Proiect n=14

Proiect Complet

Proiect la Transportul Produselor Petroliere ...

TRANSPORTUL I DISTRIBUIA LICHIDELOR PRIN CONDUCTEPROIECT

ITEMA:

PROIECTAREA UNUI SISTEM DE TRANSPORT LICHIDE DE LA

SOND LA RAFINRIE

INTRODUCERE:

CONTINUT:Capitolul 1. Calculul hidraulic al conductei de alimentare cu apa; alegerea pompelor,

Capitolul 2. Calculul hidraulic al conductei de amestec (sonda-parc);

Capitolul 3. Determinarea programului optim de evacuare a titeiului de la parcurile de separare (pe considerente energetice);

Capitolul 4. Bilanul termic al depozitului central;

Capitolul 5. Proiectarea conductei de transport de la depozitul central la rafinarie;

5.1. Calculul hidraulic;

5.2. Calculul termic;

5.3. Calculul mecanic;

Concluzii si propuneri

BibliografieIntroducereColectarea, transportul i depozitarea petrolului brut, a produselor petroliere si a gazelor constituie o activitate de mare importan prin care se asigur alimentarea cu materie prim a rafinriilor sau a combinatelor petrochimice, precum si distribuirea produselor finite ale acestora ctre beneficiar.

Activitatea de colectare are drept scop economic acumularea de iei brut a mai multor sonde. Din punct de vedere tehnic aceasta se realizeaz prin intermediul conductelor de legtur dintre sondele productive i parcul de separatoare i rezervoare. Activitatea de depozitare rspunde cerinelor tehnico-economice de acumulare i pstrare a produselor petroliere n spaii special amenajate n vederea transportului sau distribuiei ctre beneficiar. Din punct de vedere tehnic aceasta se realizeaz prin intermediul rezervoarelor de acumulare de diferite capaciti.

Transportul produselor petroliere reprezint activitatea economica cu ponderea cea mai mare n cadrul general amintit, avnd drept scop economic deplasarea produselor petroliere i gazelor, asigurnd legtura intre productori i consumatori. Alegerea modalitilor de efectuare a transportului se face pe baza unui studiu tehnico-economic care are n vedere n primul rnd costul total al transportului, precum i volumul total de transport.

Transportul prin conducte prezint o serie de avantaje: continuitate i regularitate n transport, capacitate mare de transport, posibilitate mare de automatizare, fiabilitate n exploatare, cost redus la capaciti mari de transport n raport cu alte mijloace. Totui transportul prin conducte necesit un efort financiar mare din punct de vedere al investiiilor care trebuie justificate economic. Obiectul disciplinei const n studiul legilor care guverneaz procesele de transport i depozitare a hidrocarburilor fluide sau gazoase, n drumul lor ntre productor i consumator n vederea cunoaterii metodologiei de proiectare i exploatare n condiii optime a instalaiilor de transport.

Datorit necesarului tot mai ridicat de combustibili n viaa economic i industrial a ntregii omeniri, transportul hidrocarburilor are pentru viaa economic aceeai importan pe care o are sistemul circulator pentru organismul uman.

TEMA PROIECTULUI

Schema sistemului de transport

In cadrul unei brigzi de producie petroliera pe un cmp petrolier se extind x sonde care se racordeaz la un parc de separatoare nou. Producia acestui parc este transportata la depozitul central (DC) mpreuna cu producia a inca patru parcuri, conform schemei:

Q2,z2

Q4,z4

X2 xn L2

X1 L4 ZDC

B C LCD D LDE E

La L1a

X1 A LAB LBCZa,qa Q1,z1

L5

L3

Lt

Q5,z5

Q3,z3

Unde:

P1,P5-parcuri de sonde;

La

-lungimea conductei de apa;

qa

-debitul sursei de apa;

za

-cota topografica a sursei de apa;

Lij

-lungimea conductei pe poriunea ij;

Lt

-lungimea conductei de transport titei intre DC si rafinrie;

DC

-depozitul central;

R

-rafinrie;

zi

-cotele topografice ale parcurilor i, i =1.5;

SA

-sursa de apa;

Qi

-debitele de titei de la parcurile Pi.

DATE CUNOSCUTE:Date iniiale:

n=14Cote topografice Lungime conductelor

ZS=295m; La=(10+0,1*n)=11,4

ZSA=290m;

Lam=(1,5+0,1*n)=2,9

Z1=300m;

L1A=(4,4+0,1*n)=5,8

Z2=170m;

LAB=(2,8+0,1*n)=4,12

Z3=180m;

LBC=(3,2+0,1*n)=4,8

Z4=190m;

LCD=(5,5+0,1*n)=6,9

Z5=210m;

LDR=(3,85+0,1*n)=5,25

ZA=160m;

L2=(1,1+0,1*n)=2,5

ZB=175m;

L3=(1,8+0,1*n)=3,12

ZC=160m;

L4=(0,7+0,1*n)=2,1

ZD=180m;

