работы на конкурс. Решение 1 Определяем требуемое количество сливных устройств, где Gмес макс месячный грузооборот, т
Скачать 4.42 Mb.
|
Размещено на http://www.allbest.ru/ Гидравлический расчет нефтебазовых коммуникаций Задание Выполнить гидравлический расчет технологических коммуникаций для слива нефтепродуктов из железнодорожных цистерн через нижнее сливное устройство при следующих исходных данных: Gмес.макс.=30100 т; гидравлический технологический коммуникация ν=1,98 сСт; ρ=787 кг/м3; Δz= 5м; hвзл.=10,5м (максимальный уровень взлива нефтепродукта в резервуар); lвс=60 м, lнаг=136 м. Решение 1 Определяем требуемое количество сливных устройств , где Gмес.макс. - месячный грузооборот, т; Vц – объем цистерн, примем равной 60м3; ρ – плотность нефтепродукта, т/м3; Полученное значение округляем в большую сторону, следовательно n=22 шт. Для полученного числа сливных устройств вычерчивается технологическая схема (рисунок 1). Рисунок 1 – Технологическая схема нефтебазовых коммуникаций. 3 Технологическая схема разбивается на участки, в пределах которых расход постоянен: I – устройство нижнего слива; II – коллектор; III – всасывающий трубопровод; IV – нагнетательный трубопровод. 4 Определяем значения коэффициентов местных сопротивлений для каждого участка и сводим их в таблицу 1. Таблица 1 – Перечень местных сопротивлений и значения их коэффициентов
5 Определяем потери напора для каждого участка. Участок I 1 Определяем расход жидкости через устройство , где Vц – объем цистерн, примем равной 60м3; τ – среднее время слива одной цистерны, примем равной 80 мин; . 2 Определяем ориентировочный диаметр сливного устройства , где w0 – ориентировочная скорость перекачки, зависит от вязкости и назначения трубопровода. При ν ≤ 11,5·10-6 м2/с, w0 вс=1,5 м/с, w0 наг=2,5 м/с. . Полученное значение d0 округляем до ближайшего по ГОСТу: d0ГОСТ=150мм. 3 Определяем скорость движения жидкости . 4 Определяем параметр Re 5 Определяем переходные числа Re , kэ=0,15мм; 6 Определяем коэффициент гидравлического сопротивления λ ReI < Re < ReII, следовательно режим течения турбулентный, зона смешанного трения. Для расчета гидравлического сопротивления λ будем использовать формулу Альтшуля . 7 Определяем приведенную длину нижнего сливного устройства . 8 Определяем потери напора в нижнем сливном устройстве . Участок II 1 Определяем расход жидкости через коллектор , где N – количество сливных устройств, подключаемых к коллектору . 2 Определяем ориентировочный диаметр коллектора . Полученное значение d0 округляем до ближайшего по ГОСТу: Выбираем сварную трубу диаметром 273мм и толщиной стенки 4мм, d0=273-2·4=265мм. 3 Определяем скорость движения жидкости . 4 Определяем параметр Re . 5 Определяем переходные числа Re , kэ=0,15мм; 6 Определяем коэффициент гидравлического сопротивления λ ReI < Re < ReII, следовательно режим течения турбулентный, зона смешанного трения. Для расчета гидравлического сопротивления λ будем использовать формулу Альтшуля . 7 Определяем приведенную длину коллектора . 8 Определяем потери напора в коллекторе , где k – коэффициент неравномерности, зависит от режима течения жидкости. Участок III 1 Определяем расход жидкости через всасывающий трубопровод , где N – количество сливных устройств, подключаемых к всасывающему трубопровоу; . 2 Определяем ориентировочный диаметр всасывающего трубопровода Полученное значение d0 округляем до ближайшего по ГОСТу: Выбираем сварную трубу диаметром 351 мм и толщиной стенки 4мм. d0=351-2·4=343мм. 3 Определяем скорость движения жидкости . 4 Определяем параметр Re . 5 Определяем переходные числа Re , kэ=0,15мм; 6 Определяем коэффициент гидравлического сопротивления λ ReI < Re < ReII, следовательно режим течения турбулентный, зона смешанного трения. Для расчета гидравлического сопротивления λ будем использовать формулу Альтшуля . 7 Определяем приведенную длину всасывающего трубопровода . 8 Определяем потери напора во всасывающем трубопроводе . Участок IV 1 Определяем ориентировочный диаметр нагнетательного трубопровода Полученное значение d0 округляем до ближайшего по ГОСТу: Выбираем сварную трубу диаметром 273мм и толщиной стенки 4мм. d0=273-2·4=265мм. 2 Определяем скорость движения жидкости . 3 Определяем параметр Re . 4 Определяем переходные числа Re , kэ=0,15мм; 5 Определяем коэффициент гидравлического сопротивления λ ReI < Re < ReII, следовательно режим течения турбулентный, зона смешанного трения. Для расчета гидравлического сопротивления λ будем использовать формулу Альтшуля . 6 Определяем приведенную длину нагнетательного трубопровода . 7 Определяем потери напора в нагнетательном трубопроводе . 6 Определяем полные потери напора При пустом резервуаре При полном резервуаре По Q и H подбираем насос. Для полученных H=21,257 м и Q=0,1375м3/с=137,5л/с подбираем насос 8НДв с диаметром рабочего колеса D= 500 мм (рисунок 2). 7 По программе Paket 1 определяем потери напора на участках коммуникаций при различных значениях расхода. Результаты расчета сводим в таблицу 2. Таблица 2 – Потери напора на участках коммуникаций
По полученным результатам строим совмещенную характеристику трубопровода и насоса (рисунок 3). Рисунок 2 – Характеристика насоса 8НДв – Нм; n=960 об/мин Рисунок 3 – Совмещенная характеристика трубопровода и насоса: 1 – потери напора в коммуникациях при заполненном резервуаре 2 – потери напора в коммуникациях при пустом резервуаре 3 – характеристика насоса 8НДв с диаметром рабочего колеса D= 500мм Вывод: В процессе слива цистерн расход в коммуникациях изменяется от Q1= 582 м3/ч до Q2=496 м3/ч. |