【正文】 任務(wù)書提供設(shè)計 依據(jù)和油罐高度求 得 ， 則 ： ? ?4 6 6 .1 1 7 3 0 .8 4 6 0 .5 1 .2 ( 1 9 .3 5 ) 4 7 6 .9 1 3 4 7 7 mH ? ? ? ? ? ? ? ? ? 根據(jù)泵的流量和揚程可選 DKS 型輸油泵三臺，其中兩臺并聯(lián)工作，另一臺為備用泵。該泵的主要性能參數(shù)：額定流量為 3850m h ，額定揚程為 550m 液柱，吸程為 ，允許氣蝕余量為 8m ，配帶電機功率 1600kW ，轉(zhuǎn)速 2980r min ，效率78% ，輸送介質(zhì)溫度可達(dá) 120℃。 在輸油系統(tǒng)中，泵與管路組成一個統(tǒng)一的水力系統(tǒng)。 其 中，管路及泵任何一方 的 工作狀況變化都會破壞原有系統(tǒng)的能量平衡，而重新建立新的能量平衡。只有當(dāng)泵供給的能量剛好滿足管路消耗的能量時，泵和管路系統(tǒng)才處于平衡狀態(tài)，此時泵的揚程和流量是否處于 有效區(qū)域 內(nèi) ，這 就需要對泵和管路系 統(tǒng)的工作點進(jìn)行校核。 泵與管路處于平衡狀態(tài)的工作點可由以下方法求得。由泵和水力學(xué)可知，離心泵特性曲線上的每一點，表示在相應(yīng)流量下泵所給出的能量；而管路特性曲線上的每一點，表示在相應(yīng)流量下為克服管路摩阻和管路終點與起點高差所需的能量。因此，對于簡單管路，首先繪出氣管路特性曲線，然后再同一坐標(biāo)系中，以同 一 比例繪出泵的特性曲線，這兩條能量供給線與能量消耗線的交點便是泵與管路處于平衡狀態(tài)的工作點。 本設(shè)計中，由圖 32 可知，泵的工作點在 有效區(qū)域 內(nèi)，所選油泵符合輸送要求。 此外 ， 可根據(jù)公式 avs shPPHhg??? ? ?和 22ysvH H hg? ? ?， 分別求得泵的允許吸入高度和泵的安裝高度 ，它們依次 為 與 。 B 油田原油庫工藝設(shè)計 17 圖 32 泵與管路的工作點 水力計算 經(jīng)濟(jì)流速 根據(jù)原油粘度（ 10 m /s?? ） ， 并參考 文獻(xiàn) [5]中 表 32，可得管路的經(jīng)濟(jì)流速：吸入管 ，排出管 。 任務(wù)輸量 360GQ ?? (31) 式中 Q ——油品任務(wù)輸量， 3mh； G ——油品年周轉(zhuǎn)量， kg ； ? ——油品密度， 3kg/m ； 360——油庫運行天數(shù)，參考 文獻(xiàn) [5]取得。 從罐區(qū)到泵房 ： 43 331 1 2 0 0 1 0 1 0 1 6 4 0 . 1 5 m h 0 . 4 5 6 m s3 5 0 8 7 2 2 4Q ??? ? ? 從油庫到外輸首站： H Q 0 1640 495 泵并聯(lián)工作的特性曲線 管路特性曲線 工作點 西南石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 43 332 9 0 0 1 0 1 0 1 2 3 0 .1 1 m h 0 .3 4 2 m s3 5 0 8 7 2 2 4Q ??? ? ? 從油庫到煉油廠 ： 43 333 3 0 0 1 0 1 0 4 1 0 . 0 4 m h 0 . 1 1 4 m s3 5 0 8 7 2 2 4Q ??? ? ? 管徑 油庫設(shè)計中，管徑是根據(jù)經(jīng)濟(jì)流速和任務(wù)輸量共同決定的，計算公式為： 4jQd v?? (32) 式中 d ——管路的計算內(nèi)徑， m ； Q ——油品任務(wù)輸量， 3ms； jv ——油品經(jīng)濟(jì)流速， ms。 則 從罐區(qū)到泵房： 1 4 0 .4 5 6 0 .6 6 8 m1 .3d ????? 參考 文獻(xiàn) [5]，采用 711 15? ? 的鋼管，其內(nèi)徑為 681mm ； 從油庫到煉油廠 ： 2 4 0 .3 4 2 0 .4 6 7 m2d ????? 參考 文獻(xiàn) [5]， 采用 508 7? ? 的鋼管，其內(nèi)徑為 494mm ； 從油庫到外輸首站 ： 3 4 0 .1 1 4 0 .2 6 9 m2d ????? 參考 文獻(xiàn) [5]， 采用 711 15? ? 的鋼管，其內(nèi)徑為 259mm 。 