L5=(3,4+0,1*n)=4,8

ZE=160m;

Li=(62+0,1*n)=63,4

ZR=180m;

Lg=(1,2+0,1*n)=2,6Numrul sondelor racordate la parcul 1

x=4+n.0,5

x=11Producia parcurilor

Q1=x.qam=8.11=88 m3lichid/zi

qam=8m3 lichid/zi

Q2=210+5.n=280 m3/zi

Q3=180+5.n=250 m3/zi

Q4=190+5.n=260 m3/zi

Q5=90+5.n=160 m3/zi

Densitatea relativa a gazelor in raport cu aerul

= 0,67

Temperatura de congelare a titeiului

TC=

Temperatura de siguaranta pentru transport

Ts=Tc+(2..7)oCTs=10C

Unele proprietati ale titeiurilor funcie de temperatura

Se transporta titeiul tip ZEMES de la depozit la rafinrie cu unele proprietati:

Temperatura

[oC]Densitatea

[g/cm3]Vscozitatea

cinematica

[cSt]Vscozitatea

dinamica

[cP]Punctul de Punctul de Coninut de

congelare congelare parafina

titei reziduu

[oC] [oC] %gr

200,872031,01427,044 +4 +25 9,52%

300,865318,42115,939

400,858511,1139,541

500,8518 8,184 6,971

600,8451 6,461 5,460

1 cP=10-3 Pa.s

1 cSt=10-6 m2/s

Se va trasa grafic:

a) densitatea titeiului funcie de temperatura;

b) vscozitatea cinematica a titeiului funcie de temperatura;

c) vscozitatea dinamica a titeiului funcie de temperatura.

Raia de soluie

r = 250+(-1)n * n, [m3st/m3]

r = 264 [m3st/m3]

Impuritati

i = (0,2+0,01.n), %

i = 0,34Densitatea lichidului

= (1-i)t +ia

a= 1015 kg/m3

= 0,66.871,29+0,34.1015 = 920,1 kg/m3

t = 293,15 - (Tm-273,15) = 872- 0,027(299.15-273,15)kg/m3

t=871,29

= 1,1825 0,001315*273,15 =0,027

273,15 = 878,7kg/m

EMBED Equation.3 Temperatura medie

Tm=

Tsonda=42oC; Tparc=18oC

Tm=, Tm=26oC

Vscozitatea lichidului

1=(1-i)tTm+ia

1=(1-0,34).22,82.10-6+0,34*0,000001014=

=15,53.10-6 m2/s

Vscozitatea titeiului la temperatura medie

log[log(10-6 tTm+0,8)]=A+BlogTm tTm;

Constantele A si B se determina din sistemul de ecuaii:

log[log(106 t1oC +0,8)]=A+BlogT1

log[log(106 t2oC +0,8)]=A+BlogT2

log[log(106.31,014.10-6+0,8)]=A+Blog 293,15

log[log(106.18,421.10-6+0,8)]=A+Blog 303,15

1log293,15

D= = 2481-2,467=0,01456767

1 log303,15

log(log 31,014)log 293,15

Dx= = 0,178

log(log 18,421)log 303,15

10,203

Dy= = 0,089-0,203=-0,114

1 0,089

A===12,71B==-=-8,142

log[log (106 tTm+0,8)]=12,71-8,142log 299,15

log(log x)=0,126; log x = 1,336; x=23.62

106 tTm+0,8=23,62

tTm=22,82.10-6 m3/s

Vscozitatea cinematica a apei de zacamant

a* = ;

a* = = = 0,000001014 = 1014*10-6Vscozitatea dinamica a apei srate

a = 1 (cP); s=20 (kg NaCl/vagon)

a*= a(1+1,34*10-3 * s+6,62*10-6 * s2)=

= 10-3(1+1,34*10-3 * 20+6,62*10-6 * 202)=

= 10-3(1+0,0268+0,002648)=

= 10-3 * 1,029448 = 0,001029448

Capitolul 1

Calculul hidraulic al conductei de alimentare cu apaDeterminarea diametrului orientativ:

do=, va = 1.3 m/s, se adopta va= 2 m/s; qa=72 m3/h;

do==112,8mmAlegerea diametrului real (STAS 715/2-88 / Anexa 1)

D=141,3 mm = 5*9/16 in; d=131,7 mm; e=4,8 mm;

Determinarea vitezelor reale de curgere

V= = = 1,47 m/s

Determinarea cderii de presiune

Dp=(zp1-zsa)

Dp=0,01512

Dp=1,4115*106+0,0979*106= 9,5094*106Pa= 1,509*10-5= 15,09 bar

Determinarea nr Reynolds, Anexa 2 (propr. Apei), Anexa 3 (vascozitatea)

Re= = 192062,5

Determinarea coeficientului de rezistenta hidraulica

Regim laminar:

Regim turbulent:

= 0,01512

Determinarea presiunii de pompare a apei

Psa=Ph+;

