Розрахунок нафтопастки

Процес подiлу нафти i стiчної води при вiдстоюваннi вiдбуваєть­ся нерiвномiрно по часу. Основна маса вспливає протягом перших 30-40 хв., а потiм процес уповiльнюється. У нафтопасцi при її нормальнiй експлуатацiї затримуються частинки розміром бiльше 100 мкм.

В основу розрахунку нафтопастки покладена формула Стокса для визначення швидкостi вспливання кулькоподібних частинок у рiдкому середовищi:

d ²

v = --- (r _в - r_н),

18 m

де d - дiаметр частинок нафти, які вспливають; m - коефiцiєнт дина-мiчної в’язкості води; r _в i r _н - густина води i нафти.

Теорiя розрахунку нафтопасток допускає, що швидкiсть руху води в усiх точках поперечного перетину нафтопастки однакова, а швид­кiсть вспливання частинок нафти постiйна протягом усього часу вспли­вання.

Швидкiсть перемiщення частинок нафтопродукту в нафтопасцi (рис. 8.4) являє собою рiвнодiючу вертикальної швид-костi вспливання частинок v i горизонтальнiй швидкостi руху води v _пуздовж наф­топастки. При заданiй довжинi нафтопастки L i висоти робочого шару води в нiй (глибини) Н можливiсть затримки частинки нафти буде залежати вiд спiввiдношення величин v i v _п.

Рис. 8.4. Розрахункова схема нафтопастки

Швидкiсть руху води в нафтопасцi завжди приймають у межах 0,005-0,01 м/с. Знаючи розрахункову швидкiсть вспливання частинок нафти i задану продуктивнiсть нафтопастки Q, визначають лiнiйнi розмiри нафтопастки: глибину Н, довжину L i ширину В. Для цього, виходячи з умови нерозривностi потоку, спочатку визначають живий переріз нафтопастки:

Q

F = --,

v

де Q - добовий об’єм стокiв.

З подоби трикутникiв (рис. 8.6) виз­начають спiввiдношення мiж величинами v, v _п, Н i L:

v H

-- = --.

v _п L

Практично найкращi гiдравлiчнi умови роботи нафтопастки будуть при спiввiдношеннi H/L вiд 1:10 до 1:20.

Найменша довжина нафтопастки, яка забезпечує затримку частинок нафти, визначається виразом:

v _п

L = -- H.

v

Тривалiсть вiдстоювання можна знайти за формулою

H L

t = -- = --.

v v _п

Ширина нафтопастки знаходиться з умови Q = v _п F = v _п b H,

b = Q/v _п H.

Флотацiйні установки забезпечують очистку стiчних вод вiд нафтопродуктiв за рахунок прилипання частинок нафтопродуктiв до по­верхнi бульбашок повiтря i спливання їх разом iз ними на поверхню води. При цьому швидкiсть спливання частинок нафтопродуктiв рiзко збiльшується, а отже, скорочується тривалiсть процесу очистки i зростає його ефективнiсть.

Великого поширення набув напорний метод флотацiї, який полягає в тому, що стiчну воду перед цим насичують повiтрям пiд надлишковим тиском 0,2-0,4 МПа, а потiм випускають у ємнiсть, яка знаходиться пiд атмосферним тиском. При зниженнi тиску до атмосферного у фло­тацiйнiй ємностi утворюється велика кiлькiсть дрiбних бульбашок повiтря, які вилучають нафтопродукти з води.

Для насичення стiчної води повiтрям в усмоктувальну магiстраль насоса вводять атмосферне повiтря. Витрата повiтря стано-вить 1,5-2% вiд кiлькостi води, яка подається. Очистка стiчних вод напірним методом флотацiї може здiйснюватися із додаванням невеликих доз реа­гентiв (100-200 мг глинозему на 1 л води), що значно покращує ефективнiсть очистки води.

Стiчнi води, які мiстять тетраетилсвинець очищуються хлоруван­ням, екстракцiєю неетилованим бензином i в ставках додаткового вiдстоювання. Очистка хлоруванням полягає в руйнацiї тетрае-тилсвинцю атомарним киснем, який утворюється при реакцiї хлорного вапна з водою.

Установвка для очистки стiчних вод хлоруванням повинна мати три ємностi: одна для приготування розчину хлорного вапна (одна частина хлорного вапна i три частини води), а двi iнш. - для за­безпе-чення необхiдного часу контакту очищуваної води з розчином хлорного вапна.

