Supape de respirație pentru rezervoare pentru produse petroliere
Supapele de respirație sunt folosite pentru a menține presiunea permisă în rezervoare în timpul scurgerii, umplerii cu ulei și a fluctuațiilor temperaturii ambiante.
Parametrii de proiectare a ventilelor mecanice de respirație sunt aleși prin calcul, specificat în procesul de ajustare și ajustare.
Debitul maxim al gazului prin supapa de respirație în timpul "exhalării" se găsește din expresia [53]:
unde este debitul cel mai mare de lichid în rezervor, m 3 / h;
- creșterea volumului de gaz din rezervor datorită încălzirii suprafeței rezervorului, m 3 / h;
- creșterea volumului de gaz din rezervor cu primirea unui produs petrol mai cald, m 3 / h;
aici este coeficientul de expansiune volumetrică a gazului;
- rata de încălzire a spațiului de gaze (considerată egală cu
0,0013 K / s);
- volumul maxim al spațiului de gaz (presupus egal cu volumul rezervorului), m 3;
unde E este coeficientul experimental, care depinde de diferența de temperatură (T) a produsului de petrol injectat și de spațiul de gaz al rezervorului (Tabelul 10.5);
D este diametrul rezervorului, m.
Când rezervorul este acționat pentru vid, debitul de aer prin ventil în timpul "inspirației":
unde este debitul de lichid din rezervor, m 3 / h;
- reducerea volumului de gaz datorită răcirii, m 3 / h.
unde este rata de răcire a spațiului de gaz (pentru ploaie și duș se presupune că este de 8 ∙ 10 -3 K / s).
Pentru a simplifica calculul supapelor de respirație, se pot utiliza următoarele formule [18]. Proporția totală, m 3 / h, pentru supapa de respirație în timpul "exhalării" este dată de:
unde - consumul de ulei injectat, m 3 / h;
ora -1 - corecția pentru modificarea volumului de vapori de produse petroliere din rezervor de la creșterea temperaturii aerului ambiental;
VР - volumul geometric al rezervorului, m 3.
Atunci când uleiul este pompat din rezervor sau temperatura ambiantă scade, presiunea din rezervor devine mai mică decât presiunea atmosferică, iar rezervorul se contractează. Pentru a elimina acest fenomen negativ, o supapă este instalată în supapele de respirație, care se deschid la vid, de exemplu, 200 Pa. Acest fenomen se numește "inhalare". În cazul unui vid în rezervor, supapa se deschide și trebuie să asigure sosirea aerului atmosferic necesar, m 3 / h.
Capacitatea totală a supapei de presiune de vid, m 3 / h, se găsește din expresia:
unde QOT - consumul produsului petrolier pompat, m 3 / h;
k2 = 0, 22 oră -1 - corecție pentru modificarea volumului vaporilor de produse petroliere din rezervor de la scăderea temperaturii aerului înconjurător.
Calculul final al supapei de respirație se completează prin determinarea secțiunii de trecere F conform formulei:
unde este viteza admisă a vaporilor produsului petrolier sau aer în timpul "expirării" sau "inspirației" rezervorului (1 - 2 m / s).
După ce am determinat zona secțiunii transversale, găsim diametrul său caracteristic din expresie
Caracteristicile tehnice ale supapelor de respirație
Caracteristica principală a valvei de respirație este un diametru interior definind orificiul său care trebuie să treacă o cantitate predeterminată de vapori de ulei în timpul funcționării parametrilor de funcționare (presiune, temperatură, viteză).
Diametrul caracteristic este diametrul interior al supapei de respirație atașate la rezervor. Diametrele tipice trebuie să îndeplinească un număr de treceri convenționale (ST 254 SEV - 76) În mm - 50, 65, 80, 100, 125, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 500.
Dacă este necesar, mai multe supape de respirație și supape de siguranță sunt instalate pe rezervor, presiunea de deschidere fiind cu 10% mai mare decât supapele respiratorii.
O supapă de respirație fără membrană [18] de tip NDCM
(Fig. 10.8) cuprinde o conductă de racord 1 cu un scaun 2, placa 3 cu membrana inferioară 4 fixat între flanșele inferior 5 și top 6 al părților de carcasă superioară membrana 8 cu discuri 9 și greutățile de reglare 10. Diafragma 8 este fixat în capacul 11 care au deschideri pentru a comunica camere sub capota cu atmosfera prin intermediul tubului 12. discurile 9 și plăcile 3 sunt conectate la lanțuri 14. Membrana camerei prin linia de comandă 15 comunică cu spațiul de gaz al rezervorului. În partea inferioară a carcasei este plasată o formă inelară Extinctaore 16. Pentru ușurința întreținerii valvei are lateral trapa 7. Vibrații absorbant arc 13 este conceput pentru a elimina obturator oscilații.
