Файл: Кутыркин, В. А. Расчет параметров некоторых систем подогрева нефтепродуктов учебное пособие для курсов ИТР.pdf

Скачать файл (2,75Мб)

Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 02.11.2024

Просмотров: 40

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

том, что установленный на палубе насос не сможет обеспечить перекачивание застывшего нефтепродукта. Рассмотренная выше схема может быть с успехом использована при частичном подо греве нефтепродукта в пути установкой толкача.

Рис. 17. Схема организации подогрева с вынесенными теплообменниками для барж пр. Р-43

При подогреве только в пункте выгрузки необходимо обеспе чить повышение температуры нефтепродукта у приемников насо сов в момент их включения. Прежде всего это достигается устрой ством парового спутника или местного подогрева у всасывающего трубопровода. Для упрощения схемы последний следует поме стить лишь в один-два тапка (рис. 17), а пропуск нефтепродукта из других танков обеспечивать за счет открытия клинкетов или за счет устройства специальных перепускных отверстий, располо женных на уровне зеркала нефтепродукта.

•Для улучшения условий всасывания возможно также примене ние насосов, помещенных непосредственно в танке. Особый инте рес в данном случае представляет совмещенный электронасосподогреватель [8], рекомендуемый для перекачивания нефтепро дукта без специального подогрева даже в зимний период. С точки зрения экономики два последних варианта равноценны. Оптималь ные параметры элементов системы, как обычно, оценим из усло вия минимума годовых приведенных затрат с учетом приведенных затрат по флоту


	S =	(0,1 К-\		Э) -г -8'ф— min.
С о с т а в	к а п и т а л ь н ы х		в л о ж е н и й—К		(аналогичен рас
смотренному	для танкеров).		Дополнительно необходимо			учесть,
что одним, пародателем		будет		обслуживаться	несколько	барж.
Кроме того,	подлежит	определению величина			его теплопроизво-
дительности. Как в формулах				(4.10—4.17) можно записать:
		К1= с, Д, п6;			,	(4.	26)
		К%— с2 Nn п6;				(4.	27)

к , - с ,	;	(4.	28)
•/\'4г-- c,t г. d l п(, ;		(4.	29)
К-, - с Я-		(4. 30)
Для эксплуатационных' расходов:
•Э,=»я, 2 /у		(4. 31)
/ ~ 1
■'К - (Ц q Na у	и г;	(4.	32)
ау тг d /и	,	(4.	33)

	э х= аг q тпП6 z ; .								(4. 34)
	-9.- = «5 ,								(4. 35)
где	Kr,— стоимость изготовления и монтажа котлов;
	■п()— число барж,		занятых на данной линии;
	z— количество		рейсов, совершаемых за навигацию
	одной баржой;
	' Эл,— зарплата обслуживающего					персонала и другие
	расходы, маЛо зависящие от мощности парода-
С о с т а в	геля.			з а т р а т по		ф л о т у — 5фможно
С о с т а в	п р и в е д е н н ы х			з а т р а т по		ф л о т у — 5фможно
представить в виде
	=	9 ( а6 + - ° ,]			Иб ) x n z ,				(4. 36)
		\		*	/
где	а6— затраты на содержание барж						на стоянке		в еди
	ницу	времени;
	К6- стоимость баржи;
	Т— длительность			навигационного			периода;
	ср— коэффициент,			учитывающий			неравномерную			за
	нятость пародателя, приводящую к простою су
	дов при ожидании подогрева.
									(4.	37)
где	лТщ0— время	выполнения технических						операций;
	т0ж—'время	ожидания			подогрева;		его	величина	опре

деляется по известным формулам теории массо вого обслуживания [17].

Определению подлежат величины q, Qn, Nn, F.

При заранее назначенной скорости движения циркулируемого нефтепродукта, как это видно из выражения, потребляемая мощ ность мало зависит от Q и является практически постоянной ве личиной. В первом приближении можно считать, что она не вли яет на оценку отыскиваемых параметров.

Время

подогрева определим по приближенной формуле

т О с p(tHв -

tHп)

(4. 38)

’ П

Я4с.п ъ

где

f]c. п~~ к. п. д. системы подогрева,

учитывающий

потери

тепла

от

нефтепродукта в

окружающую

среду;

т]т— к. п. д. транспортировки

тепла от

котдов до подо

гревателей.

