Готовая курсовая по дыханиям. Расчет потерь нефти от испарения при хранении в рвс
Скачать 1.65 Mb.
|
3.2 Расчет потерь нефти от «больших дыханий» Используя данные предыдущих расчетов, определить потери при «большом дыхании». Закачка бензина в резервуар осуществляется с производительностью 1800м3/ч от высоты взлива от 5м до 9м. Закачке предшествовали откачка бензина в этот же день с высотой взлива от 8м до 5м с производительностью 1600м3/ч и простой резервуара в течении 5ч. Резервуар оснащен двумя дыхательными клапанами НКДМ-250 и приемно-раздаточным устройством с внутренним диаметром 420 мм. Вязкость бензина принять равной м2/с. Решение 1. Продолжительность откачки и закачки бензина: , (3.2.1) . (3.2.2) 2. Средняя высота взлива бензина в резервуаре при закачке и откачке: , (3.2.3) . (3.2.4) 3. Средняя высота ГП резервуара при закачке и откачке бензина: , (3.2.5) . (3.2.6) 4. Объемы жидкой и паровой фаз на момент начала откачки бензина из резервуара: , (3.2.7) . (3.2.8) 5. Скорость закачиваемого бензина в приемо-раздаточном устройстве: . (3.2.9) 6. Скорость струи воздуха в монтажном патрубке дыхательного клапана: , (3.2.10) где r– радиус монтажного патрубка; Nк – число дыхательных клапанов, установленных на резервуаре. 7. Диаметр круга, эквивалентного площади поверхности бензина, омываемой струей воздуха, подсасываемого в резервуар: . (3.2.11) 8. Скорость струи воздуха у поверхности откачиваемого бензина: . (3.2.12) 9. Так как откачка бензина производилась в то же день, что и заполнение резервуара, то необходимо определить, как изменялась концентрация паров в ГП в ходе каждой из операций. 10. В процессе откачки средние объемы жидкой и паровой фаз в резервуаре: , (3.2.13) . (3.2.14) 11. Рассчитываем соотношение фаз и величину функции F (Vп.от/Vж.от) в среднем за период откачки: , (3.2.15) 12. Так какVп.от/Vж.от 4, то согласно табл. 3 . (3.2.16) 13. Давление насыщенных паров бензина при средней температуре в ГП резервуара в процессе откачки: , (3.2.17) . 14. Концентрация насыщенных паров бензина при откачке: . (3.2.18) 15. Начальная объемная концентрация углеводородов в ГП резервуара перед откачкой . (3.2.19) 16. Плотность паров бензина и воздуха при условиях откачки: , (3.2.20) . (3.2.21) 17. Плотность ПВС перед началом откачки . (3.2.22) 18. Масса ПВС и паров бензина в ГП перед началом откачки: , (3.2.23) . (3.2.24) 19. Объем и масса воздуха, подсасываемого в резервуар при его опорожнении: , (3.2.25) . (3.2.26) 20. Если бы бензин в процессе опорожнения резервуара не испарялся, то к концу опорожнения объемная концентрация паров в ГП составляла бы: . (3.2.27) Соответственно средняя объемная концентрация паров бензина была бы: . (3.2.28) 21. Поскольку в ходе опорожнения происходит донасыщение ГП парами бензина, то в качестве первого приближения принимаем, что . При этой концентрации вычисляем: -молярную масса ПВС , (3.2.29) - плотность ПВС: , (3.2.30) -кинематическую вязкость ПВС: , (3.2.31) - число Шмидта: , (3.2.32) -модуль движущейсилы процесса испарения: , (3.2.33) -величинуKt– критерия при простое: , (3.2.34) - среднее число Рейнольдса, характеризующее интенсивность омывания поверхности бензина воздухом: , (3.2.35) - величинуKt– критерия при откачке бензина: , (3.2.36) , 22. Плотность потока массы испаряющегося бензина в процессе откачки: , (3.2.37) . 23. Масса бензина, испарившегося за время откачки: . (3.2.38) 24. Массовая и объемная концентрацияуглеводородов в ГП к моменту завершения откачки: , (3.2.39) . (3.2.40) Так как Cs<0,496, то принимаем . 25. Средняя расчетная объемная концентрация углеводородов в ГП при откачке: . (3.2.41) Отклонение найденного значения от принятой величины Cср.от составляет , так как расхождение составляет менее 5%, то уточнять нет необходимости. 26. Парциальное давление паров бензина в Гп к началу простоя резервуара: . (3.2.42) 27. Объем жидкой и паровой фаз в процессе простоя резервуара перед его заполнением, а также их соотношение: , (3.2.43) , (3.2.44) . (3.2.45) 28. Так какVп.пр/Vж.пр 4, то согласно табл. 3 . (3.2.46) 29. Давление и концентрация насыщенных паров бензина при простое: , (3.2.47) , . (3.2.48) Так как < , то испарения бензина в процессе простоя происходить не будет. Следовательно начальная концентрация паров бензина в ГП в начале закачки , а . 30. Средние объемы жидкой и паровой фаз в резервуаре в процессе закачки, а также их соотношение: , (3.2.49) , (3.2.50) . (3.2.51) 31. Так какVп.зак/Vж.зак 4, то согласно табл. 3 . (3.2.52) 32. Среднее давление и концентрация насыщенных паров бензина в ГП при заполнении резервуара: , (3.2.53) , . (3.2.54) Так как > , то в процессе заполнения резервуара будет происходить донасыщение ГП парами бензина. 