實際流速 24Qv d?? (33) 式中 v ——油品實際流速， ms； Q ——油品任務(wù)輸量， 3ms； d ——管子內(nèi)徑， m 。 則從罐區(qū)到泵房 ： B 油田原油庫工藝設(shè)計 19 ? ?1 24 0 .4 5 6 1 .2 5 3 m s0 .6 8 1v ? ???? 從油庫到煉油廠 ： ? ?2 24 0 .3 4 2 1 .7 8 5 m s0 .4 9 4v ? ???? 從油庫到外輸首站 ： ? ?3 24 0 .1 1 4 2 .1 6 5 m s0 .2 5 9v ? ???? 沿程摩阻 計算管路的沿程摩阻損失所涉及的公式有： 22r Lvh dg?? ? ? (34) 式中 rh ——管路沿程摩阻損失， m ； ? ——水力摩阻系數(shù)； L ——管路長度， m ； d ——管子內(nèi)徑， m ； v ——實際流速， ms； g ——重力加速度， 2ms 。 2ed?? (35) 式中 ? ——管壁的相對粗糙度； e ——管壁的絕對粗糙度， mm 。可 參考 文獻(xiàn) [5]， 取 ? 。 d ——管子內(nèi)徑， mm 。 4Re Qd??? (36) 式中 Re ——雷諾數(shù)，它標(biāo)志著流動過程中，慣性力與粘滯力之比； Q ——油品任務(wù)輸量， 3ms； d ——管子內(nèi)徑， m ； ? ——油品運動粘度， 2m/s 。 （ 1）從罐區(qū)到泵房 64 0 . 4 5 6R e 1 6 1 6 4 50 . 6 8 1 5 . 2 7 7 1 0? ????? ? ? 西南石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 2 0 .1 5 0 .0 0 0 4 4681? ??? ? ? 8 71 8 75 9 .7 5 9 .7R e 4 0 9 7 4 ?? ? ? 13000 Re Re??，流體處于水力光滑區(qū)，得 ： 440 . 3 1 6 4 0 . 3 1 6 4 0 . 0 1 5 7R e 1 6 1 6 4 5? ? ? ? ? ? 21 1 . 2 5 33000 . 0 1 5 7 0 . 5 5 4 m0 . 6 8 1 2 9 . 8h ? ? ? ?? （ 2）從油庫到外輸首站 64 0 . 3 4 2R e 1 6 7 1 2 60 . 4 9 4 5 . 2 7 7 1 0? ??????? 2 0 .1 5 0 .0 0 0 6 1494? ??? ? ? 8 71 8 75 9 .7 5 9 .7R e 2 8 2 0 6 ?? ? ? 13000 Re Re??，流體處于水力光滑區(qū)，得 ： 440 . 3 1 6 4 0 . 3 1 6 4 0 . 0 1 5 6R e 1 6 7 1 2 6? ? ? ? ? ? 232 1 .7 8 51 2 1 00 .0 1 5 6 6 1 .6 0 3 m0 .4 9 4 2 9 .8h ?? ? ? ?? （ 3）從油庫到外輸首站 64 0 . 1 1 4R e 1 0 6 2 5 50 . 2 5 9 5 . 2 7 7 1 0? ??????? 2 0 .1 5 0 .0 0 1 1 6259? ??? ? ? 8 71 8 75 9 .7 5 9 .7R e 1 3 5 3 0 ?? ? ? 13000 Re Re??，流體處于水力光滑區(qū)，得 ： 440 . 3 1 6 4 0 . 3 1 6 4 0 . 0 1 7 5R e 1 0 6 2 5 5? ? ? ? B 油田原油庫工藝設(shè)計 21 ? ? 233 2 .1 6 52 5 1 00 .0 1 7 5 4 0 3 .9 6 m0 .2 5 9 2 9 .8h ?? ? ? ?? （ 4）總沿程摩 阻 1 2 3 54 61. 603 403 .96 466 .11 7 mrh h h h? ? ? ? ? ? ? 局部摩阻 22dj L vh dg?? ? ? (37) 式中 jh ——管路局部摩阻損失， m ； d ——管子內(nèi)徑， m ； v ——實際流速， ms； g ——重力加速度， 2ms ； dL ——局部摩阻的當(dāng)量長度，可參考表 24 求得。 9 8 77 24 34 0 12 60 90 4 60 40 24 12 60 0dLd ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? 