PROIECTAREA CONDUCTEI DE TRANSPORT DE LA DEPOZITUL CENTRAL LA RAFINARIE

PROIECTAREA CONDUCTEI DE TRANSPORT DE LA DEPOZITUL CENTRAL LA RAFINARIE

Transportul titeiului curat de la depozitul central la rafinarie se face cu pompe duplex cu dublu efect tip 2 PN - 400, care asigura puteri de antrenare de 400 CP, echipata cu camasi de 7,25 in, cu volumul de 30,9 l/cd, respectiv cu debitul de 36,1 l/s la 70 curse duble/minut, realizand presiune maxima la refulare de 70 bar.

1. Calculul hidraulic:

1. Debitul zilnic de titei transportat pe conducta

Formula de calcul:

Q_t = (1 - i)(Q₁ + Q₂ + Q₃ + Q₄ + Q₅)

unde

i=0,31 este procentul de impuritati,

Q = 80 m³/zi, productia parcului P₁,

Q = 265 m³/zi, productia parcului P₂,

Q = 235 m³/zi, productia parcului P₃,

Q = 245 m³/zi, productia parcului P₄,

Q = 145 m³/zi, productia parcului P

Rezulta

Q_t = (1 - 0,31)(80 + 265 + 235 + 245 + 145)= 649,9 m³/zi.

2. Debitul de calcul al conductei de transport

Pompa este echipata cu camasa de 7¹/₄" care debiteaza

V_cd =36,1 l/s,

este debitul teoretic al pompei.

Debiul pompei se calculeaza cu formula

Q_p V_cd

unde

η

este randamentul volumetric al pompei.

Rezulta

Q_p = =90.972 l/h=91 m³/ora.

Debitul de calcul pentru dimensionarea conductei de transport este

= m³/s.

3. Determinarea diametrului orientativ

Formula de calcul:

unde

v_ec = 13 m/s,

este viteza economica de calcul.

Alegem v_ec = 1 m/s si rezulta

=0,178 m.

4. Alegerea tevii de conducta

Din STAS 715/2 - 88 alegem teava de conducta de 8 in, Ø 219,1 x 7,9 mm, avand

d = 0,2033 mm, e = 7,9 mm.

Se noteaza astfel: 219,1 (8") x 7,9 A - STAS 715/2 - 88.

Determinarea vitezei reale de curgere

Formula de calcul:

Rezulta

=0,77 m/s.

6. Determinarea temperaturii medii a titeiului pe conducta

Formula de calcul:

,

unde

T_D = 60 ^oC + 273,15, temperatura absoluta a titeiului in depozit (la intrare in conducta),

T_R = 18 ^oC + 273,15 - temperatura absoluta a titeiului in rafinarie - vara,

T_R = 2 ^oC + 273,15 - temperatura absoluta a titeiului in rafinarie - iarna.

Pentru cazul cel mai defavorabil (iarna) rezulta:

=304,5 K=31,3 ^oC.

7. Determinarea proprietatilor titeiului la temperatura medie

Din diagrama variatiei vascozitatii cinematice a titeiului cu temperatura, pentru 304,5 K, respectiv 31,3 ^oC rezulta valoarea acesteia la temperatura medie

=18 cSt.

Din diagrama variatiei densitatii titeiului cu temperatura, pentru 304,5 K (31,3 ^oC) rezulta valoarea acesteia la temperatura medie

=865 kg/m³.

Apeland la formula Cragoe

,

deducem valoarea caldurii specifice a titeiului la temperatura medie 304,5 K

=1926,46 J/kg/K

8. Determinarea numarului Reynolds al curgerii

Formula de calcul:

Rezulta

=8.696,7.

9. Determinarea coeficientului de rezistenta hidraulica

Formula de calcul:

pentru regimul laminar, Re < 2300: ;

pentru regimul turbulent, Re > 2300: .

Rezulta

=0,0327.

10. Determinarea caderii de presiune

Formula de calcul:

,

unde

L_t= 63,1 km =63.100 m, lungimea conductei de transport,

z_R= 180 m, cota topografica a rafinariei,

z_D 180 m, cota topografica a depozitului.

Rezulta

=2.602.599,2 Pa.

11. Presiunea de pompare

Formula de calcul:

unde

p_R = 10 m col.titei,

adica

p_R==84.856,4 Pa.

Rezulta

=2.687.455,6 Pa = 26,87 bar.

12. Numarul de statii de pompare

Formula de calcul:

unde

p_p = 70 bar,

este presiunea maxima pe care o poate realiza pompa 2 PN - 400.

Rezulta

si alegem o singura statie de pompare, deci

13. Numarul de pompe din statia de pompare

Numarul de pompe din statia de pompare se determina cu formula

unde

t_z = 18 ore/zi

este numarul normal de ore de functionare zilnica al pompelor.

Rezulta

Alegem o pompa, deci

care va functiona doar

=7,67 ore/zi.

14. Puterea necesara pomparii

Formula de calcul:

,

unde

= 0,96, este randamentul motorului

= 0,75- randamentul transmisiei,

k = 1,1- coeficientul de suprasarcina.

Rezulta

=99.404,56 W =99,4 kW.

1 Energia consumata

Formula de calcul:

unde n_z =320 zile este numarul anual de ore de functionare. Rezulta

=243.967 kWh.

2. Calculul mecanic al conductei

Grosimea peretelui tevii se determina pe baza teoriei efortului unitar maxim tangential, cu formula

,

unde

p_D = 26,02 bar =26,02 10⁵ N/m², este presiunea de pompare,

d=0,2033 m=203,3 mm- diametrul interior al conductei,

= 0,7.0,9 - coeficientul de calitate a imbinarii sudate,

a = 0,125...0,15 mm - adaos pentru neuniformitatea grosimii peretelui,

a = 0,5...1 mm - adaos pentru coroziune,

_a - efortul unitar admisibil, calculat cu formula

,

unde

_c = 2,07.10⁸ N/m² - efortul unitar de curgere pentru tevi de categoria A;

c = 1,67..2 - coeficient de siguranta.

Considerand

φ = 0,9,

a = 0,15 mm,

a = 1 mm,

c

rezulta

=1,218 10⁸ N/m².

Cu aceste valori rezulta

=3,641 mm,

Se observa ca grosimea rezultata din calcul este mai mica decat cea standardizata, care este

e_STAS= 7,9 mm.

Deci alegerea grosimii peretelui tevii de conducta pentru transportul titeiului curat de la depozitul central spre rafinarie este corecta.

3. Calculul termic al conductei de transport

1. Trasarea variatiei temperaturii de-a lungul conductei

Expresia variatiei temperaturii titeiului in lungul conductei de transport este

unde

T_ext = 18 ^oC (vara);

T_ext = 2 ^oC (iarna);

a-exponent a carui valoare se calculeaza cu formula

,

unde

K = 2 W/m²/K este coeficientul global de schimb de caldura intre titei ti mediu, ce tine seama de izolatia conductei,

d=0,2033 m- diametrul interior al conductei,

=865 kg/m³ - densitatea medie a titeiului,

Q= m³/s - debitul de transport,

c= 1926,46 J/kg/K - caldura specifica a titeiului.

Rezulta

cu care se traseaza variatia temperaturii de-a lungul conductei, pentru vara si iarna.

2. Lungimea de congelare

Formula de calcul:

Inlocuind, rezulta

=66.033,4 m

3. Numarul statiilor de incalzire

Formula de calcul:

Inlocuind, rezulta

=0,955,

deci nu este necesara nicio statie de incalzire pe traseul conductei.