Файл: Решение Диаметр резервуара равен 4,73 м, высота 5,96 м. Масса нефтепродукта определяется по формуле.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 02.12.2023
Просмотров: 146
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
н . Средняя температура окружающего воздуха в период хранения - tв , температура грунта - tгр , скорость ветра - Vв. Необходимая температура разогрева мазута при откачке из резервуара - tк . Время разогрева продукта в резервуаре р . Дано:
Найти:F-?Решение:Общее количество теплоты, необходимое для разогрева нефтепродукта, определяют по формуле:где q1 – теплота, необходимая для разогрева всей массы нефтепродукта М от начальной до конечной температуры; – удельная изобарная теплоемкость, Дж/(кг∙К).q2 – теплота, необходимая на расплавление застывшего нефтепродукта (парафина) в количестве Мп (принимаем равным нулю, так как по условию задачи нет застывшего нефтепродукта);q3 – тепловые потери в окружающую среду.К – коэффициент теплопередачи от нефтепродукта в окружающую среду, Вт/(м2∙К);F – поверхность охлаждения, м2;τ – время разогрева; – средняя температура нефтепродукта в резервуаре за время разогрева, °С; – температура окружающей среды, °С.Удельная массовая теплоемкость для нефтепродуктов лежит в пределах 1600–2500 Дж/(кг∙К). Для расчетов принимаем среднее значение, равное 2100 Дж/(кг∙К).
Коэффициент теплопередачи К рассчитывают в зависимости от типа емкости, толщины стенок, изоляции, способов хранения (наземный, подземный), а также принимают по опытным или справочным данным. При расчетах коэффициент К для стенок наземных металлических резервуаров принимают равным 5 – 7 Вт/(м2∙К). Примем коэффициент К для стенок равным 6 Вт/(м2∙К), для днища равным 0,3 Вт/(м2∙К), для крыши равным 1 Вт/(м2∙К).Технические характеристики РВС-100: диаметр – 10,43 м, высота - 9 м, площадь днища 42,69 м2, площадь стенки – 340 м2.Определим эффективную температуру с учетом охлаждающего эффекта ветра:где – скорость ветра, м/с.Найдем тепловые потери в окружающую среду для днища, стенок и крыши РВС:Тогда общее количество теплоты, необходимое для разогрева нефтепродукта:Мощность парового нагревателя за один час:Нагрев мазута производится паром. На входе в нагреватель температуру насыщения пара принимаем t1 = 130 °С. Степень сухости насыщенного пара x = 0,9. На выходе из нагревателя пар конденсируется, его температуру принимаемt2 = 100 оС.Определим энтальпию влажного насыщенного пара на входе в теплообменник.где - энтальпия кипящей жидкости при насыщенииtн = 130 °С, равна 546,3 кДж/кг;r – теплота парообразования при tн = 130 оС, равна 2174,4 кДж/кг.Энтальпия конденсата:Определим требуемый расход пара:Площадь поверхности нагрева теплообменника найдем по формуле:
где - коэффициент теплопередачи теплообменника, примем k=3,4 кВт/(м2C). – среднелогарифмический температурный напор: Ответ: Площадь поверхности нагрева равна 1,03 м2, требуемый расход пара = 0,006кг/с.Задача № 11Определить потери автобензина за одно «малое дыхание» в июле из резервуара типа РВС номинальной емкости V, расположенного в местности с географической широтой . Высота взлива нефтепродукта в резервуаре Hвзл . Максимальная температура воздуха – tв max, минимальная температура воздуха – tв min ,продолжительность дня - . Нагрузка дыхательных клапанов – Рк.д. и Рк.в. Барометрическое давление – Ра. Температура начала кипения бензина – tн.к. Плотность бензина - 20. Определить на какое давление должен быть установлен дыхательный клапан, чтобы при условиях данной задачи потери от «малых дыханий» были равны нулю. Дано:
Найти:G м.б.-?Решение:Резервуар –1000 м3степень заполнения резервуара –0,4среднее атмосферное давление: Ра =100000 Падавление насыщенных паров по Рейду: Рру =56000 ПаПринимая Р1 ≈ Р2 ≈ Ра:Находим упругость паров Ру соответственно температуре верхних слоев бензина ( при t