У резервуар, заповнений стiчними водами, подають розчин хлор­ного вапна з розрахунку 1-1,2 кг на 1 м³ очищуваної води, i старан­но перемiшують мiшалкою або циркуляцiйним насосом протягом однiєї години.

Суть методу екстрагування полягає в розчиненнi тетраетилс­винця, який мiститься в стiчнiй водi, неетилованим бензином iз подальшим відокремленням i скиданням стiчної води в каналiзацiю, а бензину, насиченого тетраетилсвинцем, - у резервуари з етильованим бензи­ном. Найбiльший ефект спостерігатиметься при об'ємних спiввiд-ношеннях не­етилованого бензину до стiчної води у пропорцiї 1:25.

Руйнацiя тетраетилсвинцю в ставках тривалого вiдстоювання вiд­бувається в природних умовах. Час вiдстоювання, необхiдний для повної руйнацiї тетраетилсвинцю, повинний бути не менше двадцяти - тридцяти дiб.

Методичнi рекомендацiї

Матерiал, викладений у цьому роздiлi, присвячений нiбито дру­горядним аспектам дiяльностi складу ПММ. Проте слiд звернути увагу на те, що в технологiчних процесах пiдготовки авiаПММ до заправки другорядних аспектів нема. Особливу увагу варто придiляти питанням боротьби із втратами нафтопродуктiв i з забрудненням навколишнього середовища.

Контрольнi питання

1. Розкажіть про водопостачання i каналiзацiю складу ПММ.

2. Які способи очищення стiчних вод ви знаєте?

3. Які існують устрої для захисту навколишнього середовища й економiї авiаПММ?

4. Яке призначення i компонування тарного складу, водомасло-станцiї, службово-виробничого будинку i лабораторiї контролю якостi авiаПММ?

Додаток 1

Програма розрахунку гидравлічних втрат у трубпроводах на алгоритмічній мові BASIC

