(6.21) складають
.
Знайдемо загальні втрати напору у колекторі за формулою
, (5.24)
де – втрати напору на тертя у колекторі;
– втрати напору в місцевих опорах.
Знайдемо число Рейнольдса, підставивши відповідні дані у формулу (6.14)
.
Оскільки режим руху турбулентний, зона змішаного тертя то коефіцієнт гідравлічного опору знайдемо за формулою (6.18)
.
Обчислимо втрати напору на тертя у колекторі за формулою (6.22)
.
Втрати напору у місцевих опорах колектора становлять
.
Загальні втрати напору рівні
.
Загальні втрати напору у відвідній лінії знайдемо за формулою
, (5.25)
де – втрати напору на тертя у відвідній лінії;
– втрати напору в місцевих опорах.
Число Рейнольдса визначаємо за формулою (5.14)
.
Оскільки режим руху турбулентний, зона змішаного тертя то коефіцієнт гідравлічного опору знайдемо за формулою (5.18)
.
Втрати напору на тертя у відвідній лінії становлять
.
Втрати напору у місцевих опорах відвідної лінії становлять
.
Загальні втрати напору у відвідній лінії
.
Обчислюємо тиск насичених парів в метрах перекачуваного нафтопродукту за формулою
. (5.26)
.
Отже, просумувавши всі втрати напору у комунікаціях, за формулою (6.19) знайдемо загальні втрати напору у всмоктувальній лінії
.
Перевіряємо умову правильності вибору висоти естакади над насосною
. (5.27)
.
Оскільки дана умова не виконується то приймаємо рішення про заглиблення насосної на 2,5м та підняття естакади на 2,5м.
Технологічний розрахунок трубопроводів нафтобази на нагнітання ведемо по більш в’язкому нафтопродукту – дизпаливу для найгірших умов: температура продукту мінімальна, рівень його у приймальному резервуарі максимальний, на естакаді одночасно зливається максимальна кількість цистерн, а розрахунок всмоктувальної лінії – по нафтопродукту з найбільшим тиском насичених парів – автобензину.
Визначаємо розрахункову густину дизпалива за формулами (5.10) та (5.9)
.
Відповідно:
.
В’язкість дизельного пального за розрахункової мінімальної температури 0°С рівна .
Знаходимо число Re для нагнітальної лінії за формулою:
. (5.28)
.
Перше перехідне число складає
.
.
Оскільки , то режим перекачування турбулентний, зона гідравлічно гладких труб, коефіцієнт гідравлічного опору визначається за формулою Блазіуса:
, (5.29)
.
Приймаємо, що різниця геодезичних відміток між рівнем нафтопродукту у резервуарі і нагнітальним патрубком насоса дорівнює 15 м.
Загальні втрати напору в нагнітальному трубопроводі визначаються як
, (5.30)
тут
. (5.31)
Підставляємо дані:
.
Визначаємо суму коефіцієнтів місцевих опорів на нагнітальній лінії:
. (5.32)
.
Втрати в місцевих опорах визначаємо за формулою
. (5.33)
.
Отже, загальні втрати напору в нагнітальній лінії складають
.
За втратами напору у нагнітальній лінії буде підбиратись основне насосне обладнання.
5.3 Перевірний розрахунок комунікації верхнього зливу
Кінцевою метою технологічного розрахунку є визначення оптимальних параметрів комунікації верхнього зливу нафтопродуктів для недопускання утворення газового простору в останніх, що в свою чергу може призвести до зриву потоку рідини, а відповідно і перебоїв в роботі нафтобази.
Результатом розрахунку є підбір таких параметрів комунікації, щоб залишковий тиск в будь-якій точці комунікації був більший тиску насичених парів нафтопродукту.
Даний розрахунок ведеться для найгірших умов, а саме:
- рівень рідини в цистерні – мінімальний;
- мінімальний барометричний тиск;
- максимальна температура продукту;
- пружність парів нафтопродукту за методом Рейда – максимальна.
Вихідними даними для розрахунку є:
-
густина бензину при 200С - 735 кг/м3;
-
максимальна температура продукту – плюс 21,90С;
-
тиск насичених парів за Рейдом –6М104 Па;
-
мінімальний барометричний тиск – 0,95М105 Па;
-
корисний об’єм цистерни – 73,1м3;
-
діаметр котла цистерни – 3,0м;
-
довжина котла цистерни – 10,77м;
- коефіцієнт кінематичної в’язкості автобензину при 100С–0,68·10-6 м2/с;
при 200С–0,6·10-6 м2/с;
-
час випорожнення цистерни (без підготовчих операцій) – 1год. 20хв.
(4800 с);
-
довжини і діаметри ділянок зливної комунікації наведені в таблиці 5.2;
-
перелік місцевих опорів зливної комунікації наведений в таблиці 5.3 .
Рисунок 5.1 – Схема комунікації верхнього зливу
Таблиця 5.2 - Геометричні параметри комунікації верхнього зливу
нафтопродуктів
Характеристика
ділянки |
Ділянка
1-2 | 2-3 | 3-4 | 4-5 | 5-6 | 6-7 | 7-8
Довжина, м | 4,4 | 0,2 | 0,5 | 2,6 | 4,0 | 61,5 | 32
Внутрішній діаметр, мм | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 | 377 | 377
Тип трубопроводу | шланг | сталева труба
Різниця геодезичних відміток кінця і початку ділянки, м | 4,4 | 0 | 0 | -1,2 | -4 | -0,15 | -0,12
Таблиця 5.3 – Перелік місцевих опорів комунікації верхнього зливу
нафтопродуктів
Назва місцевого опору | Ділянка
1-2 | 2-3 | 3-4 | 4-5 | 5-6 | 6-7 | 7-8
Засувка | - | - | - | - | 1 | 1 | 4
Поворотний сальник | - | - | - | - | 1 | - | -
Плавний поворот 90о | 1 | - | - | - | - | 1 | 5
Плавний поворот 45о | - | - | 1 | 1 | - | - | -
Трійник на прохід | - | - | - | - | - | 6 | 2
Трійник на злиття | - | - | - | - | 1 | - | 1
Трйник з поворотом | - | - | - | - | - | 1 | -
Фільтр | - | - | - | - | - | - | 1
Лічильник | - | - | - | - | - | - | 1
Вхід в трубу | 1 | - | - | - | - | - | -
Розрахунок проводиться графо-аналітичним методом з побудовою графіків залишкових напорів та вакуумів. Для цього спочатку рисуємо схему зливної комунікації у масштабі. Схема розрахунку зображена на рисунку Д1 (додаток Д).
Відкладаємо від мінімального рівня рідини в цистерні висоту стовпа бензину в метрах, що відповідає мінімальному барометричному тиску
, (5.34)
де Рб – мінімальний барометричний тиск;
– густина бензину.
.
Знаходимо витрату бензину