в.с.п.min и tв.с.п.max):Ру1 =0,33 атмРу2 = 0,55 атмС1 = Ру1/Ра=0,33/1=0,33С2 = Ру2/Ра=0,55/1=0,55Определяем среднюю объемную конденсацию паров бензина:С=(С1+С2)/2=(0,33+0,55)/2=0,44Определяем среднюю объемную конденсацию паров бензина:Мб = 60 + 0,3tн.к. + 0,001t2н.к.= 60+0,3·50+0,001·502=77,5 кг/мольОбъем газового пространства:V=400 м3абсолютные температуры газового пространства:Т1 =T+Trmin=273+17=290КТ2=T+trmax= 273+35=308 КПодставляя значения в формулу, определим потери бензина за одно малое "дыхание":Ответ: потери автобензина за одно "малое дыхание" 248,82 кг
| V,м3 | 100 |
| Марка мазута, М | Ф-12 |
| х, сутки | 30 |
| tн, 0С | 45 |
| tв, 0С | 0 |
| tгр,0С | +5 |
| Vв, м/с | 3 |
| tк, 0С | 50 |
| р, час | 24 |
Коэффициент теплопередачи К рассчитывают в зависимости от типа емкости, толщины стенок, изоляции, способов хранения (наземный, подземный), а также принимают по опытным или справочным данным. При расчетах коэффициент К для стенок наземных металлических резервуаров принимают равным 5 – 7 Вт/(м2∙К). Примем коэффициент К для стенок равным 6 Вт/(м2∙К), для днища равным 0,3 Вт/(м2∙К), для крыши равным 1 Вт/(м2∙К).Технические характеристики РВС-100: диаметр – 10,43 м, высота - 9 м, площадь днища 42,69 м2, площадь стенки – 340 м2.Определим эффективную температуру с учетом охлаждающего эффекта ветра:где – скорость ветра, м/с.Найдем тепловые потери в окружающую среду для днища, стенок и крыши РВС:Тогда общее количество теплоты, необходимое для разогрева нефтепродукта:Мощность парового нагревателя за один час:Нагрев мазута производится паром. На входе в нагреватель температуру насыщения пара принимаем t1 = 130 °С. Степень сухости насыщенного пара x = 0,9. На выходе из нагревателя пар конденсируется, его температуру принимаемt2 = 100 оС.Определим энтальпию влажного насыщенного пара на входе в теплообменник.где - энтальпия кипящей жидкости при насыщенииtн = 130 °С, равна 546,3 кДж/кг;r – теплота парообразования при tн = 130 оС, равна 2174,4 кДж/кг.Энтальпия конденсата:Определим требуемый расход пара:Площадь поверхности нагрева теплообменника найдем по формуле:
где - коэффициент теплопередачи теплообменника, примем k=3,4 кВт/(м2C). – среднелогарифмический температурный напор: Ответ: Площадь поверхности нагрева равна 1,03 м2, требуемый расход пара = 0,006кг/с.Задача № 11Определить потери автобензина за одно «малое дыхание» в июле из резервуара типа РВС номинальной емкости V, расположенного в местности с географической широтой . Высота взлива нефтепродукта в резервуаре Hвзл . Максимальная температура воздуха – tв max, минимальная температура воздуха – tв min ,продолжительность дня - . Нагрузка дыхательных клапанов – Рк.д. и Рк.в. Барометрическое давление – Ра. Температура начала кипения бензина – tн.к. Плотность бензина - 20. Определить на какое давление должен быть установлен дыхательный клапан, чтобы при условиях данной задачи потери от «малых дыханий» были равны нулю. Дано:
| V, м3 | 1000 |
| Нвзл, м | 3 |
| | 540 |
| tв max, 0С | 35 |
| tв min 0С | 17 |
| дн, час | 16,3 |
| Рк.д., Па | 2000 |
| Рк.в., Па | 250 |
| Ра, мм рт.ст | 740 |
| tн.е., 0С | 50 |
| 20, кг/м3 | 720 |
в.с.п.min и tв.с.п.max):Ру1 =0,33 атмРу2 = 0,55 атмС1 = Ру1/Ра=0,33/1=0,33С2 = Ру2/Ра=0,55/1=0,55Определяем среднюю объемную конденсацию паров бензина:С=(С1+С2)/2=(0,33+0,55)/2=0,44Определяем среднюю объемную конденсацию паров бензина:Мб = 60 + 0,3tн.к. + 0,001t2н.к.= 60+0,3·50+0,001·502=77,5 кг/мольОбъем газового пространства:V=400 м3абсолютные температуры газового пространства:Т1 =T+Trmin=273+17=290КТ2=T+trmax= 273+35=308 КПодставляя значения в формулу, определим потери бензина за одно малое "дыхание":Ответ: потери автобензина за одно "малое дыхание" 248,82 кг