возмож

Предварительный

расчет для принятой

схемы дает

ность следующей

аппроксимации:

' £

^ d, 1 ^ 2 ,5 6 -\0~ 2

(4. 39)

I = 1

Окончательно

годовые

приведенные

затраты

можно

предста

вить как функцию величины q

$ =

(0,1 -г ау)

с,

q п6

+ 2,56-10

съ пь ]/

+ с 6<7 Н

К-n(4

4 )

0,1 Кь

-2,56-10

2"|/

cj а3ктр (4 — 4)-

аб

+ аг я-t К

' (

ШQ Ср (4. в ~ 4. п)

пб г + А ,

(4. 40)

Я4Т4с. п

где

А — затраты, не зависящие от q.

Оптимальное значение q определится из следующего выраже

ния:
(0,1+ а,)	схп6		4 )	54 съ яб -гс.			54	(4i 4)
	(4		4 )	~j/~ q			V	Я
							V	Я
<Р	+	0,1	К6	+ а, ЯтЛ/ц		171 G Ср (4. в		4. п)
			Т				Я* 4т 4с. п
Пренебрегая величиной					54 \|+ +б		(7я ft-тр (4т	4^]
Пренебрегая величиной

V Я

получим

	о ,’ Kj	t- а2 g\	7VU щ G с р (tHв	п) /ig z
	Т

	ъ Пс. п ( 0 , 1 - f a , ) \|		-Щ		(4. 41,)
		-п ( „ - £ )
Рассмотрим пример расчета для баржи пр. Р-43				при подогреве
					J ] у »
мазута со следующими параметрами р = 950 кг/м3\с — 1880 — ----
tB.П= 35°С;	t„. в — 48°С; tu =	35°С;	tu = 75°С; 0 =		кг град
				9200 м\ Дру
гие величины примем: <р=		1,3; 7'— 1,73-Ю7 сек\ п6=			6; z — 16;
a, =0,079;	ка — 140 ВтЦн2	град)\	tn = 115°С; т)с. п = 0,7;		к)т = 0,9.

Стоимостные величины имеют следуюнше ориентировочные зна

чения: с\|= 45	руб/м2; с2 — 0,03 руб/Вт. (с					учетом	затрат по
корпусу); аб =	2,2-10 3руб/сек-, Д6= 800000 руб при N ^ 3 0 кВт—
а 2 gj Мц — 1,5-Ю		руб!сек.	Подставив1 эти			значения в преды
дущее уравнение,		получим:
		[1,3 (2,2-10		* + 4,6-10 3) + 1,5 -10			V
		0,9-0,7-0,178 (			45-6..+ 0,03
				I	140-60
	-0,5-9200-1880-950-13-96					„ „	1Лв D
— —----------------------------------------------- = 3,58-10 Вт.
0,9-0,7-0,179			—	- + 0,03)
		V,	140-60		/

Точное решение даст минимум годовых приведенных затрат при ^= 3,46-10° Вт, что незначительно отклоняется от приближен ной величины и указывает на приемлемость сделанных допуще ний. Соответствующая такому значению q суммарная площадь по верхности нагрева будет равна 430 ж2, а производительность на сосов Q=0,025 м3/сек каждого.

Вообще, как это видно из -зависимости (4.41), оптимальная мощность пародателя существенно зависит от разницы температур

(t„. в — tu. п). Естественно, что при назначении ее необходимо

внимательно изучить условия, в которых предполагается эксплу атация (длительность рейса, температуры при наливе и пр.).

Для оптимальных параметров загрузка пародателей при ис пользовании их только на предварительном подогреве возрастает

с 11 до	63%, при	увеличении грузооборота соответственно от
150 до	1500 тыс. т,	т. е. практически во всех случаях имеется воз

можность их дополнительного использования на подогрев во вре мя выгрузки. Таким образом, рекомендуемая мощность пародателей может быть даже несколько увеличена по сравнению с рас четной.

Глава V ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СРЕДСТВ ПОДОГРЕВА

§ 1. Расчет оптимальных температур подогрева нефтепродуктов в танкерах

При транспортировании нефтепродукта в речных судах на стоимость перевозок существенно влияет степень подогрева про дукта. Снижение вязкости нефтепродуктов способствует росту производительности насосов и сокращению простоев при выгруз ке. В то же время на подогрев нефтепродуктов необходимо за тратить большее количество тепла и, кроме того, по мере роста температуры увеличиваются тепловые потери.

В качестве критерия оптимальности подогрев нефтепродуктов целесообразно принять минимум приведенных затрат на подогрев и на выгрузку продукта, учитывая стоимость простоя судов;

	ST.		п,1	ат	(5. 1)
	ST.	S t . н + ®	й -	Ч т — min,	(5. 1)
			г
где	sT. п — цена	топлива, расходуемого за единицу време
	ни на	подогрев;
	Sr. н— цена топлива,		расходуемого за единицу		времени
	на работу грузовых насосов;