Phidrant=6 bari

Psa=6+15,08= 21,09 bar

Inaltimea de pompare

H=211,8m

Pentru q=72m/h se alege pompa Lotru 100-80-200 cu inaltimea de pompare H=54m

n=4 pompe Lotru 100-80-200Determinarea puterii pompei

N=;

0,7

N= w = 60,257 Kw

Determinarea valorii energiei consumate

W = N*t; t=6 ore/zi

W = 60,257*6 = 361,542 Kw h/zi

Capitolul 2

Calculul hidraulic al conductelor de gaze

Conducta de presiune inalta:

Debitul pe fiecare treapta

Modulul de debit

Evaluarea coeficientului de abatere de la legea gaelor perfecte:

Determinarea diametrului orientatv d0:

Se alege diametrul real din STAS 815/2-88:

diametrul interior d0=24.4 diametrul exterior D=33.4 grosimea peretelui e=4.5

Conducta de presiune medie:

Ppm=16ata=1.6106Pa

Pm=2ata=2105Pa

Modulul de debit

Determinarea diametrului orientativ

d0=39.548mm



Conducta de joasa presiune:

Ppj=8ata=8105Pa Pj=1.05ata=1.05105Pa

Modulul de debit:

Determinarea diametrului orientativ

EMBED Equation.3 d0=41.667mm



Capitolul 3Calculul hidraulic al conductei de amestec

(sond - parc de separare)

Calculul hidraulic urmrete stabilirea unei corelaii ntre debitul ce se transport prin conduct, diametrul interior al conductei, i cderea de presiune. Producia de iei a unei sonde este format din: faza lichid (hidrocarburile i apa) i faza gazoas. Aceste corelaii se stabilesc prin mai multe metode, dar datorit preciziei foarte bune pe care o ofer se opteaz pentru metoda Lockbart Martinelli.

Calculul fractiei de lichide din amestec

=

EMBED Equation.3 Qam=Ql+Qg=Ql+

Densitatea amestecului

am=(1-x)qg+xl = (1-3*10-3) 0,804+3*10-3*939,082=0,801588+2,817246=

= 3,618 Kg/m3 g = *aer=0,67 * 1,2= 0,804 Kg/m3

l = 939,082

Vascozitatea cinematica Vam=

Vl=14,12*10-6 = 14.12 cst

Vg= m2/s

= 0,012 cP = 0,012*10-3 Poise

Viteza medie a amestecului Vam= m/s

Vl=

m/s

Vg=m/s

Diametrul orientativ do=

=Ql+Qg=Ql(1+

Diametrul real D=273,1=103/4in*d=257,5mm*e=7,8mm

Numarul Reynolds Ream=

EMBED Equation.3 Coeficientii de rezistenta hidraulica

-regim_laminar

-regim_turbulent

Caderea de presiune de-a lungul conductei de amestec

=

=

=67738,153=0,677*105=0,677 bar

Deoarece caderea de presiune este 2300 (Regim turbulent)

(2A=1,23=0,026

(iL)2A=0,082693,795 m

A B vAB=0,675 m/s

ReAB=32706,13>2300 (Regim turbulent)

(AB=1,23=0,029

(iL)AB=0,082616,639 m

B C vBC=0,675 m/s

ReBC=32706,40>2300 (Regim turbulent)

(BC=1,23=0,029

(iL)BC=0,082617,944 m

C DvCD=0,675 m/s

ReCD=32706,18>2300 (Regim turbulent)

(CD=1,23=0,029

(iL)CD=0,082625,448m

D EvDE=0,675 m/s

ReDE=32706,82>2300 (Regim turbulent)

(DE=1,23=0,029

(iL)DE=0,082620,064

PE=(am(g(H=945,950(9,81(10=92797,695 Pa

P2=92797,695+945,950(9,81([20,064+25,448+17,944+16,639+93,795+(180-170)]=

=17,816 bar

[2] 8 00 12 00 ( Pompeaz parcul P1

P1=PE+((g([(iL)DE+(iL)CD+(iL)BC+(iL)AB+(iL)1A+(zE-z1)]

1 A v1A=1,163 m/s

Re1A=54002,69>2300 (Regim turbulent)

(1A=1,23=0,025

(iL)1A=0,082655,96 m

A B vAB=1,163 m/s


(AB=1,23=0,025

(iL)AB=0,082642,603 m

B C vBC=1,163 m/s


(BC=1,23=0,025

(iL)BC=0,082645,945 m

C DvCD=1,163 m/s


(CD=1,23=0,025

(iL)CD=0,082665,158m

D EvDE=1,163 m/s


(DE=1,23=0,025

(iL)DE=0,082651,374 m

P1=92797,695+945,950(9,81[51,374+65,158+45,945+42,603+55,96+(180-300)]=

=13,733 bar


P5=PE+((g([(iL)DE+(iL)5D+(zE-z5)]

5 D v5D=1,393 m/s

Re5D=42284,06>2300 (Regim turbulent)

