油库主要工艺及设备的模拟设计

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）：___________________目录引言..................................21.基础数据..............................21.1各管段的附件种类及数量.....................22.轻质柴油收发管线选择........................32.1工艺流程的水力计算.......................32.1.1油品管径选择.......................32.1.2油品管线壁厚强度校核...................42.1.3轻质柴油管线摩阻损失的计算................43.泵的选择与校核...........................93.1泵的选择............................93.2泵的校核............................93.3泵的电机选择..........................93.4泵的安装高度..........................103.4.1泵的允许吸入高度......................103.4.2泵的允许安装高度.....................103.5鹤管气阻的校核........................11结论..................................12参考文献................................13重庆科技学院引言1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24.5C。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u5C=14.6厘沱，u24.5C=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，根据泵的安装高度进行校核。重庆科技学院基础数据21.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u5C=14.6厘沱，u24.5C=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气象资料：最冷月平均温度为5C,最热月平均温度为24.5C。重庆科技学院轻质柴油的收发管线选择32.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①1084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1〜21〜21.52.52〜282〜41.32.028〜724〜101.21.572〜14610〜201.11.2146~43820~601.01.1438~97760~1200.81.0轻柴油的运动粘度(5C)=14.6X10-6m/s时，轻质柴油吸入管路内径:40.0443.141.3轻柴油的运动粘度(5C)=14.6X10-6m/s时，轻质柴油排出管路内径:轻柴油的运动粘度(24C)=7.1X10-6m/s时，轻质柴油吸入管路内径:40.0443.142.0二0.167(m)=0.207(m)Q22500.044m3/s73600d40.0443.141.3重庆科技学院轻质柴油的收发管线选择4轻柴油的运动粘度■-（24E）=7.1X10-6m/s时，轻质柴油排出管路内径:吸入管线管径选①2196;排出管线管径选①1686鹤管选择①1084的无缝钢管。集油管比鹤管大一个级别即可，所以可选①2196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①108江4①219汇6①219江6①168江62.1.2油品管线壁厚强度校核仏一2.54取130汇2(1—0.125)P1D1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=3X30+2X14+1X9=127Ld=dXLd/d=0.1X127=12.7m几何长度4疋0.044.3.142.0=0.167(m)6-2.5413021-0.125219=3.60MpaP2二t2-2.5413021-0.1256-2.5413021-0.125219二3.60Mpap3二t3-2.5413021-0.1256-2.5413021-0.125168=4.68MpaLn=12m重庆科技学院轻质柴油的收发管线选择5Lhe=l_D+L=12.7+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=1X40+136+3X18+7X23+4=395Ld=dxLd/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)X12.5=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=dXLd/d=59.752m几何长度Ln=30mLhe=89.752m所以输油管吸入段的计算长度为89.752md.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=dxLd/d=58.9m几何长度Ln=920m重庆科技学院轻质柴油的收发管线选择6Lhe=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,(5°C)=14.6x10-6m/s,(24°C)=7.1x10-6m/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。e取0.15mm-1.8lg空+匕「L0.02396[Re7.4JRevReRQ流态为混合摩擦区、二4Q2=1.77(m/s)兀廿b.集油管的摩阻计算L=174m4Q_40.044■:d3.147.110°0.207e取0.15mmL、2d2g0.0239624.71.772------x----------0.129.8=0.946(m)2e_20.15d207二0.0014Re159.78-7=109029.066Re=4Q:c-d4汉0.0443.147.110-60.1=78945.0076Re159.787Re220.15100-0.003=45631665-765lg；665-765lg0.0030.003=865000-38137.68481重庆科技学院轻质柴油的收发管线选择7ReRe流态为水力光滑区犁4=0.022644Re=1.308(m/s)21741.308二0.022640.2072汉9.8c.输油管吸入端的摩阻损失L=89.752m40.0446=38137.6848-d3.147.1100.207e取0.15mm2=e2^015e2=0.0014207Re=黑7=109029.066.87ReRe流态为水力光滑区一°.3164=0.022644Re二d2308(m/S)L89.7521.30820.02264-d2g0.20729.8二0.8568(m)d.输油管排出管端的摩阻损失L=978.9m40.044■:d3.147.110*0.15650605.7741e取0.15mm2e20152e2=0.0019156Re1畀7=76907.7695“7d2g=1.661(m)重庆科技学院轻质柴油的收发管线选择8重庆科技学院轻质柴油的收发管线选择9ReRe流态为水力光滑区一0.3164=0.02109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9=2.303(m/s)978.92.30320.15629.8=35.811(m)4Q二d:h鹤d2g=0.02109重庆科技学院泵的选择和校核3.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:H=39.2748+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/min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/min,应有功率1.1116.7989830157.14H?Qn=70.2(kw)图3-1重庆科技学院泵的选择和校核360002汶0.65Q重庆科技学院泵的选择和校核10应选配额定功率为75kw,并符合泵的额定转速2950r/min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0.5xio-4m/s时