10 CLS

20 FOR I = 0 TO 1200: NEXT

30 DIM Q(60), HS(60), DST(15), LD(60), KR(60), V(60)

40 FOR I = 1 TO 15: READ DST(I): NEXT I

50 PRINT " ╔═════════════════════════════════╗"

60 PRINT " ║ПРОГРА ММА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОТЕРЬ ДАВЛЕНИЯ ║"

70 PRINT " ║ ║"

75 PRINT " ║ПРИ ПРОХОЖДЕНИИ ЖИДКОСТИ ПО РУБОПРОВОДУ ║"

80 PRINT " ╚═════════════════════════════════╝"

83 PRINT

86 PRINT

87 PRINT " ВВОД ИСХОДНЫХ ДАННЫХ"

90 INPUT " ВВЕДИТЕ МАКС. РАСХОД ЖИДКОСТИ, М КУБ./Ч ",Q

95 PRINT " ─────────────────────────────────"

100 INPUT " ДЛИНУ ТРУБОПРОВОДА, М "; L

105 PRINT " ────────────────────────────────"

110 INPUT " КОЭФФ. МЕСТНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ "; KSI

115 PRINT " ────────────────────────────────"

120 INPUT " ТИП ЛИНИИ 1-ВСАС., 2-НАГНЕТ. "; Y

125 PRINT " ────────────────────────────────"

130 INPUT " РАЗНОСТЬ НИВЕЛИРНЫХ ОТМЕТОК, М "; T

135 PRINT " ────────────────────────────────"

140 IF Y =2 GOTO 180

150 INPUT " ТИП ЖИДКОСТИ: ЕТ-КЕРОСИН, 1-БЕНЗИН "; M

160 IF M = 0 THEN GM = 780 ELSE GM = 700

170 IF M = 0 THEN PN = 7600 ELSE PN = 23100

180 INPUT " ШАГ РАСЧЕТА, М КУБ./Ч ";HK

190 PRINT

200 PRINT TAB(12); "КОЭФФ. КИНЕМАТ. ВЯЗКОСТИ NU = 1.25E-06 КВ.М/С "

210 PRINT

220 PRINT TAB(12); "ИЗМЕНИТЬ-1, ОСТАВИТЬ-ЕТ ";: INPUT K

230 IF K = 0 THEN NU = 1.25E-06: GOTO 270

240 PRINT

250 PRINT TAB(8); "ВВЕДИТЕ КОЭФФ: КИНЕМАТ. ВЯЗКОСТИ, КВ.М/С";

260 INPUT NU

270 PRINT: PRINT TAB(10); "ВВОД ДАННЫХ ЗАКОНЧЕН!"

280 PRINT STRING$(80,42);: FOR I = 0 TO 1000: NEXT I

290 PI = 3.1415926#: G = 9.81: PA = 101325!300 IF Y = 1 THEN VMAX = 1.5 ELSE VMAX = 2.5

Продовження дод.1

310 IF Y = 1 THEN B$ = "УЧАСТОК ВСАСЫВАНИЯ" ELSE B$ = "УЧАСТОК НАГНЕТАНИЯ"

320 DR = (Q / (900 * PI * VMAX)) ^.5

330 FOR I = 1 TO 15: IF DST(I) >= DR THEN GOTO 370

340 NEXT I

350 PRINT " РАСЧЕТНЫЙ ДИАМЕТР БОЛЬШЕ MAX СТАНДАРТНОГО"; DR; ">"; DST(15)

360 GOTO 810

370 D = DST(I): A$ = "ТАБЛИЦА РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЕТА"

380 A1$ = ╔═════════╤════════════╤═══════════╗"

390 AA$ = "║ СКОРОСТЬ │ ЧИСЛО │ КОЭФФ. │ РАСХОД │ ПОТЕРИ ║"

400 AB$ = "║ ПРОКАЧКИ М/С │ РЕЙНОЛЬДСА │ ЛЯМДА │ М.КУБ/Ч │ НАПОРА, М ║"

410 A2$ ╚═=═════╪════════════╪═══════════╣"

415 A3$ ╚═=═════╧════════════╧═══════════╝"

420 PRINT TAB(10); A1$: PRINT TAB(10); AA$: PRINT TAB(10); AB$

430 PRINT TAB(10); A2$: J = 0:

440 FOR I = HK TO Q STEP HK

450 J = J + 1: Q(J) = I: V = I / (900 * PI * (D ^ 2)): KR = V * D /NU

460 IF KR <= 2300 THEN 490

470 IF KR <= 100000! THEN 500

480 LD =.771 * KR ^ (-.237) +.0037: GOTO 510

490 LD = 64 / KR: GOTO 510

500 LD =.3164 / (SQR(SQR(KR)))

510 KR (J) = KR: V(J) = V: LD(J) = LD: HS(J) = (V ^ 2) * (LD * L / D + +KSI) / (2 * PI)

520 PRINT TAB(10);"║ ";: PRINT USING "##.###"; V(J);: PRINT TAB(25); "│ ";

530 PRINT USING "######"; KR;: PRINT TAB(37);" │ ";

540 PRINT USING "#.######"; LD;: PRINT TAB(49);" │ ";: PRINT USING "####.#"; I;