(5D=1,23=0,027

(iL)5D=0,0826115,579 m

D EvDE=0,568 m\s


(DE=1,23=0,030

(iL)DE=0,082614,691 m

P5=92797,695+945,950(9,81([14,691+115,579+(180-210)]=

=10,114 bar

[4] 19 00 23 00 ( Pompeaz parcurile P3 +P4P3=PE+((g([(iL)DE+(iL)CD+(iL)BC+(iL)3B+(zE-z3)]

P4=PE+((g([(iL)DE+(iL)CD+(iL)4D+(zE-z4)]

3 B v3B=1,504 m/s

Re3B=46360,97>2300 (Regim turbulent)

(3B=1,23=0,026

(iL)3B=0,082693,211 m4 C v4C=1,555 m/s

Re4C=47976,61>2300 (Regim turbulent)

(4C=1,23=0,026

(iL)4C=0,082672,945 m

B C vBC=0,613 m/s


(BC=1,23=0,029

(iL)BC=0,082614,787 m

C DvCD=1,246 m/s


(CD=1,23=0,025

(iL)CD=0,082674,809 m

D EvDE=1,246 m/s


(DE=1,23=0,025

(iL)DE=0,082658,984 m

P3=92797,695+945,950(9,81([58,984+74,809+14,787+93,211+(180-180)]=23,105 bar

P4=92797,695+945,950(9,81([58,984+74,809+72,945+(180-190)]=18,929 bar

g) Calculul puterii calculate la fiecare parc pe fiecare interval de timp:

1 00 5 00

N2==57,418 KW

9 00 12 00

N1==76,277 KW

13 00 16 00

N5==27,423 KW

19 00 23 00

N3==67,598 KW

N4==57,273 KW

h) Calculul energiei consumate la fiecare parc pe fiecare interval de timp:

t1=1h ; t2=4h ; t3=3h ; t4=4h;

1 00 5 00 W2=N2(t1=57,418(1=57,418 KW/h

9 00 1200 W1=N1(t2=76,277(4=305,108 KW/h13 00 1600 W5=N5(t3=27,423(3=82,269 KW/h

19 00 2300 W3=N3(t4=52,588(4=210,35,392 KW/h

W4=N4(t4=50,739(4=202,956 KW/hDatele sunt stocate n urmtorul tabel:

Interval[1][2][3][4]

Ore100 5 008 00 - 12 001300 - 16 001900 - 2300

Parc21534

Cota[m]170300210180190

Pres.necesar

[bar]15,24110.678,4518,56714,34

Puterea cons.

[KW]45,41866,28724,43352,58850,739

Energia cons

[KW/h]57,418305,10882,269270,392229,092

EnergiaTotal

[KW/h]944,27

4.2 A doua variant de pompare

Grupa 1 : P1 = 88m3/zi

Grupa 2 : P2 + P5 = 280 + 160 = 440 m3/zi

Grupa 3 : P3 + P4 = 250 + 260 = 510m3/zi

a) Numrul de pompe necesar la fiecare parc

Am ales: 2PN 400

P1 npc1=

tpz=== 66,6 ( 7 ore

qr=qt((t

qt=Vcd(ncd

Vcd=30,9(10-3 m3/cd

ncd=60 cd/min=3600 cd/h

(t=70%=0,7

qt=30,9(10-3(3600=111,24 m3/h

qr=qt((t=111,24(0,7=77,86 m3h

P

npc1=

Se alege npa1=2 pompe

P2 npc2=

Se alege npa2=1 pomp

P3 npc3=

EMBED Equation.3 Se alege npa3=1 pomp

P4 npc4=


P5 npc5=


b) Calculul timpului real de pompare(timp de evacuare):

tev1=

; t(ev1=1h

tev2=

tev4=

; t(ev4=4h

tev5=

; t(ev5=3h

c) Calculul debitului de evacuare la fiecare parc:

qev1= m3/h =0,0061m3/s

qev2= m3/h =0,0019m3/s

qev3= m3/h =0,017 m3/s

qev4= m3/h =0,018 m3/s

qev5= m3/h =0,0148 m3/s

Nr. ordineQnpc1npa1t(evi [h]qevi [m3/h]

1560

24140

23250,5961481,25

32950,5411473,75

43050,5591476,25

52050,3761368,33

Schema de pompare pentru prima variant va fi urmtoarea:

Ora

Nr.parc0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

1RestricieRestricie

2

3

4

5

d) Dimensionarea conductelor de legtur

d0i= , se alege vec=2m/s

-pe tronsonul 1-A

d01A=0,1573m=157,3mm

Conform STAS 715/2 1988 se alege:

D=219,1mm=85/8 in

d=206,3mm

e=6,4mm

-pe tronsonul 2-A

d02A=0,1198m=119,8mm

Se alege:D=141,3mm=59/16in

d=131,7mm

e=4,8mm

-pe tronsonul 3-B

d03B=0,1142m=114,2mm


d=131,7mm

e=4,8mm

-pe tronsonul 4-C

d04C=0,1161 m=116,1 mm


d=131,7mm

e=4,8mm

-pe tronsonul 5-D

d05D=0,1099m=109,9mm


d=131,7mm

e=4,8mm

e) Dimensionarea tronsoanelor colectorului principal:

-pe tronsonul A-B

d0AB==0,1573m=157,3mm


d=206,3mm

e=6,4mm

-pe tronsonul B-Cd0BC==0,1573m=157,3mm


d=206,3mm

e=6,4mm

-pe tronsonul C-Dd0CD==0,1628m=162,8mm


d=206,3mm

e=6,4mm

-pe tronsonul D-Ed0DE==0,1919m=191,9mm


d=206,3mm

e=6,4mm

Schema de amplasare a parcurilor i dimensionarea colectorului

principal i a conductelor de legtur

f) Calculul presiunii de pompare pe fiecare interval de timp:

[1] 2 00 5 00 ( Pompeaz parcul P1P1=PE+((g([(iL)DE+(iL)CD+(iL)BC+(iL)AB+(iL)1A+(zE-z1)]

1 A v1A=1,163 m/s


(1A=1,23=0,025

(iL)1A=0,082655,96 m

A B vAB=1,163 m/s


(AB=1,23=0,025

(iL)AB=0,082642,603 m

B C vBC=1,163 m/s


(BC=1,23=0,025

(iL)BC=0,082645,945 m

C DvCD=1,163 m/s


(CD=1,23=0,025

(iL)CD=0,082665,158m

D EvDE=1,163 m/s


(DE=1,23=0,025

(iL)DE=0,082651,374 m

P1=92797,695+945,950(9,81[51,374+65,158+45,945+42,603+55,96+(180-300)]=

=13,733 bar



2 A v2A=1,656 m/s


(2A=1,23=0,026

(iL)2A=0,082693,795 m

A B vAB=0,675 m/s


(AB=1,23=0,029

(iL)AB=0,082616,639 m

B C vBC=0,675 m/s


(BC=1,23=0,029

(iL)BC=0,082617,944 m

C DvCD=0,675 m/s


(CD=1,23=0,029

(iL)CD=0,082625,448m

D EvDE=0,675 m/s


(DE=1,23=0,029

(iL)DE=0,082620,064

PE=(am(g(H=945,950(9,81(10=92797,695 Pa

P2=92797,695+945,950(9,81([20,064+25,448+17,944+16,639+93,795+(180-170)]=

=17,816 bar



5 D v5D=1,393 m/s


(5D=1,23=0,027

(iL)5D=0,0826115,579 m

D EvDE=0,568 m\s


(DE=1,23=0,030

(iL)DE=0,082614,691 m

P5=92797,695+945,950(9,81([14,691+115,579+(180-210)]=

=10,114 bar

[4] 19 00 23 00 ( Pompeaz parcurile P3 P4P3=PE+((g([(iL)DE+(iL)CD+(iL)BC+(iL)3B+(zE-z3)]

P4=PE+((g([(iL)DE+(iL)CD+(iL)4C+(zE-z4)]

3 B v3B=1,504 m/s


(3B=1,23=0,026

(iL)3B=0,082693,211 m4 C v4C=1,555 m/s


(4C=1,23=0,026

(iL)4C=0,082672,945 m

B C vBC=0,613 m/s


(BC=1,23=0,029

(iL)BC=0,082614,787 m

C DvCD=1,246 m/s


(CD=1,23=0,025

(iL)CD=0,082674,809 m

D EvDE=1,246 m/s


(DE=1,23=0,025

(iL)DE=0,082658,984 m

P3=92797,695+945,950(9,81([58,984+74,809+14,787+93,211+(180-180)]=23,105 bar

P4=92797,695+945,950(9,81([58,984+74,809+72,945+(180-190)]=18,929 bar


1 00 5 00

N1==70,57 KW

8 00 12 00

N2==51,78 KW

13 00 16 00

N5==22,64 KW

19 00 23 00

N3==61,59 KW

N4==53,79 KW


t1=1h ; t2=4h ; t3=3h ; t4=4h;

1 00 5 00 W1=N1(t1=61,59.1=61,59 KW/h

8 00 1200 W2=N2(t2=51,78(4=207,12 KW/h13 00 1600 W5=N5(t3=22,64(3=67,92 KW/h

19 00 2300 W3=N3(t4=61,59.4=246,36 KW/h



Ore100 5 008 00 - 12 001300 - 16 001900 - 2300

Parc12534

Cota[m]300170210180190

Pres.necesar

[bar]13,733017,81610,11423,10518,929

Puterea cons.

