论文--油库工艺设计模板

论文--油库工艺设计模板内容摘要：

面的液面高度为 米。 而鹤管最低点离地面的高度为 米，鹤管的高度为 2 米， 即 +2= 米 ,由油罐的中液面与发油鹤管的最高点来决定高差 即△ H== 米。 由于罐比鹤管高 ，所以高差应该取负值，即 米。 泵所需的扬程为：（ ） =9 米。 所以泵的扬程应该大于 9 米。 根据额定的工作流量及所求出的扬程参照选泵原则，查《泵样本手册》可知，四种油品可选用 YG80100 型号的离心式清水泵。 泵的特性见表。 表 YG80100 型离心式清水泵 的特性 第 21 页（共 45 页） 性能 参数 型号 流量 扬程 转速 效率 功率（千瓦） （ m3/h） (m) (r/min) 轴功 率 电机效率 YG80100 35 2900 67 3 50 73 65 10 70 确定泵的安装高度 计算泵的允许吸入真空度 Hs允 ： 允吸蒸允 hgVppHs  2/ 22  （ ） 式中 P2— 油品所在地区的大气压力 ； P 蒸 — 所输油品的饱和蒸汽压 ； V 吸 — 泵吸入口液体的流速 ； △ h 允 — 允许汽蚀余量，可由泵样本查得，△ h 允 =3； γ — 油品的粘度 ； g— 重力加速度。 由于汽油的饱和蒸汽压比柴油大，这里计算以汽油计。 查《油库工艺计算手册》可知： P2=713mmHg。 汽油的饱和蒸汽压在 30℃为 375 mmHg，柴油的饱和蒸汽压可以忽略不计。 泵入口的油品流速为： V 吸 =4 50/（ 3600 ） = 米 /秒 所以泵的允许的吸入真空度 Hs 允 ，即泵的剩余压头 ： 允吸蒸允 hgVppHs  2/ 22  257 1 3 3 7 5 1 . 7 6 91 1 0 3 3 . 5 87 5 0 7 1 6 9 . 8 2 9 . 8       （米） 由以上计算得到的泵的剩余能头比泵的允许汽蚀余量大，故泵的吸入口不会发生汽蚀 ， 泵能正常工作。 吸损吸允安 hgVHhs  22 （ ） 第 22 页（共 45 页） 21 .7 6 93 .5 8 2 .6 2 0 .82 9 .8    （米） 由以上的计算可知 ， 泵的安装高度最低为 米，考虑到经济的关系，安装高度不能太大，这样不利于安装和维修，所以这里取 米。 校核泵 校核剩余压力 由前面的计算可知，该油库的发油过程是由罐经过管道到泵房，再经过管道泵送到鹤管，由于是经泵送，所以是利用泵的扬程来克服管道的沿程 摩阻和局部 摩 阻，从而将油从鹤管中流出， 只要油品能够到达鹤管的最高点，就可将油发出。 因为到达最高点后可 以靠油品的自流来完成。 如果油品到达最高点的速度不为负值，即可达到目的。 考虑到泵的汽蚀余量等因素，一旦发油系统中，任一点需要的压力低于该点大气压力所能提供的能量（剩余压力）时，发油就不能正常进行。 在发油系统中，某一点的剩余压力（绝对压力） Hsh，可利用伯努利方程求得： )2( gVVhZHH cgaSh  （ ） 其中 Ha—— 表示泵的扬程， m； △ Z—— 泵 与鹤管的计算点之间的高差，当该点高于泵时，取正值，反之，取负值， m； h油从泵到鹤管计算点之间的 摩 阻，包括沿程磨阻和局部 摩 阻 ， m； Vg—— 计算点的流速 ， m/s； Vc—— 油品在管道中的流速 ， m/s； g—— 重力加速度。 0 2 . 7( ) 2 4 2 . 6 1 0 . 7 8 1 62 2 9 . 8gcS h a VVH H Z h g           以上的高差为计算点与地面的高差，考虑到泵还要安装一定的高度，所以计算点与泵的高差还将小于这个高差，并且由以上的数据都能计算出其绝对压力大于零，说明油品到达计算点的流速大于零，油品可以从鹤管嘴处流出，所以考虑泵的安装高度，其只能更加满足要求。 所以所选的泵满足扬程要求。 校核泵的工 作点是否在高效区 第 23 页（共 45 页） （ 1） 泵特性的确定 泵的特性曲线可通过查《泵类产品样本》上的 YG80— 100 型的清水式离心泵性能曲线而得到（见附录），查得流量与扬程及效率的关系后，通过 5 点法绘出泵的特性曲线，其泵的性能如表。 表 YG80— 100 的性能表 流量（ Q） 15 30 50 65 70 扬程（ H） 10 效率（η） 45 64 73 70 67 对于轻油来说：其粘度远小于 2/cm h （ 50 厘沱），因而，不必进行泵的特性曲线换算，便可根据表 作出泵的特性曲线。 （ 2） 管路特性 按柴油 摩 阻的工艺计算方法和步骤，分别取不同的流量，至少再取 7 个流量值，求其管路的总 摩 阻，其柴油和汽油的计算结果分别如表 所示。 表 Q（ 3/mh） 20 30 40 50 60 70 80 柴油 摩 阻损失 （ 3） 确定泵的工作点 在同一坐标中，同一比例下作出泵的特性曲线和管路特性曲线，其两曲线的交点，便是泵的工作点：然后，再作出泵的效率特性曲线 Qη，看工作点是否处于高效区，其工作点的流量是否和任务输量相近，否则，则重新选泵。 从已作出的泵的管路特性工况图中，我们可以看到，该泵的工作点处于高效区，而且其工作点流量和任务输量相近，故选择 YG80100 型的泵满足业务要求。 