油库主要工艺及设备的模拟设计

1、精选优质文档-倾情为你奉上重庆科技学院油库设计与管理课程设计报告学院:_石油与天然气工程学院专业班级:油气储运工程11学生姓名学 号：设计地点（单位）石油科技大楼 K802设计题目:油库主要工艺及设备的模拟设计完成日期：2014 年12月17日指导教师评语: 成绩（五级记分制）：指导教师（签字）：目录1.1.12.2.12.1.12.1.2 油品管线壁厚强度校核 42.1.33.3.13.2 泵的校核 93.33.43.4.23.5专心-专注-专业引言油库设计与管理课程设计是我们学习和认识原油和成品油、储存的相关知 识的综合运用与总结，通过课程设计可以让我们更加熟悉相关油库设计，为以 后的工作

2、打好基础。根据课程任务书所给数据可得，每日到库最大油槽车数22辆，车容积为50朋。当地大气压为685mn汞柱，最冷月平均温度为5C。最热月平均温度为24.5 C。一次装卸油允许的时间为 8小时（其中辅助作业时间为1小时）；轻 柴油的运动粘度u 5C= 14.6厘沱，u 24.5 C = 7.1厘沱。输油管吸入管长为30m，排出管长为920m鹤管的几何长度12m，鹤管间距312.5m。输送温度范围内柴油按衬-83（kg/ m计，轨顶标高为520m罐底标高为 565m油罐装油高度为12m集油管流量按4个鹤管同时计算。首先，计算轻柴油铁路收发系统的管线管径，然后选择泵和电机，最后确 定泵的安装高度，

3、根据泵的安装高度进行校核。1. 基础数据1.1各管段的附件种类及数量管件名称鹤管集油管输油管 吸入端输油管 排出端90单折弯头345单折弯头2390又折弯头34转弯二通1转弯二通1通过三通3通过三通726闸阀1123过滤器1止回阀111.2收发任务：每日到库最大油槽车数 22辆，车容积为50nn，每天操作8小时。1.3地形资料：一次装卸油允许的时间为8小时（其中辅助作业时间为1小时）； 轻柴油的运动粘度u 5C = 14.6厘沱，u 24.5 C = 7.1厘沱。输油管吸入管长为 30m,排出管长为920m鹤管的几何长度12m,鹤管间距12.5m。1.4当地大气压为685mm汞柱。1.5气象资

4、料：最冷月平均温度为5C,最热月平均温度为24.5 C。2. 轻质柴油收发管线选择2.1工艺流程的水力计算2.1.1油品管径选择鹤管的管径选1084Q 22 500.044m3/s7 3600最大流量管内径Q按照业务要求的输送量经济流速d管内径通过图2-1粘度经济流速可以得出:图2-1不同粘度油品在管路中的经济流速粘度经济流速，m/s运动粘度,106nT/s条件粘度,。BY吸入管路排出管路12121.52.5228241.32.028 724101.21.572 14610 201.11.214643820601.01.1438 977601200.81.0轻柴油的运动粘度(5C) =14.6

5、 X 10-6m/s时，轻质柴油吸入管路内径:4 0.0443.14 1.3轻柴油的运动粘度(5C) =14.6 X 10-6m/s时，轻质柴油排出管路内径:4 0.0443.14 2.0二 0.167(m)轻柴油的运动粘度(24C) =7.1 X 10-6m/s时，轻质柴油吸入管路内径:d4 0.0443.14 1.3=0.207(m)轻柴油的运动粘度- （24E） =7.1 X 10-6m/s时，轻质柴油排出管路内径:4 疋 0.044.3.14 2.0= 0.167(m)吸入管线管径选 2196;排出管线管径选 1686鹤管选择1084的无缝钢管。集油管比鹤管大一个级别即可，所以可选21

