» и «газовой пробки». − В бензиновых двигателях могут возникать явления «просачивания» или «газовая пробка», а в двигателях на газе этого явления не возникает, так как топливо смешивается в газо- образном состоянии. − Увеличивается срок службы двигателя. − Из-за отсутствия примесей в газе свечи зажигания не подвергаются нагарообразованию и срок службы их увеличивается до 60-80 тыс. км пробега. − Увеличение дальности поездки без заправки. − Водитель может находиться в пути от 800 до 1000 км без дополнительной заправки авто- мобиля (При наличии полных топливного бака и газового баллона). − Наряду с выше перечисленными достоинствами, газовое оборудование обладает и недос- татками: − Уменьшение емкости багажного отделения автомобиля за счет установки в нем газового баллона, несмотря на то, что в последнее время заводы-изготовители выпускают газовые баллоны различной формы. − Затрудненный запуск холодного двигателя на газе. − Увеличение времени на заправку газом. − По сравнению с заправкой автомобиля бензином, процедура заправки автомобиля газом происходит на несколько минут дольше. Особенно эта разница ощущается при очередях на заправочных станциях. Автомобиль, оборудованный газовой аппаратурой, может работать как на бензине, так и на сжиженном газе. Выбор топлива, на котором Вы собираетесь эксплуатировать автомобиль, осуще- ствляется простым нажатием клавиши переключателя блока управления, находящегося в салоне автомобиля. В связи с большим разнообразием применяемых систем, рассмотрим общий (харак- терный для всех типов) принцип действия газовой аппаратуры. Из газового баллона под давлением сжиженный газ через запорно-предохранительный блок по- ступает к электромагнитному газовому клапану, объединенному, как правило, с газовым фильтром в один блок. Здесь газ очищается от примесей, а затем (если электромагнитный газовый клапан открыт) поступает к газовому редуктору-испарителю. В газовом редукторе-испарителе происхо- дит снижение давления газа до атмосферного и превращение газа в газообразную смесь. Затем газ под действием разряжения двигается и поступает через дозатор газовой смеси и смеситель карбю- ратора/системы впрыска в цилиндры двигателя. Для запуска холодного двигателя в газовой аппаратуре используется электромагнитный пуско- вой клапан, задачей которого является впрыск дополнительной порции газовой смеси в цилиндры двигателя (аналог ускорительного насоса карбюратора). При работе автомобиля на газе бензиновая топливная система отключена, так как электромаг- нитный клапан в это время перекрывает подачу бензина в карбюратор/систему впрыска. Управление электромагнитными клапанами, а следовательно и работой топливных систем (бен- зиновой/газовой) осуществляется с блока управления, который представляет собой коробку с кнопкой (кратковременное включение электромагнитного пускового клапана газового редуктора) и переключателем режима работы двигателя (бензин -нейтраль -газ). Если переключатель нахо- дится в положении «Бензин» - двигатель работает на бензине (электромагнитный газовый клапан закрыт). Если переключатель находится в нейтральном положении - двигатель или выключен, или дорабатывает/дожигает топливо (обязательно используется при переключении с одного вида топ- лива на другое). Если переключатель вида топлива находится в положении «ГАЗ» - двигатель ра- ботает на сжиженном газе (электромагнитный бензиновый клапан закрыт). Питание электрических элементов газовой аппаратуры осуществляется от бортовой сети и взя- то от цепи катушки зажигания. Затем через замок зажигания и дополнительный предохранитель, напряжение подается на блок управления. Общее устройство газобаллонной установки По виду газообразного топлива газобаллонные установки для двигателей внутреннего сгорания подразделяются на три типа: для сжатого природного газа, жидкого метана и сжиженного пропан- бутанового газа. Газобаллонная установка, вне зависимости от вида применяемого газа, состоит из баллонов для хранения и транспортировки газа, испаряющего или подогревающего устройства, газового редуктора, дозирующего устройства, смесителя, трубопровода и контрольных приборов. Приборы и аппараты, применяемые для любого вида газа, не имеют существенных отличий по принципу действия. Исключение составляют баллоны для хранения и транспортировки газа. Это объясняется тем, что сжатый природный газ хранится при высоком давлении (до 20 МПа) и требу- ет толстостенных сосудов. Жидкий метан содержится при температуре кипения (—161°С) в изо- термических сосудах, а сжиженный пропанобутановый газ имеет максимальное рабочее давление 1,6 МПа и для его хранения и транспортировки на автомобилях используют баллоны с толщиной стенок от 3,0 до 6,0 мм и вместимостью до 300 л. Сжиженный пропанобутановый газ из всех газообразных топлив наиболее близко подходит к бензину по концентрации энергии в единице объема, по способу хранения и другим эксплуатаци- онным качествам. Его наиболее широко применяют в качестве топлива для двигателей автомоби- лей. Рисунок 1 – Схема системы питания газобаллонного автомобиля: 1 — проставка, 2 — фильтр-отстойник, 3 — топливный насос, 4 — карбюратор. 5 — смеситель газа, 6 — трубка, соединяющая редуктор с всасывающим трубопроводом, 7,9 — шланги для подвода и отвода жидкости системы охлаждения в испаритель, 8 — испаритель, 10 — трубка для отвода газа в систему холостого хода, 11 — шланг основной подачи газа, 12 — дозирующе-экономайзерное устройство, 13—редуктор газа, 14— газовый фильтр, 15—сетчатый фильтр, 16 — манометр первой ступени редуктора, 17 — указатель уровня сжиженного газа в баллоне, 18 — магистральный вентиль, 19 — топливный бак, 20 — баллон для сжиженного газа, 21 — расходный вентиль паровой фа- зы, 22 — расходный вентиль жидкой фазы Сжиженный газ в газобаллонных автомобилях содержится в баллоне 20 (рисунок 1) в жидком и парообразном состоянии. Газовый баллон кроме контрольно-предохранительной и наполнитель- ной арматуры снабжен двумя расходными вентилями, позволяющими осуществлять питание дви- гателя паровой или жидкостной фазой газа. Система питания обеспечивает нормальную работу двигателя при условии подачи газа к реду- цирующему устройству в парообразном состоянии. Испарение сжиженного газа в системе питания происходит за счет тепловыделения из системы охлаждения двигателя. При пуске и прогреве двигателя незначительный перепад температур между теплоносителем (жидкостью системы охлаждения) и газом не обеспечивает его испарение. В этом случае питание двигателя осуществляется паровой фазой газа через вентиль 21. После прогрева двигателя его пи- тание осуществляется жидкой фазой газа через вентиль 22. Питание двигателя жидкой фазой по- зволяет исключить кипение жидкости и падение давления в газовом баллоне, а также сохранить стабильность показателей газа, так как в жидкой фазе все компоненты хорошо перемешаны и хи- мический состав топлива практически не меняется по мере опорожнения баллона. Из баллона газ подводится к магистральному вентилю 18, который служит для быстрого пре- кращения подачи газа к двигателю. Управляют вентилем из кабины водителя. После магистраль- ного вентиля сжиженный газ попадает в испаритель 8, в котором через шланги 7 и 9 циркулирует горячая жидкость из системы охлаждения двигателя. Пройдя змеевик испарителя, сжиженный газ из жидкого состояния полностью переходит в парообразное и подвергается очистке. Для этой цели в системе установлены фильтр 14 с войлочными кольцами и сетчатый фильтр 15. Очищенный газ подается в редуктор 13, где происходит двухступенчатое снижение давления до величины, близкой к атмосферному давлению. Управление работой редуктора осуществляется разрежением из всасывающего трубопровода, которое передается в него по трубке 6. Из редуктора через дозирующе-экономайзерное устройство 12 и шланг 11 основной подачи газ направляется в смеситель 5 газа. Кроме того, по трубке 10 газ, минуя дозирующе-экономайзерное устройство, из редуктора по- дается в систему холостого хода смесителя. В смесителе газ смешивается с воздухом, образуя го- рючую смесь, которая засасывается в цилиндры двигателя. Газобаллонная установка автомобиля снабжена двумя контрольными приборами: дистанцион- ным электрическим манометром 16, показывающим давление газа в первой ступени редуктора, и указателем 17 уровня сжиженного газа в баллоне. Резервная система питания двигателя бензином состоит из топливного бака 19, фильтра- отстойника 2, топливного насоса 3 и однокамерного карбюратора 4, установленного на проставке 1, расположенной под газовым смесителем. Наличие на автомобиле резервной системы питания создает возможность при полном израсхо- довании газа или неисправности газовой аппаратуры работы двигателя на бензине. При переходе с газообразного топлива на бензин, или наоборот, не следует допускать работу двигателя на смеси двух топлив, так как это приводит к обратным вспышкам, опасным в пожарном отношении. При переводе питания двигателя с одного вида топлива на другой обязательно останавливают двигатель. При этом перекрывают подачу и вырабатывают из системы один вид топлива, затем рычаг управления дроссельной заслонкой присоединяют к карбюратору (или, наоборот, к смеси- телю), открывают подачу другого вида топлива и пускают двигатель обычным способом. Практическая часть: Создать отчет. Содержание отчета: 1. Основные сведения о газобаллонных установках. 2. Схема системы питания газобаллонного автомобиля. 3. Заключение. Контрольные вопросы: 1. Назначение газобаллонных установок. 2. Основные достоинства и недостатки автомобилей, работающих на сжиженном газе. 3. Принцип работы газобаллонного автомобиля. |