[KW]70,5751,7822,6461,5953,79

Energia cons

[KW/h]61,59207,1267,92246,36215,16

EnergiaTotal

[KW/h]798,15

4.3 A treia variant de pompare

Grupa 1 : P3 =250 m3/zi

Grupa 2 : P1+P5=88+160=248 m3/zi

Grupa 3 : P2+P4=280+260=540 m3/zi

a) Numrul de pompe necesar la fiecare parc

Am ales: 2PN 400

P1 npc1=

tpz=== 66,6 ( 7 ore

qr=qt((t

qt=Vcd(ncd

Vcd=30,9(10-3 m3/cd

ncd=60 cd/min=3600 cd/h

(t=70%=0,7

qt=30,9(10-3(3600=111,24 m3/h

qr=qt((t=111,24(0,7=77,86 m3h

P

npc1=

Se alege npa1=2 pompe

P2 npc2=


P3 npc3=

EMBED Equation.3 Se alege npa3=1 pomp

P4 npc4=


P5 npc5=


b) Calculul timpului real de pompare(timp de evacuare):

tev1=

; t(ev1=1h

tev2=

; t(ev2=4htev3=

; t(ev3=4h

tev4=

; t(ev4=4h

tev5=

; t(ev5=3h

c) Calculul debitului de evacuare la fiecare parc:

qev1= m3/h =0,0061m3/s

qev2= m3/h =0,0019m3/s

qev3= m3/h =0,017 m3/s

qev4= m3/h =0,018 m3/s

qev5= m3/h =0,0148 m3/s

Nr. ordineQnpc1npa1t(evi [h]qevi [m3/h]

1881,132122

22800,511470

32500,451462,5

42600,471465

51600,291353,33

Schema de pompare pentru prima variant va fi urmtoarea:

Ora

Nr.parc0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

1RestricieRestricie

2

3

4

5

d) Dimensionarea conductelor de legtur

d0i= , se alege vec=2m/s

-pe tronsonul 1-A

d01A=0,1573m=157,3mm

Conform STAS 715/2 1988 se alege:

D=219,1mm=85/8 in

d=206,3mm

e=6,4mm

-pe tronsonul 2-A

d02A=0,1198m=119,8mm


d=131,7mm

e=4,8mm

-pe tronsonul 3-B

d03B=0,1142m=114,2mm


d=131,7mm

e=4,8mm

-pe tronsonul 4-C

d04C=0,1161 m=116,1 mm


d=131,7mm

e=4,8mm

-pe tronsonul 5-D

d05D=0,1099m=109,9mm


d=131,7mm

e=4,8mm

e) Dimensionarea tronsoanelor colectorului principal:

-pe tronsonul A-B

d0AB==0,1573m=157,3mm


d=206,3mm

e=6,4mm

-pe tronsonul B-Cd0BC==0,1573m=157,3mm


d=206,3mm

e=6,4mm

-pe tronsonul C-Dd0CD==0,1587m=158,7mm


d=206,3mm

e=6,4mm

-pe tronsonul D-Ed0DE==0,1919m=191,9mm


d=206,3mm

e=6,4mm

Schema de amplasare a parcurilor i dimensionarea colectorului

principal i a conductelor de legtur

131,7mm f) Calculul presiunii de pompare pe fiecare interval de timp:


P3=PE+((g([(iL)DE+(iL)CD+(iL)BC+(iL)3B+(zE-z3)]

3 B v3B=1,504 m/s


(3B=1,23=0,027

(iL)3B=0,082696,796 m

B C vBC=0,613 m/s


(BC=1,23=0,030

(iL)BC=0,082615,297 m

C DvCD=0,613 m/s


(CD=1,23=0,030

(iL)CD=0,082621,695 m

D EvDE=0,613 m/s


(DE=1,23=0,030

(iL)DE=0,082617,105 m

P3=92797,695+945,950(9,81([17,105+21,695+15,297+96,796+(180-180)]=14,754bar

[2] 8 00 12 00 ( Pompeaz parcul P1P1=PE+((g([(iL)DE+(iL)CD+(iL)BC+(iL)AB+(iL)1A+(zE-z1)]

1 A v1A=1,163 m/s


(1A=1,23=0,025

(iL)1A=0,082655,96 m

A B vAB=1,163 m/s


(AB=1,23=0,025

(iL)AB=0,082642,603 m

B C vBC=1,163 m/s


(BC=1,23=0,025

(iL)BC=0,082645,945 m

C DvCD=1,163 m/s


(CD=1,23=0,025

(iL)CD=0,082665,158m

D EvDE=1,163 m/s


(DE=1,23=0,025

(iL)DE=0,082651,374 m

P1=92797,695+945,950(9,81[51,374+65,158+45,945+42,603+55,96+(180-300)]=

=13,733 bar



5 D v5D=1,393 m/s


(5D=1,23=0,027

(iL)5D=0,0826115,579 m

D EvDE=0,568 m\s


(DE=1,23=0,030

(iL)DE=0,082614,691 m

P5=92797,695+945,950(9,81([14,691+115,579+(180-210)]=

=10,114 bar

[4] 19 00 23 00 ( Pompeaz parcurile P2 +P4


P4=PE+((g([(iL)DE+(iL)CD+(iL)4C+(zE-z4)]