6、9 6的无缝钢管。油品的管径见表 2-2 （单位：mr）表2-2油品管径油品鹤管集油管吸入管排出管轻质柴油108江4219汇6219江6168江62.1.2油品管线壁厚强度校核6 - 2.54130 21 -0.125219= 3.60Mpa仏一2.54取130汇2(1 0.125) P1D1P2 二t2 -2.54130 2 1 -0.1256 - 2.54130 2 1 -0.125219二 3.60Mpap3 二t3 -2.54130 21 -0.1256 - 2.54130 2 1 -0.125168=4.68Mpa根据石油化工管道安装设计便查手册（第二版）可知，凡公称压力小于或 等于

7、2.5Mpa的管道称为低压管道。2.5Mpa即为管道输送下的最大的许应压力 通过计算结果得出管道的承压能力大于许应压力，所以符合管道壁厚条件。2.1.3轻质柴油管线摩阻损失的计算1）各管段长度计算：a.鹤管由石油库设计规范8-1-2规定灌装流速不大于4.5m/s,铁路部门对油 库卸油时间有一定的要求。一般情况下，大中型油库具有每小时卸 4-6节油槽车 的规定，所以取Q鹤=50m3/h。表2-1卸油鹤管数据90弯头45弯头闸阀数量321Ld/d30149Ld/d=3X 30+2X 14+1X 9=127Ln=12mLd=dX Ld/d=0.1 X 127=12.7m几何长度Lhe=l_D+L=1

8、2.7+12=24.7m所以鹤管的计算长度为24.7m。b.集油管表2-2集油管数据转弯二通转弯二通通过三通通过三通闸阀数量11371Ld/d4013618234Ld/d= 1 X 40+136+3X 18+7X 23+4=395Ld=dx Ld/d=86.505m集油管流量按4个鹤管同时计算，所以共有8个鹤管 所以集油管的几何长度Ln= (8-1 ) X 12.5=87.5mLhe= 174.005m所以集油管的计算长度为174.005m。c.输油管吸入端表2-3吸入管数据90又折弯头通过三通闸阀过滤器止回阀数量32211Ld/d301897787Ld/d=308Ld=dX Ld/d=59.

9、752 m几何长度Ln=30mLhe= 89.752m所以输油管吸入段的计算长度为 89.752m d.排出管表2-4排出管数据45单折弯头90又折弯头通过三通闸阀止回阀数量34631Ld/d1430184.587Ld/d=370.5Ld=dx Ld/d=58.9 m 几何长度Ln=920mLhe=978.9m所以输油管的排出端计算长度为 978.9m。2)摩阻的计算： a 鹤管摩阻计算：Q=50ms=0.0139m3/s, (5C)=14.6 x 10-6m/s,(24C)=7.1 x 10-6m/s , d=0.1m,在已知油品的任务输量和实际流速、粘度以及管路的相对粗糙度(管壁内 凸起的

10、绝对高度称为管壁的绝对粗糙度，它与管子半径的比值称为相对粗糙度；管路的绝对粗糙度可参考文献5表3-3取得，本设计取.15mm )后，便可根 据雷诺数的大小，判断油品在管路中的流态，进而求得水力摩阻系数。Re =4Q:c-d4 汉 0.0443.14 7.1 10-60.1= 78945.0076e 取 0.15mmRe159.787Re22 0.15100-0.003=45631665 - 765 lg ；665 -765 lg 0.0030.003= 1-1.8lg 空 + 匕L 0.02396Re7.4 JRev Re Rq 流态为混合摩擦区、二 4 Q2 =1.77(m/s) 兀廿L、2

11、d 2g0.0239624.71.772x0.12 9.8=0.946(m)b.集油管的摩阻计算L=174m-38137.68484Q _4 0.044: d 3.14 7.1 100.207e 取 0.15mm2 e _ 2 0.15d 207二 0.0014Re159.78-7= .066Re Re流态为水力光滑区犁4 =0.022644 Re= 1.308(m/s)21741.308d 2g= 1.661(m)二 0.022640.2072 汉 9.8c.输油管吸入端的摩阻损失L=89.752m4 0.0446=38137.6848-d 3.14 7.1 100.207e 取 0.15m