550 PRINT TAB(62);" │ ";: PRINT USING "###.###"; HS(J);: PRINT TAB(74); " ║"

560 NEXT I: PRINT TAB(10); A3$: PRINT

570 IF V > VMAX THEN QMAX = 900 * PI * VMAX * (D ^ 2) ELSE GOTO 630

580 PRINT " ПРИ Q="; QMAX; "М КУБ./Ч СКОРОСТЬ ПРОКАЧКИ"

590 PRINT " ВЫШЕ РЕКОМЕНДУЕМОЙ"

600 PRINT

610 PRINT " *** НЕОБХОДИМО УВЕЛИЧИТЬ ДИАМЕТР ТРУБОПРОВОДА"

620 PRINT " ИЛИ ОГРАНИЧИТЬ РАСХОД *** "

Продовження дод.1

630 PRINT TAB(4); "НАЖМИТЕ КЛАВИШУ 'ET' ";

640 A$ = INKEY$: IF A$ = CHR$(&HD) GOTO 650 ELSE GOTO 640

650 IF Y = 2 GOTO 760

660 PVH = PA - HS(J) * GM - V(J) ^ 2 * GM / 2 * G: PT = 1.15 * PN

670 D1$ = "P НА ВХОДЕ = ": D2$ = "1,15 P НАС. ПАРОВ = "

680 IF PVH <= PT THEN D$ = "НАСОС РАБОТАЕТ В РЕЖИМЕ КАВИТАЦИИ": GOTO 730

690 PRINT STRING$(1,26)

700 PRINT SPC(15); "РЕЖИМ РАБОТЫ НАСОСА-БЕЗКАВИТАЦ."

710 PRINT: PRINT TAB(10); D1$; PVH; " ПА > "; D2$; PT; " ПА"

720 PRINT: GOTO 760

730 PRINT STRING$(1,26)

740 PRINT SPC(15); "НАСОС РАБОТАЕТ В РЕЖИМЕ КАВИТАЦИИ": PRINT

750 PRINT TAB(10); D1$; PVH; " ПА < "; D2$; PT; " ПА": PRINT

760 PRINT STRING$(1,26)

770 PRINT TAB(6); "ПАРАМЕТРЫ ПРЕДЫДУЩЕГО РАСЧЕТА"

780 PRINT

790 PRINT " DR "; " DST "; " NU "; " QMAX "; "L "; " KSI "; "HK"

800 PRINT: PRINT DR; D; NU; Q; L; KSI; HK: PRINT

810 PRINT: PRINT TAB(14); "1. ПОВТОРНЫЙ ПРОСМОТР ТАБЛИЦЫ"

820 PRINT TAB(14); "2. ВЫБОР ДРУГОГО СТАНДАРТНОГО ДИАМЕТРА"

830 PRINT TAB(14); "3. ВЫВОД НА ПЕЧАТЬ"

840 PRINT TAB(14); "4. РАСЧЕТ С НОВЫМИ ДАННЫМИ"

850 PRINT TAB(14); "5. КОНЕЦ РАБОТЫ"

860 PRINT: PRINT TAB(14); " ВЫБЕРИТЕ ФУНКЦИЮ и ";

870 FFU$ = INPUT$(1)

880 FU = VAL(FFU$)

890 ON FU GOTO 380, 910, 1010, 50, 1000

900 PRINT

910 PRINT TAB(11); "СТАНДАРТНЫЕ ДИАМЕТРЫ (ПО УСЛОВНОМУ ПРОХОДУ, М):"

920 PRINT: FOR I = 1 TO 8: PRINT SPC(3);

930 PRINT USING "#.###"; DST(I);: NEXT I

940 PRINT: FOR I = 9 TO 15: PRINT SPC(3);

950 PRINT USING "#.###"; DST(I);: NEXT I

960 PRINT: PRINT

970 PRINT TAB(11); "ВЫБЕРИТЕ НОВЫЙ СТАНДАРТНЫЙ ДИАМЕТР, М ";

980 INPUT D: GOTO 380

990 DATA.04,.05,.07,.08,.1,.125,.15,.175,.2,.25,.3,.35,.4,.5,.6

1000 PRINT CHR$(12): END

Закінчення дод.1

1010 PRINT TAB(14); "*** ВКЛЮЧИТЕ 'ПРИНТЕР' ***"

1020 LPRINT TAB(43); " КАФЕДРА ТП ГСМ "

1030 LPRINT TAB(40); " "

1040 LPRINT: LPRINT TAB(16); B$

1050 LPRINT: LPRINT TAB(18); "ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ": LPRINT

1060 LPRINT TAB(7); "КОЭФФ. КИНЕМАТ. ВЯЗКОСТИ, КВ.М/C"; NU

1070 LPRINT TAB(7); "ДЛИНА ТРУБОПРОВОДА, М"; L

1080 LPRINT TAB(7); "КОЭФФ. МЕСТНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ"; KSI

1090 LPRINT TAB(7); "РАЗНОСТЬ НИВЕЛИРНЫХ ОТМЕТОК, М"; T

1100 LPRINT: LPRINT TAB(16); "РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТОВ": LPRINT

1110 LPRINT TAB(7); "РАСЧЕТНЫЙ ДИАМЕТР, М";

1120 LPRINT USING "#.###"; DR:

1130 LPRINT TAB(7); "СТАНДАРТНЫЙ ДИАМЕТР, М";

1140 LPRINT USING "#.###"; D:

1150 LPRINT: LPRINT TAB(15); AO$:

1160 LPRINT TAB(4); A1$: LPRINT TAB(4); AA$: LPRINT TAB(4); AB$

1170 LPRINT TAB(4); A2$:

1180 FOR I = 1 TO J

1190 LPRINT TAB(4);"║ ";: LPRINT USING "##.###"; V(I);: LPRINT TAB(19); "│ ";

1200 LPRINT USING "######"; KR(I);: LPRINT TAB(31);" │ ";

1210 LPRINT USING "#.######"; LD(I);: LPRINT TAB(43);" │ ";: LPRINT USING "####.#"; Q(I);

1220 LPRINT TAB(56);" │ ";: LPRINT USING "###.###"; HS(I);: LPRINT TAB(68); " ║"

1230 NEXT I:LPRINT TAB(4); A3$

1250 IF Y = 2 GOTO 860

1260 IF PVH <= PT GOTO 1280

1270 LPRINT SPC(15); "РЕЖИМ РАБОТЫ - БЕЗКАВИТАЦИОННЫЙ"

1280 LPRINT: LPRINT TAB(10); D1$; PVH; " ПА "

1290 LPRINT: LPRINT TAB(10); "P НАС. ПАРОВ = "; PN; " ПА"

1300 GOTO 860

1310 LPRINT TAB(4); STRING$(67, 45): RETURN

Додаток 2

Технічні характеристики технологічного обладнання складу ПММ

Марка насосу	Подача, м^3/год	Напір, м	Частота обертання робочого колеса, об/хв	Діаметр робочого колеса, м	Потужність електро–двигуна, кВт	Маса, кг	Максимальна висота всмоктування, м
Центробіжні насоси
6Н-7х2	120\140						7,7
4НДв			2950\1450	265\280	75\14
5НДв	180\150	31-38		325-350			6,8
6НДв	216\300	38-48		360-380	40-55		5,5
6НДвБ	252-360	54-47		-	55-75		-
8НДв	400\500	36\28		500\470			6,5
8НД-9х2
8НД-6х3				-			-
10НД-10х2
ЦСП-51	60\120	90\45					6,5
ЦСП-57	150\70	70\137
6НГМ-7х2	110-160	140-150			57,5
СЦН-60М	75\60	75\65		235\218	23,5\19		7-7,5
ЦН-200х75
4Н-6х2А	120\240	300\150
4Н-6х2М
ЦН-80-60

Продовження дод. 2

ЦС-65							7,5
СЦН-20-40А					2,9	17,0	7,5
ЦВС-53						8,8
6НК-6х1							7,8
6НК-9х1							6,8
4НКБ-4	60-90	67-48
3К-6							5,6
6К-8	170\140	32,5\36					5,0\6,3
8НГД-9х3
6НГ-7х2
6НГК-6х1
4Н5-8с
5Н5-8
6НГ-10х4
5НС-6х8
3Н-6х2
4Н-5х2
4Н-5х4
5Н-5х2
4Н-5х4
6Н-10х4
4НК-5х1	30-60	57-47
5НК-5х1	40-100	112-88
5НК-9х1	50-95	56-40

Продовження дод. 2

8НДВ-Нм	600-400	35-42
12НДс-Нм	1000-650	24-30
НК-65\35-125	65-35
НК-200\120-70	200-120
НК-200\120-10	200-120
НК-560\335-70	560-335
НК-560\335-20	560-335
НК-560\335-80	560-335
НК-200\120-70	200-120
Вихрьові насоси
СВН-80				149\200		30(350)	7,0 (вода)
СЦЛ-20-24				180\200		40(433)
1В-0,9МК	1-3,5	32-12,5			1,5
1,5В-1,3МК	4-8	50-10					6-4
Гвинтові насоси агрегатовані горизонтальні
ЭНВ-25							4,5
ЭНВ-32\25 (3-х гвинтовий)		25 кг\см^2
ЭНВ-45\6,3 (3-х гвинтовий)		6 кг\см^2
ЭНВ-45\4,5 (3-х гвинтовий)		4,5 кг\см^2
ЭНВ-90\6,3 (3-х гвинтовий)		6 кг\см^2

Продовження дод. 2

ЭНВ-85\25 (3-х гвинтовий)		25 кг\см^2
МВН-1,5	5,4				7,5
МВН-6	21,6
МВН-10
МВН-25
ВН-8						21,5
ВН-50
ВС-100		250 кг\см^2			150 л.с.		5,5
ВС-200 (3-х гвинтовий)	170\200	200 кг\см^2	1350\1500		300 л.с.		5,5
Гвинтові насоси вертикальні
ЭНН-0,2\25	0,2				0,7
ЭНН-0,4\20	0,4				2,2
ЭНН-3\5	3,2				1,5
ЭНН-6,3\25	6,3				7,5
Шестерневі насоси агрегатовані
РЗ-3а	1,1				1,5
РЗ-4,5	3,3				1,5
РЗ-7,5
РЗ-30					5,5	48(253)	6,5
РЗ-60					10,5	92,6(415)	7,0

Закінчення дод. 2

Ручні насоси поршневі подвійної дії
БКФ-2	15-22 л\хв
БКФ-2м	18-27 л\хв
«Родник»	18-27 л\хв
БКФ-4	40-60 л\хв
НР-40	35-65 л\хв

Дата добавления: 2015-09-06