Готовая курсовая по дыханиям. Расчет потерь нефти от испарения при хранении в рвс

• Название: Расчет потерь нефти от испарения при хранении в рвс
• Дата: 29.11.2018
• Размер: 1.65 Mb.
• Имя файла: Готовая курсовая по дыханиям.docx
• Тип: Курсовая; #58172
• страница: 3 из 6

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;

N_к – 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 (V_п.от/V_ж.от) в среднем за период откачки:

, (3.2.15)

12. Так какV_п.от/V_ж.от4, 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 C_s<0,496, то принимаем .

25. Средняя расчетная объемная концентрация углеводородов в ГП при откачке:

. (3.2.41)

Отклонение найденного значения от принятой величины C_ср.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 какV_п.пр/V_ж.пр4, 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 какV_п.зак/V_ж.зак4, 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 T_min = 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 какV_п.пр/V_ж.пр4, то согласно табл. 3

. (3.2.84)

- давление и концентрация насыщенных паров бензина при данном соотношении фаз и температуре T_min

, (3.2.85)

,

- соответствующую объемную концентрацию паров бензина в ГП

, (3.2.86)

- плотность паров бензина, воздуха и ПВС при температуре T_min

, (3.2.87)

, (3.2.88)

, (3.2.89)

- молярную массу ПВС при температуре T_min

, (3.2.90)

,

- массы ПВС и паров бензина в ГП резервуара при температуреT_min

, (3.2.91)

. (3.2.92)

2. Задаемся средней объемной концентрацией углеводородов в ГП в период роста парциального давления равной С_ср = 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 C_ср 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].