12、m2=e 2015e 2=0.0014 207Re =黑7 =.066.87Re Re流态为水力光滑区一 .3164= 0.022644 Re二d2308(m/S)L89.752 1.30820.02264 -d 2g0.207 2 9.8二 0.8568(m)d.输油管排出管端的摩阻损失L=978.9m4 0.044: d 3.14 7.1 10*0.15650605.7741e 取 0.15mm2 e2 0152 e2=0.0019156Re1畀7 = 76907.7695“ 7Re Re流态为水力光滑区一 0.3164 =0.02109= 2.303(m/s)4 Q二 d:h鹤d 2g=

13、 0.02109978.9 2.30320.1562 9.8= 35.811(m)各管段摩阻损失如图2-5图2-5管路名v( n/s)R入h(mh (m称皿鹤管5.6789450.02390.94695.0748集油管1.308381370.02261.661输油管1.308381378.02260.856排出管2.303506054.021035.811路93. 泵的选择与校核3.1泵的选择本设计中，泵的流量应与油品的任务输量相平衡，即：Q=157.14m3/h泵的扬程应与管路的能量损失相平衡，即：H=hr+h + Z其中AZ可根据任务书提供设计依据和油罐高度求得，则:图3-1H=39.27

14、48+565-520-1.2+12=95.0748m 96m根据流量和扬程可选150Y-150A型泵。泵的清水性能参数：型号流量Qm3/h扬程Hm转速r/mi n效率n(%必需汽蚀余量m111.571.5604.1150Y-150A167.587.52950684.5114107655.1由图3-1可知，泵的工作点A在有效区域内，所选油泵符合输送要求3.3泵的电机选择根据泵的工作参数，电动机应有转速n=2950r/mi n,应有功率H ?Qn=70.2(kw)1.1 116.7989 830 157.143600 02 汶 0.65 Q应选配额定功率为75kw,并符合泵的额定转速2950r/m

15、in的电动机。根据 标准选用YB系列防爆电动机。从电动机产品目录上可查到 YB214S-2型符合使 用要求。3.4泵的安装高度3.4.1泵的允许吸入高度输送油品粘小于0.5 xio-4m/s时，可按下式计算泵的允许吸入高度：shPa -Pbg式中 Hs的允许吸入高度，m ；巳当地大气压，Pa；FV由品的饱和蒸汽压，Pa,此处取R = 3域1d Pa5;由品的密度，kg m3 ；g力加速度，ms ；Ah泵的允许气蚀余量，m 。P _ PHs a b hsh 二 2.39(m)Pyg3.4.2泵的允许安装高度、2Hy =Hsh2g式中 Hy 的允许安装高度，m ；Hs的允许吸入高度，m ；V-由品

16、在泵吸入管中的流速，m s ；g 力加速度，m s ； h入管的摩阻损失。Hy = Hs.22gh =2.39 -21.3082 9.8-0.8568 =1.44(m)泵的最高安装高度为油罐车最低液面以上1.44米，在这个高度以下泵就不会发生汽蚀现象。3.5鹤管气阻的校核采用鹤管从油罐车上部卸油时，鹤管中油料在真空状态下流动，鹤管最高点的真空度很大，油料易气化，形成“气阻”。为使卸油正常运行，需对鹤管最 高点进行气阻校核。H ay -PyZ = 0.8m-hHa10心=12.05(m)830L二 3 川300.1 = 6 m=0心315)24.6”1 77Hsh = Hay 一 ：Z h- 12.05 0.8 0.23110.86m、2g2 9.8PshHy1000 沃5H y6.02(m)、830Hsh Hy卸油时鹤管最危险处不会发生气阻现象结论通过计算可得出结论：1.轻质柴油铁路收发系统管线确定鹤管数 8个，管径和管壁的选取见下表:管线名称管材鹤管108況4集油管219乂 6吸