2 A v2A=1,656 m/s


(2A=1,23=0,026

(iL)2A=0,082693,795 m

4 C v4C=1,555 m/s


(4C=1,23=0,026

(iL)4C=0,082672,945 m

A B vAB=0,675 m/s


(AB=1,23=0,029

(iL)AB=0,082616,639 m

B C vBC=0,675 m/s


(BC=1,23=0,029

(iL)BC=0,082617,944 m

C DvCD=1,309 m/s


(CD=1,23=0,024

(iL)CD=0,082679,167m

D EvDE=1,309 m/s


(DE=1,23=0,024

(iL)DE=0,082662,420m

P2=92797,695+945,950(9,81([62,420+79,167+17,944+16,639+93,795+(180-170)]=

=26,631 bar

P4=92797,695+945,950(9,81([62,420+79,167+72,945+(180-190)]=19,764 bar


1 00 5 00

N3==37,567 KW

8 00 12 00

N1==65,84 KW

13 00 16 00

N5==16,26 KW

19 00 23 00

N2==79,66 KW

N4==48,88 KW


t1=1h ; t2=4h ; t3=3h ; t4=4h;

1 00 5 00 W3=N3(t1=37,567=37,567 KW/h

8 00 1200 W1=N1(t2=65,84(4=263,36 KW/h13 00 1600 W5=N5(t3=16,26(3=48,78KW/h

19 00 2300 W2=N2(t4=79,66(4=318,64KW/h



Ore000 5 008 00 - 12 001300 - 16 001900 - 2300

Parc31524

Cota[m]180300210170190

Pres.necesar

[bar]14,75413,73310,11426,63119,764

Puterea cons.

[KW]37,56779,6616,2679,6648,88

Energia cons

[KW/h]172,66263,3648,78318,64195,52

EnergiaTotal

[KW/h]998,96

Concluzii:

1) n urma calculelor efectuate s-a constatat c varianta optim de pompare, din punct de vedere al energiei consumate este prima variant, avnd o energie total mai mic dect la celelalte dou variante dup cum rezult i din tabelul urmtor:

Variante de pompareEnergia total

[kw/h]Presiunea maxim [bar]Presiunea maxim calculat [bar]

1944,2720023,1

2798,1519,13

3998,9624,68

2) Pompa aleas: 2PN400

3) Energia total consumat la varianta pentru care s-a apelat este: 798,15kw/h

Capitolul 5 Bilanul termic al depozitului central

n depozitul central, ieiul curat este depozitat n rezervoare metalice cilindrice verticale cu capaciti corespunztoare conform STAS 6579 71.

Dimensiuni pentru rezervoare montate tabl cu tabl:

capacitatea nominal = 1000 m3 capacitatea efectiv = 1062 m3 diametrul nominal = 12370 mm

nlimea prii cilindrice = 8840 mm

numrul virolelor = 6

grosimea tablelor: capac, fund, manta = 5 mm

Pentru depirea temperaturii de congelare i asigurarea transportului ieiului spre rafinrie acesta se nclzete cu ajutorul serpentinelor la o temperatur t=60oC. Aburul de nclzire va fi de tip saturat produs n agregate tip ABA conform STAS (Anexa 7).

Cantitatea de iei curat n parcul central va fi egal cu:

QT = (1-i)(Q1+ Q2+ Q3+ Q4+ Q5)

zi QT = (1-0,34)(88+280+250+260+160) = 0,66(1038 = 685,08 m3/N= =0,68508 Alegem 1 rezervor

5.1.Calculul cantitii totale de cldurQ = QI+ QII+ QIIIQI cantitatea de cldur necesar ridicrii temperaturii ieiului de la temperatura de siguran (Ts = Tc+3oC) la temperatura de nclzire, T:

QI = (t(ct(V((T-Ts)

Ts=Tc+3=18+3=21oC

Tm=oC = 307,15 K

ct = 0,4825+0,00077(Tm-100)=0,431 kcal/kgoC

n funcie de Tm avem ( = 885 kg/m3V = 951,9 m3QI = 885(0,431(951,9((60-21) = 1,416(107 kcal

QII cantitatea total de cldur necesar topirii parafinei cristalizate:

QII = (tV(((( - coninutul de parafin ( = 10,18 % g

( - cldura latent de vaporizare ( = 40 kcal/kg

( = 10 ore

QII = 885(951,9(0,01018(40(10 = 0,34(107 kcal

QIII cantitatea de cldur necesar anihilrii pierderilor de cldur:

QIII = KS(Tm-Text)(

KS = Kf(Sf + Kog(Sog + Kl(Sl

Unde:

K- coeficientul global de schimb de cldur

S suprafaa (de fund, a oglinzii, lateral) a rezervorului

Kf = 1; Kl = 5; Kog = 1,5(kcal/m2hoC);

Sf = Sog = ((=120,11 m2

Sl =2(((r(H = 2((((8,84 =3,14(12,37(8,84 = 343,36 m2KS = 1(120,11+1,5(120,11+5(343,36=2017,07 kcal/hoC

