【正文】 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(diǎn)便是泵與管路處于平衡狀態(tài)的工作點(diǎn)。 本設(shè)計(jì)中，由圖 32 可知，泵的工作點(diǎn)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(kù)工藝設(shè)計(jì) 17 圖 32 泵與管路的工作點(diǎn) 水力計(jì)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(kù)運(yùn)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(kù)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(diǎn) 西南石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(kù)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(kù)設(shè)計(jì)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(jì)算公式為： 4jQd v?? (32) 式中 d——管路的計(jì)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(kù)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(kù)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(shí)際流速 24Qv d?? (33) 式中 v——油品實(shí)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(kù)工藝設(shè)計(jì) 19 ? ?1 24 0 .4 5 6 1 .2 5 3 m s0 .6 8 1v ? ???? 從油庫(kù)到煉油廠 ： ? ?2 24 0 .3 4 2 1 .7 8 5 m s0 .4 9 4v ? ???? 從油庫(kù)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(jì)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(zhǎng)度， m ； d ——管子內(nèi)徑， m ； v ——實(shí)際流速， ms； g ——重力加速度， 2ms 。 2ed?? (35) 式中 ?——管壁的相對(duì)粗糙度； e ——管壁的絕對(duì)粗糙度， mm ?？?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(dòng)過(guò)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(yùn)動(dòng)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(jì)（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(kù)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(kù)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(kù)工藝設(shè)計(jì) 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(shí)際流速， ms； g ——重力加速度， 2ms ； dL ——局部摩阻的當(dāng)量長(zhǎng)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(jì)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(yáng)程 泵的揚(yáng)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(jì)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(jì)（論文） 22 校核泵與管路的工作點(diǎn) （ 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(yáng)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(diǎn) 由 圖 32 可知，泵的工作點(diǎn) 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(kù)工藝設(shè)計(jì) 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(jì)（論文） 24 4 熱力系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算 加熱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 許多油品 （ 如高粘和高凝固點(diǎn)的原油、燃料油、重柴油、農(nóng)用柴油、潤(rùn)滑油等 ） 在低溫時(shí)具有很大的粘度，而且某些含蠟油品在低溫時(shí)由于蠟結(jié)晶析出，會(huì)發(fā)生凝固。為了降低這些油品的粘度，提高其流動(dòng)性，必須進(jìn)行加熱。油庫(kù)中對(duì)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?jiān)妥鳛榧訜釥t或鍋爐燃料時(shí)，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(diǎn)，油庫(kù)加熱作業(yè)常采用表壓為 38個(gè)大氣壓的水蒸氣。 在油庫(kù)中對(duì)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(guò)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(lái)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(kù)中對(duì)輸油管道的加熱方法有蒸汽管伴隨加熱和電加熱。庫(kù)內(nèi)管道一般都不長(zhǎng) ， 熱油在管道中輸送不會(huì)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(duì)間歇作業(yè)的不放空的粘油和凝固點(diǎn)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(duì)管路直接通電，使管路自體發(fā)熱而加熱管內(nèi)油品，此法比較簡(jiǎn)便，但管路應(yīng)包 覆良好的電絕緣材料，以減少電 流 損失和保證安全；間接加熱法是把有良好電絕緣的電熱導(dǎo)線和油管用保溫材料包扎在一起，電熱導(dǎo)線通電后發(fā)熱，將熱量傳給油管以加熱管內(nèi)油品；感應(yīng)加熱是把線圈和油管用保溫材料包扎在一起，線圈通交流電后產(chǎn)生交變 磁場(chǎng)，輸油管在交變磁場(chǎng)中誘發(fā)產(chǎn)生感應(yīng)電流而升溫，使管內(nèi)油品被加熱。 綜上所述，本設(shè)計(jì)中油罐加熱采用蒸汽間接加熱法，輸油管加熱采用電加熱法。 油罐中常用的管式加熱器按布置形式可分為全面加熱器和局部加熱器；按結(jié)構(gòu)形式分為分段式加熱器和蛇管式加熱器。 B 油田原油庫(kù)工藝設(shè)計(jì) 25 局部加熱器僅布置在罐內(nèi)的收發(fā)油管附近，全面加熱器則均勻布置在罐內(nèi)距罐底不高的整個(gè)水平位置上。對(duì)于粘度不高，且不會(huì)冷至凝固點(diǎn)溫度以下的油品，或一次需要發(fā)出數(shù)量不多的油品，適宜采用局部加熱器。若在短時(shí) 間 內(nèi)要從油罐中發(fā)出大量油品時(shí)，應(yīng)采用全面加熱器。 分段式加熱器由于分段 管組的長(zhǎng)度不大，蒸汽通過(guò)管組的摩阻較小，因此它可以在較低的蒸汽壓力下工作。此外，由于分段管組長(zhǎng)度不大，還可使蒸汽管入口高度降低，這樣就使整個(gè)加熱器 的安裝位置 較低，可以盡量減少加熱器下面“加熱死角”的體積。 分