同时，我们还可以看到，该泵的工作点的流量较任务输量偏大，这是由于工艺计算中， 摩 阻按粗略计算（例局部 摩 阻的计算），从而使管 路的 摩阻偏小而造成的，在实际中，其工作点的流量要小于初步工艺计算的情况。 因此，工作点更接近于高效区，工作点流量更接近任务输量。 如图。 第 24 页（共 45 页） 010203040506070806 16 26 36 46 56 66 76 86流量（立方米/ 小时）效率（%） 扬程(H)扬程 效率( % ) 摩阻损失 图 3. 润油发油系统的计算 选泵 依据 由于 15＃汽轮机油的粘度比其它的润油大，所以计算以 15＃汽轮机油为准。 由于是润油，因此应该选择齿轮输油泵，其步骤如轻油，这里省略。 具体选泵计算方法和步骤 确定输量 任务输量的含义：它是决定装卸油时间和数量大小的一个重 要参数。 按规定是卸完一辆油罐车的时间。 通过查《油库工艺设计手册》的表（ 116）得 Q=。 确定 进出口管径 VQD  4 () 式中 Q—— 所输油品的流量 ， m3/s； V—— 所输油品的流速， m/s； D—— 所输油品所经过的管径 ， m。 第 25 页（共 45 页） 确定泵进出口经济流速范围及最佳经济流速 (1)确定油品的粘度范围 由任务书知；该地区的最低温度为 tmin=1℃；最高温度 tmax=34℃查《油库工艺计算手册》表 1— 62得油品的粘度范围如表 所示 表 油品的粘度范围 粘度 油品的种类 γ 0（ 0℃） γ 10（ 10℃） γ 20（ 20℃） γ 30（ 30℃） γ 40（ 40℃） 工业润滑油 1100 420 220 130 107 11＃柴油机油 1200 529 320 200 121 15＃汽轮机油 1420 687 325 240 150 (2)确 定各油品的泵的吸入管线与排出管线 的最佳经济流速 对比上表中 0℃ — 40℃的范围，预定 0℃ — 34℃时的粘度范围应在 0℃ —40℃之间，分别查《油库工艺设计手册》和《油库设计与管理》的表 3— 2来确定各油品的泵的吸入管线与排出管线的流速范围及最佳经济流速值，见表。 表 管线的流速范围及最佳经济流速 参数 油品 的种类 运动粘度 范围 （ 厘沱 ） 泵吸入管线流速（ m/s） 泵排出管线流速（ m/s） 流速范围 经济 流速 流速范围 经济流速 工业润滑油 ≥ 130 11＃柴油机油 15＃汽轮机油 (3)确定 泵吸入管和排出管的管径 根据 公式 分别代入上表的油品流速，便可求得泵的吸入管径和排出管径的管径范围及经济管径。 例如 对柴油而言： 吸入管线： 第 26 页（共 45 页） 1139。 114 4 12 0. 11 83. 14 15 92 6 0. 3 36 004 4 12 0. 073. 14 15 92 6 0. 8 36 00QdVQdV         最佳吸入管径： 1 4 1 2 0 . 1 0 33 . 1 4 1 5 9 2 6 0 . 4 3 6 0 0D  排出管线： 2139。 214 4 12 36004 4 3600QdVQdV         最佳排出管径 ： 2 4 1 2 0 . 0 6 03 . 1 4 1 5 9 2 6 1 . 2 3 6 0 0D  校核排出管线的流速： 2224 4 12 41 59 26 36 00 41 59 26 6Qv D      故满足要求可以计算得出各种油品的最佳吸入和最佳排出管径。 (4)圆整为标准管径 查《油库工艺设计手册》，由于各种油品的经济流速都相差不大，故泵的吸入管线 和排出管线 的管径都选用 D57 ，其中管线都采用钢制的无缝钢管。 管线之间不许共用，其安装按照管线的管网布置图来安装。 泵的安装按照润油泵房的安装图来 安装。 计算结果如 表 所示。 表 管径范围及最佳管径 管径 油品 的种类 泵吸入管线直径（ m） 泵排出管线直径（ m） 管径范围 最佳管径 管径范围 最佳管径 工业润滑油 11＃柴油机油 15＃汽轮机油 第 27 页（共 45 页） 确定 扬程 确 定输油管及鹤管的管径 (1)鹤管采用 D89 的铝管。 (2)输油管分为两个部分，在进入泵之前，由于罐与轻油泵房之间存在高差，可以进行自流，不必进行计算，且由于在进入 泵的时候，一根输油管接一根管线进入泵房，为了满足要求，可以选用 D108 4的钢制管线。 另一部分是鹤管与泵房之间的部分，由于与连接二者，所以其管线采用 D57 的钢制管线，其中，在连接鹤管的部分也采用通径为 80 的胶管连接，其胶管的中间及外层都带有螺旋钢丝，以此来更好的连接鹤管。 对各段管路的水力计算 计算润油的沿程摩 阻损失同轻油泵房的步骤， 这里省略。 其计算初始界面如图 ，图 ，图 ，图 ，其源程序见附录 A5。 (1)计算泵的吸入管线的第一部分沿程摩阻 H1，初始界面如图。 图 泵的吸入管线的第一部分沿程摩阻 H1计算初始界面 (2)计算泵的吸入管线的第二部分沿程摩阻 H1，初始界面如图。 第 28 页（共 45 页）。