Textv =25 oC

Texti = -15 oC

QIIIv = 2017,07((34-25)(10 = 0,0181(107 kcal

QIIIi =2017,07((34+15)(10 = 0,0988(107 kcal

Cantitatea total de cldur va fi:

Qv = QI+ QII+ QIIIv = (1,416+0,34+0,0181)(107 = 1,774(107 kcal

Qi = QI+ QII+ QIIIi = (1,416+0,34+0,0988)(107 =1,854(107 kcal

5.2. Numrul de agregate necesare nclzirii ieiului

Debitul de abur necesar(kg abur/or);p=8 at, t=175 oC

Qabur =

iabur = entalpia aburului = 560 kcal/kg

QaburV ==3167,85 kg abur/or

QaburI = =3310,71 kg abur/or

Cantitatea de ap necesar producerii aburului, pentru raportul de conversie de 1/1:

Qap = ;

QapV = =3,16 m3/or

QapI ==3,31 m3/or

Debitul de gaze necesar producerii aburului:

Qg =

Pcal = puterea calorific a gazului = 8760 (kcal/m3st)

Qgv = =202,51 m3st/h

Qgi= =211,64 m3st/h

5.3. Lungimea serpentinelor de nclzire

L =

Ssp aria suprafeei esrpentinei

d - diametrul esrpentinei

Ssp =

Tab temperatura de nclzire a aburului =448,15oC

Tfc temperatura final a condensului = 375,15

Kab- 80 W/m2K =68,8 kcal/m2hoC

=411,65 371,15=40,5

Sspv ==636,6 m2Sspi ==665,3 m2Lungimea serpentinelor de nclzire va fi:

Lv = =570,13 m

Li = =595,83 m

5.4. Timpul de rcire al ieiului din rezervor

( =

(i = 132h 7

CAPITOLUL 6 Proiectarea conductei de transport de la

depozitul central la rafinrie

Transportul ieiului curat de la depozitul central la rafinrie se face folosind pompele 2PN-400, echipate cu cma de 7 1/4 in care au volumul pe curs dubl Vcd=30,6 l/cd i numrul de cure duble n = 50 cd/minut.

6.1. Calculul hidraulic

Cderea de presiune ntre depozitul central i rafinrie se calculeaz cu relaia:

Determinarea debitului unei pompe:

qp = ((vcd(ncd = 0,7(30,6(50 =1071 l/min. =64,26 m3/h

Calculul debitului de iei curat:

Q=(1-i)(Q1+ Q2+ Q3+ Q4+ Q5)

QT = (1-0,34)(88+280+250+260+160) = 0,66(1038 = 685,08 m3/ziCalculul numrului de pompe necesar la depozitul central:

npc = =0,024 ( Se alege 1 pomp;

Calculul diametrului orientativ:

do = =0,071 m =71 mm

Conform STAS 715/8-88 se alege:

Temperatura medie pe conduct:

Tm=

TD=60oC+273,15; TR=(18 oC vara, 2 oC iarna)+273,15

Tmv==305,15 K

Tmi==294,48 K

Determinarea timpului de evacuare i a debitului de evacuare:

tev==0,44 h ( 1h

Qev==28,5 m3/h

Calculul vitezei reale de curgere:

v = 0,84 m/s

Re==14390,5 >2300 regim turbulent

=0,035Calculul pantei hidraulice:

i = =0,021

Calculul presiunii la rafinrie (echivalentul a 10m coloan de iei)

PR = (tm(g(h=893,36(9,81(10 =87638,6 Pa

(tm=(293,15-(((Tm-273,15)=894-0,02(305,15-273,15)=893,36 kg/m3(=1,1825-0,001315((291,15=1,1825-0,001315(880=0,02

Calculul presiunii la depozitul central:

PD=PR+(tm(g([i(Lt+(zR-zD)]=87638,6+893,36(9,81((0,021(64300+0)=116,45 bar

Determinarea numrului de staii de pompare:

ns = Se alege ns=2 staii

Pp=70 bar

Determinarea puterii necesare pompei:

N==237,594 kw

(m=0,96 ; (t=0,75

k-coeficient de suprasarcin =1,1

Energia consumat:

W=N(tz=237,594(18(320=13,68(105 kwh/an

Considerm c pompa funcioneaz doar 320 de zile

6.2.Calculul mecanic al conductei

Grosimea peretelui evii se determin pe baza teoriei efortului unitar maxim:

e =

(=coeficient de calitate a mbinrii(sudurii)=0,70,9; se alege (=0,75

a1=adaos pentru neuniformitatea grosimii peretelui=0,1250,15; se alege a1=0,129

a2=adaos pentru coroziune=0,51 mm se alege a2=0,65

(a-efortul unitar admisibil

c-coeficient de siguran = 0,672 se alege c=1,9

(a==2,07(108/1,9=1,09(108 N/mm2e==12,43e

Proiect n=14

Documents

Transcript of Proiect n=14