33. Примем, что средняя концентрация углеводородов в ГП в процессе заполнения резервуара . При этой концентрации вычисляем: -молярную масса ПВС , (3.2.55) - плотность ПВС: , (3.2.56) -кинематическую вязкость ПВС , (3.2.57) - число Шмидта: , (3.2.58) -модуль движущей силы процесса испарения: , (3.2.59) - величинуKt– критерия при простое резервуара: , (3.2.60) - скорость бензина в приемном патрубке резервуара: , (3.2.61) - среднюю характерную скорость перемешивания бензина в резервуаре: , (3.2.62) - величину комплексного параметра Fr·Re: , (3.2.63) - величинуKt– критерия при заполнении резервуара: , (3.2.64) , - плотность потока массы бензина, испаряющегося в процессе закачки: , (3.2.65) , - массу бензина, испарившегося в процессе закачки: , (3.2.66) - массы углеводородов и ПВС в ГП резервуара на момент начала закачки: , (3.2.67) , (3.2.68) - объем закачиваемого бензина и массу вытесняемой в атмосферу ПВС: , (3.2.69) , (3.2.70) - среднюю массовую концентрацию углеводородов в ГП в процессе заполнения резервуара: , (3.2.71) - массовую концентрацию паров бензина в ГП к моменту окончания закачки: , (3.2.72) , - объемная концентрация паров в ГП: , (3.2.73) (так как величина получилась больше, чем , принимаем ); - расчетную среднюю концентрацию паров бензина в ГП в процессе закачки: , (3.2.74) - отклонение расчетной величины от ранее принятой < 5%, (3.2.75) следовательно, средняя концентрация паров бензина в ГП резервуара в процессе его заполнения выбрана правильно. 34. Абсолютное давление срабатывания клапанов вакуума и давления НДКМ-250: , (3.2.76) . (3.2.77) 35. Среднее парциальное давление паров бензина в ГП в процессе закачки: . (3.2.78) 36. Плотность паров бензина в процессе закачки: . (3.2.79) 37. Потери бензина от «большого дыхания»: , (3.2.80) . Использую предыдущие данные, рассчитаем потери от «большого дыхания», но с одним отличием – простой резервуара перед закачкой длился четверо суток. Решение 1. Так как бензин хранился в резервуаре более 4-х суток, то рост концентрации в ГП начинается с ее значения при минимальной температуре воздуха Tmin = 290К. Последовательно находим: - объем жидкой и паровой фаз в процессе простоя: , (3.2.81) , (3.2.82) - соотношение функции в процессе простоя , (3.2.83) Так какVп.пр/Vж.пр 4, то согласно табл. 3 . (3.2.84) - давление и концентрация насыщенных паров бензина при данном соотношении фаз и температуре Tmin , (3.2.85) , - соответствующую объемную концентрацию паров бензина в ГП , (3.2.86) - плотность паров бензина, воздуха и ПВС при температуре Tmin , (3.2.87) , (3.2.88) , (3.2.89) - молярную массу ПВС при температуре Tmin , (3.2.90) , - массы ПВС и паров бензина в ГП резервуара при температуреTmin , (3.2.91) . (3.2.92) 2. Задаемся средней объемной концентрацией углеводородов в ГП в период роста парциального давления равной Сср = 0,398 3. Параметры ПВС при этой концентрации и средней температуре хранения , (3.2.93) , (3.2.94) , , (3.2.95) , , (3.2.96) . (3.2.97) 4. Число Шмидта в период простоя . (3.2.98) 5. Движущая сила процесса испарения . (3.2.99) 6. Величина Kt– критерия . (3.2.100) 7. Плотность потока массы испаряющегося бензина: , (3.2.101) . 8. Масса бензина, испарившегося в период роста парциального давления в ГП . (3.2.102) 9. Массовая и объемная концентрации бензина в ГП к концу периода роста парциального давления: , (3.2.103) . (3.2.104) 10. Проверяем, не превышает ли найденная величина концентрации насыщенных паров при максимальной температуре воздуха: , (3.2.105) , . (3.2.106) 11. Так как > ,то расчетная средняя объемная концентрация углеводородов в ГП в рассматриваемый период . (3.2.107) Отклонение найденного значения от принятой величины Cср составляет , меньше допустимой погрешности инженерных расчетов (5%). 12. Таким образом, к моменту начала закачки объемная концентрация паров бензина в ГП составляет С0=0,498, масса ПВС была , (3.2.108) масса паров бензина в ГП , (3.2.109) а парциальное давление паров бензина в ГП . (3.2.110) 13. Среднее давление и концентрация насыщенных паров бензина в ГП при заполнении резервуара , (3.2.111) . . (3.2.112) Так как < , то в процессе заполнения резервуара будет происходить донасыщение ГП парами бензина. 14. Примем, что средняя концентрация углеводородов в ГП в процессе заполнения резервуара .В этом случае можно воспользоваться результатами расчетов предыдущего примера: , (3.2.113) , , (3.2.114) . (3.2.115) 15. Массовая и объемная концентрация паров бензина к моменту окончания закачки , (3.2.116) , , (3.2.117) Так как > , принимаем . 16. Расчетная средняя концентрацию паров бензина в ГП в процессе закачки: , (3.2.118) Так как отклонение расчетной величины средней концентрации от ранее принятой составляет < 5%, (3.2.119) то величина принято верно. 17. Потери бензина от «большого дыхания»: , (3.2.120) [5]. |