Проектирование распределительной нефтебазы
![]()
|
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»
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 Δhдоп=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 Δhдоп=3,5 м. Определим требуемый напор насоса:
где ![]() ![]() ![]() 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:
где ![]() ![]() Потери напора на всасывании берутся также наибольшими согласно гидравлического расчета. Допустимая высота всасывания определяется по формуле [8]:
где ![]() ![]() ![]() 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 ![]() ![]() 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 kз – 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; ηД – КПД двигателя (для электродвигателей равен 0,95). Для перекачки дизельного топлива Дз: ρ-40 = 886,67кг/м3; Qmax = 700 м3/ч = 0,194 м3/с; Н =290 м ![]() Для перекачки дизельного топлива Дл: ρ-40 = 877,66 кг/м3; Qmax = 700 м3/ч = 0,194 м3/с; Н = 290 м ![]() 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]:
где ![]() ![]() ![]() ![]() Обычно на нефтебазах давление не превышает 16 кгс/см2, т. е. р=1,631 МПа. Коэффициент надежности по нагрузке (внутреннему давлению) ![]() Первое расчетное сопротивление материала R1 определяется по следующей формуле:
где ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 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: ![]() ![]() 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 Дз и Дл. |