Fig. 10.8. Principiul de funcționare și schema de proiectare a supapei de respirație tip NDKM - 350:
1 - țeavă de legătură; 2 - șa; 3 - o placă; 4 - membrană;
5 - partea inferioară a carcasei; 6 - partea superioară a cazului; 7 - trapa laterală;
8 - membrana superioară; 9 - discuri; 10 - greutăți de ajustare; 11 - acoperire; 12 - tub;
13 - arc de absorbție a șocurilor; 14 - lanțuri pentru conectarea discurilor;
15 - tubul de impuls; 16 - siguranță în formă de rețea
Membrana este fabricată dintr-o țesătură de cauciuc rezistentă la gaze. Zona inferioară 4 a membranei este mai mică decât partea superioară 8 prin zona tăvii de deschidere capilară 15. Neprimerzaemost la acoperite cu șa suprafețele de contact prevăzute de film fluoroplastic. Robinetul este instalat pe rezervoare cu capacitate mare.
Exemplu de alegere a unei supape de respirație
pentru procesul de "exhalare"
Având în vedere: injectarea uleiului injectat este de 30 m 3 / h sau 0,0083 m 3 / s. Volumul rezervorului este de 700 m 3.
Calcularea ventilului de respirație începe cu determinarea debitului său și a diametrului caracteristic.
1. Folosind formula 10.20 găsim capacitatea de curgere necesară a supapei
= 2.71 ∙ 30 + 0.026 ∙ 700 = 99.5 m 3 / h.
Alegem o supapă de respirație KD-150 cu un diametru caracteristic de 150 mm și un debit de 100 m 3 / h.
2. Zona de curgere a supapei
S = 2/4 = 3,14 ∙ 0,15 2/4 = 0,0176 m 2.
3. Consumul de vapori de petrol prin supapă
de unde rata de expirare
= Q / S = 99,5 / 3600/0, 0176 = 1,5 m / s,
care nu depășește viteza admisă, egală cu 1 - 2 m / s.
Calcularea presiunii de deschidere a supapei de respirație
pentru procesul de "inhalare" și "exhalare"
Să analizăm activitatea supapei de respirație NDKM-350, proiectul căruia vă permite să lucrați la "respirație" și "expirație". Diametrul caracteristic al supapei este de 350 mm, debitul fiind de 300 m 3 / h. Are două membrane cu zone diferite. În Fig. 10.8 prezintă proiectarea și proiectarea supapei NDKM-350, instalată pe tancuri cu o capacitate mărită [18].
Diametrul interior al tubului de impulsuri este de 200 mm (F1). Diametrul exterior al membranelor 4 și 8 va fi de 700 mm (F2 și F3).
1. Zona membranei cu un diametru de 0,7 m este
2. Zona de lucru a membranei 4 este egală cu (fără zona de deschidere a tubului de impuls)
S4 = 0,38 - 3,14 ∙ 0,2 2/4 = 0,38 - 0,03 = 0,35 m 2.
3. Forța presiunii gazului care acționează asupra membranei este dată prin expresie
unde S este zona de membrană diferențială pe care acționează suprapresiunea;
Trebuie reamintit faptul că presiunea hidrostatică este întotdeauna perpendiculară pe membrana (aria) pe care acționează și nu depinde de unghiul de înclinare al membranei (formei).
Atunci când uleiul este pompat în rezervor, presiunea este mai mică decât presiunea atmosferică, ceea ce poate duce la deformarea acestuia. Când presiunea de aspirare atinge 200 N / m 2. supapa trebuie să se deschidă și să lase aerul atmosferic în rezervor.
Presiunea atmosferică acționează prin intermediul siguranței 16 pe membrana 4.
4. Zona membranei 4 (suprafața inelară) din partea aerului atmosferic este
unde DT este diametrul plăcii supapei 3 în zona scaunului 2.
5. Definirea forței care ridică placa 3 (dopul)
6. Greutatea încărcăturii, apăsând supapa pe scaun, trebuie să fie egală cu
de unde masa plăcii 3 va fi
Reglarea funcționării supapei în timpul "inspirației" este efectuată de încărcăturile situate în zona plăcii 3.
Luați în considerare deschiderea supapei cu presiune în rezervor.
7. Presiunea gazelor pe tamponul diferențial va fi egală cu
8. Greutatea încărcăturii, apăsând supapa pe scaun, trebuie să fie egală cu
de unde va fi greutatea încărcăturii 10
Placa 3 și scaunul 2 sunt etanșate unele cu altele prin lipire. Configurarea temporizarea valvei în timpul sarcinilor „expirație“ transportate, aranjate în plăci 3 și zona superioară a membranei 8. în acest exemplu, masa sarcinii 10 pe membrana 8 va fi de 0,8 kg.
Pentru a opera în mod eficient ventilele de respirație, acestea sunt echipate cu reflectoare de disc. În procesul de "inspirație", mișcarea verticală a fluxului de aer trece pe cea orizontală. Aerul care intră împinge produsul în jos în jos și ocupă poziția sub acoperiș [18].
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: