Проектирование распределительной нефтебазы

• Название: Проектирование распределительной нефтебазы
• Дата: 11.03.2023
• Размер: 1.38 Mb.
• Имя файла: 824934.rtf
• Тип: Курсовой проект; #981049
• страница: 4 из 5

6.3 Участок «Резервуарный парк – а/м станция»
Производительность участка определяется максимальной производительностью «закачки-выкачки» ПРУ для осуществления внутрибазовых операций. Произведем расчет по формулам (6.1)-(6.7), данные которого занесем в таблицу.
Таблица 6.3. Гидравлический расчет трубопроводов на участке «резервуарный парк–а/м станция»

Параметр	Дз		Дл
, м3/ч	500		500
, м/с	1,2		2,0
, мм	384		297
, мм	402		299
, мм	10		6
, мм	382		287
, м/с	1,21		2,14
	6348,3		45834,3
Δэ, мм	0,02		0,02
	191000		143500
режим течения	турбулентный, зона гидравлически гладких труб		турбулентный, зона гидравлически гладких труб
	0,035		0,022
, м	346		342
Местные сопротивления
		кол-во		кол-во
задвижка	0,15	6	0,15	6
хлопушка	0,9	1	0,9	1
колено сварное под углом 90º	1,3	3	1,3	3
тройник	0,32 7		0,32 7
счетчик	12,5	1	12,5	1
фильтр	1,7	1	1,7	1
обратный клапан	3	1	3	1
Σζ	25,14		25,14
, м	3,9		5,8

Таким образом, в данной главе были определены производительность, диаметр и потери напора на каждом участке, с помощью которых будет произведен выбор насосно-силового оборудования для возможности проведения технологических операций на проектируемой нефтебазе.

7. ПОДБОР НАСОСНО-СИЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ
7.1 Подбор насосов
Для перекачки нефти и нефтепродуктов на нефтебазах используют центробежные, поршневые и шестерёнчатые насосы. При необходимости применяют вакуумные насосы и эжекторы.

Наибольшее распространение на нефтебазах получили центробежные и поршневые насосы.

Центробежные насосы отличаются небольшой массой и простотой эксплуатации. Для них требуются более легкие фундаменты, и они могут соединяться с электродвигателем без промежуточных редукторов.

Для правильного выбора насосов необходимо знать требуемую пропускную способность трубопроводных коммуникаций Q, обслуживаемых данным насосом (или насосной станцией), необходимый напор и подпор насоса.

Согласно гидравлического расчета, подбор насосов производится по производительности ПРУ для двух групп резервуаров (1 группа для топлива Дз, 2 группа для Дл): Q=500 м³/ч.

Принимаем в качестве вариантов для обоих групп насосы марок [7]:

1. 10НД-10*2 с напором Н=290 м при подаче насоса Q=700 м³/ч, допустимый кавитационный запас Δh_доп=11 м.

2. 8НДв-Нм с диаметром рабочего колеса D=500 мм, напор Н=82 м при подаче насоса Q=600 м³/ч, допустимый кавитационный запас Δh_доп=3,5 м.

Определим требуемый напор насоса:

(7.1)

где – максимальная высота налива нефтепродукта в резервуар,k_з – коэффициент заполнения резервуара, k_з=0,9 для РВС со стационарной крышей.

– геодезическая разность отметок конца и начала трубопровода рассматриваемого участка, м. Принимаем .

Потери напора на нагнетании берутся наибольшими из гидравлического расчета.

Тогда для Дз и Дл по формулам (7.2) и (7.1):

;

.

Для окончательного выбора насосного агрегата производится его проверка на всасывающую способность по двум условиям:

1. 2.

,

(7.3) (7.4)

где – допустимая высота всасывания насоса, м.

– минимальный напор в начале всасывающего трубопровода, м.

Потери напора на всасывании берутся также наибольшими согласно гидравлического расчета.

Допустимая высота всасывания определяется по формуле [8]:

,

(7.5)

где – скорость жидкости во входном патрубке насоса, м/с;

– ускорение свободного падения, .

Для насоса 10НД-10*2 при перекачке дизельного топлива Дл данная величина составит:

.

Следовательно, насос обладает самовсасывающей способностью

Проверим выполнение ранее заданных условий.

Условие (7.3) выполняется:

.

Так как потери напора на всасывании больше на участке «РП-НС» определим выполнение условия (7.4) для данного участка, приняв :

.

1,34<1,49 м

Условие не выполняется. Требуется заглубление насосных агрегатов на величину:

Для насоса 10НД-10*2 при перекачке Дз допустимая высота всасывания насоса равна:

.

Так как величина отрицательная, следовательно, насос не обладает самовсасывающей способностью и требует подпора величиной .

Проверим выполнение ранее заданных условий.

Условие (7.3) выполняется:

.

Так как потери напора на всасывании больше на участке «ж/д эстакада – насосная станция» определим выполнение условия (7.4) для данного участка, приняв :



Условие выполняется.

Окончательно принимаем для перекачки дизельного топлива Дл и Дз насос марки 10НД-10*2, а также заглубляем насосную станцию на 2,83 м.
7.2 Подбор приводящих насосы двигателей
Подбор двигателей для привода насосов 10НД-10*2 будем осуществлять по мощности и частоте вращения вала насоса при максимально возможной производительности. Мощность определим по формуле(7.6.):

где k_з – коэффициент запаса, равный ;

ρ – плотность перекачиваемой жидкости, кг/м³;

g – ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с²;

Q – максимально возможная производительность насоса, Qmax =700 м³/ч = 0,194 м³/с;

Н – напор при максимальной производительности, Н = 290 м ;

η – КПД насоса при максимальной производительности, η = 0,84;

η_Д – КПД двигателя (для электродвигателей равен 0,95).

Для перекачки дизельного топлива Д_з:

ρ_-40 = 886,67кг/м³; Qmax = 700 м³/ч = 0,194 м³/с; Н =290 м

кВт.

Для перекачки дизельного топлива Дл:

ρ_-40 = 877,66 кг/м³; Qmax = 700 м³/ч = 0,194 м³/с; Н = 290 м

кВт.

Выбираем электродвигатель асинхронный трехфазный с короткозамкнутым ротором серии А4 предназначенный для привода механизмов, не требующих регулирования частоты вращения (насосы, вентиляторы, дымососы и др.) типа А4 85/49 -4У38001500 с мощностью 800 кВт и частотой 1500 об/мин.

8. МЕХАНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ТРУБОПРОВОДОВ
Механический расчет технологических трубопроводов производится на температурные напряжения и на напряжения от изгиба в холодную, когда труба изгибается под собственным весом без нагрева.

В редких случаях производится расчет трубопроводов на внутреннее давление, т.к. трубы изготавливаются на довольно высокие давления, (которых в нефтебазовых трубопроводах практически не бывает). Но в любом случае проведем проверочный расчет толщины стенки трубы. Толщина стенки технологических трубопроводов определяется по формуле [4]:

,

(8.1)

где – коэффициент надежности по нагрузке;

– внутреннее рабочее давление в трубопроводе, МПа;

– наружный диаметр, м;

– первое расчетное сопротивление материала труб, МПа.

Обычно на нефтебазах давление не превышает 16 кгс/см², т. е. р=1,631 МПа.

Коэффициент надежности по нагрузке (внутреннему давлению) (по СНиП 2.05.06 - 85*).

Первое расчетное сопротивление материала R₁ определяется по следующей формуле:

,

(8.2)

где – первое нормативное сопротивление, соответствующее пределу прочности материала труб, МПа;

– коэффициент условия работы трубопроводов, и т.к. все технологические трубопроводы относятся к высшей категории, то ;

– коэффициент надежности по материалу (k₁=1,55 для бесшовных труб);

– коэффициент надежности по назначению трубопровода, зависящий от диаметра труб, принимаем равным 1,0.

Обычно толщина стенки, полученная по формуле, значительно меньше минимальной толщины труб данного диаметра, выпускаемых заводами-изготовителями. Поэтому расчет трубопровода на прочность обычно не производится, диаметр трубопровода определяется из гидравлического расчета, а толщина стенки принимается минимальной для данного диаметра.

На проектируемой нефтебазе в качестве материала труб используется сталь 10Г2. Согласно ее механическим характеристикам: . Тогда:

.

Для определения толщины стенки зададимся максимальным диаметром трубопровода, который используется на нефтебазе: .

.

В результате получили, что для обеспечения надежной работы трубопровода необходима толщина стенки металла труб равная 1,8 мм. А так как минимальная толщина стенки трубы соответствует 6 мм, то гарантированно выполняется условие надежной работы всех технологических трубопроводов, связанных с перекачкой дизельного топлива Д_з и Дл.