21 . 2 5 30 . 0 1 5 7 1 2 6 0 0 2 . 5 6 3 0 . 8 4 6 m2 9 . 8jh ? ? ? ? ? ?? 總水力摩阻 由沿程摩阻和局部摩阻可得，管路的總水力摩阻損失為 ： ＋ ＝ 泵房工藝計算 泵的流量 泵的流量應(yīng)與油品的任務(wù)輸量相平衡，即 3164 5 m hQ ? 。 泵的揚程 泵的揚程應(yīng)與管路的能量損失相平衡，即 rjH h h Z? ? ??，其中 Z? 可根據(jù)任務(wù)書提供設(shè)計依據(jù)和油罐高度求得 ， 則 ： ? ?4 6 6 .1 1 7 3 0 .8 4 6 0 .5 1 .2H ? ? ? ? ? ?( )? 47 6. 91 3 47 7 m?? 西南石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 校核泵與管路的工作點 （ 1）泵的并聯(lián)工作曲線 表 33 泵的 并聯(lián)工作 特性曲線 流量（ 3mh） 揚程（ m ） 1640 495 1660 520 1680 536 1700 550 （ 2）管路的特性曲線 表 34 管路的特性曲線 流量（ 3mh） 摩阻損失（ m ） 1610 462 1630 486 1642 497 1650 508 （ 3）泵與管路的工作點 由 圖 32 可知，泵的工作點 A 在有效區(qū)域內(nèi)，所選油泵符合輸送要求。 泵的允許吸入高度 avs shPPHhg??? ? ? (38) 式中 sH ——泵的允許吸入高度， m ； aP ——當(dāng)?shù)卮髿鈮海?Pa； vP ——油品的飽和蒸汽壓， Pa，此處 取 43 10vP ?? Pa[5]； ? ——油品的密度， 3kgm ； g ——重力加速度， 2ms ； shh? ——泵的允許氣蝕 余量， m 。 ? ? 41 0 .2 3 1 0 8 0 .4 2 5 m8 7 2 9 .8sH ??? ? ?? B 油田原油庫工藝設(shè)計 23 泵的允許安裝高度 22ysvH H hg? ? ? (39) 式中 yH ——泵的允許安裝高度， m ； sH ——泵的允許吸入高度， m ； v ——油品在泵吸入管中的流速， ms； g ——重力加速度， 2ms ； h ——吸入管的摩阻損失。 ? ? 21 . 2 5 30 . 4 2 5 0 . 5 5 4 0 . 2 1 m2 9 . 8yH ? ? ? ?? 西南石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 4 熱力系統(tǒng)設(shè)計與計算 加 熱系統(tǒng)設(shè)計 許多油品 （ 如高粘和高凝固點的原油、燃料油、重柴油、農(nóng)用柴油、潤滑油等 ） 在低溫時具有很大的粘度，而且某些含蠟油品在低溫時由于蠟結(jié)晶析出，會發(fā)生凝固。為了降低這些油品的粘度，提高其流動性，必須進(jìn)行加熱。油庫中對油品加熱 的主要 目的 是 ：降低油品在管道內(nèi)輸送的水力摩阻 ， 加快油罐車和油船的裝卸速度 ， 促進(jìn)原油破乳 ， 使油品脫水和沉降雜質(zhì) ， 加速油品的調(diào)合等。此外，廠礦企業(yè)用燃料油或殘渣油作為加熱爐或鍋爐燃料時，應(yīng)在燃料油使用前預(yù)先加熱。 油品加熱常用的熱源有水蒸氣、熱水、熱空氣和電能等。水蒸氣是目前最常用的熱源， 它具有熱焓高、易于制備和輸送、使用比較安全等優(yōu)點，油庫加熱作業(yè)常采用表壓為 38個大氣壓的水蒸氣。 在油庫中對油品進(jìn)行加熱所采用的加熱方法有：蒸汽直接加熱法、蒸汽間接加熱法、熱水墊層加熱法、熱油循環(huán)加熱法和電加熱法等。其中蒸汽間接加熱法是將水蒸氣通過油罐中的管式加熱 器 和罐車的加熱套，使加熱 器 或加熱套升溫來加熱油品，蒸汽與油品不直接接觸。這種方法適用于一切油品的加熱，目前 應(yīng)用廣泛。 油庫中對輸油管道的加熱方法有蒸汽管伴隨加熱和電加熱。庫內(nèi)管道一般都不長 ， 熱油在管 道中輸送不會有很大溫降，油品不至于在管路中凝固，所以一般情況下不需要進(jìn)行伴隨加熱 。 只是對間歇作業(yè)的不放空的粘油和凝固點低于最低周圍介質(zhì)溫度的油品 ，它們的 管路才采用伴隨加熱。 管路的電加熱有直接加熱、間接加熱和感應(yīng)加熱三種方法。直接加熱法是對管路直