某中转油库工艺设计课程设计大学论文.doc
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1、重庆科技学院油气储存技术课程设计学 院: 石油与天然气工程学院 专业班级: 学生姓名: 学 号: 设计地点(单位): 石油科技大楼Kxxx 设计题目: 某中转油库工艺设计 完成日期: 20 年 月 日 指导教师评语:1、若需要图纸请及时E-mail:277049174,我会尽快发给你的。 2、建议使用WPS打开此文档。 3、本设计是完成内容的(7)-(9)及(15)。 成绩(五级记分制):_ 指导教师(签字):_重庆科技学院课程设计任务书设计题目:某中转油库工艺设计学生姓名课程名称油气储存技术专业班级地 点起止时间设计内容及要求设计内容:(1)油罐的种类及数量;(2)库内运送方式;(3)铁路油
2、品装卸方式、货位的个数、专运线的长度;(4)发油方式、汽车装油鹤管数和桶装工艺;(5)装卸油泵及机组的型号及台数,输油管道的规格及泵房布置;(6)油库的装卸能力;(7)油罐加热器的结构和计算;(8)油罐和管路保温以及热力计算;(9)蒸汽锅炉的计算;(10)计量系统设计;(11)消防工艺设计;(12)防雷及防静电工艺;(13)确定油品呼吸损耗量;(14)降低呼吸损耗措施;(15)油库平面布置图一张(2#图纸);(16)装卸油泵房工艺流程图一张(2#图纸);(17)罐区工艺流程图一张(2#图纸);(18)消防工艺流程图一张(2#图纸)。设计要求:(1)设计计算参数正确,工艺流程合理;(2)设备选型
3、合理,工艺流程图以及相关图纸绘制正确;(3)设计报告条理清楚,有逻辑性;论文中不能出现错别字等。设计参数某油库由管道输进原油20万吨/年,全部由铁路外运;93#汽油由火车运进10万吨/年,40%整装由汽车发送,其余由汽车发出。油库所在区域年平均气温12.4,月最高温度35,月最低温度-10;年平均降雨量680mm,日最大降雨量1140mm,年平均降雨天数67天;风向为东南。进度要求xx周一下午13:30-16:30:发任务书,讲解任务书内容和设计要求,然后学生查找相关设计手册,查资料,开始做课程设计; 周二下午13:30-16:30:集中答疑、指导; 周三周四下午13:3016:30:集中答疑
4、、指导; 周五下午13:30-16:30:检查本周设计内容,对未完成要求任务的提出警告;xx周一周三下午13:30-16:30:集中答疑、指导; 周四下午13:30-16:30:检查设计初稿,对存在的问题要求学生改进; 周五下午13:30-16:30:交设计报告及图纸。参考资料油库设计与管理、油库设计手册、泵与压缩机、工程热力学、油库设计规范以及相关设计规范。其它说明A成设计内容的(1)-(6)、(10)及(16)部分;B成计内容的(7)-(9)及(15);C成设计内容的(11)、(12)及(18)部分;D成设计内容的(13)、(14)及(17)部分。系主任: 指导教师: 年 月 日I重庆科技
5、学院本科生课程设计 摘要摘 要本小组课程设计总题目为某中转油库的工艺设计,本部分设计主要是油罐加热器的结构和计算、油罐和管路保温以及热力计算、蒸汽锅炉的计算。参考石油库设计规范等文献资料,结合给出的油库基本资料,考虑经济适用、安全等因素针对不同油品不同油罐选择合理的加热器。并对加热器的一些结构参数和工作参数进行了计算,并选择了蒸汽锅炉的型号。油库中还需对管路保温,本设计中根据资料针对地计算出保温层厚度并对保温层厚度对减少热损失进行分析。关键字:加热 保温 蒸汽管路重庆科技学院本科生课程设计 目录目录总则1设计依据:1引言21 基础资料31.1原始数据31.2由原始数据初步得到的基本数据32 加
6、热目的及方法53 加热器的选择63.1全面加热器63.2分段式加热器63.3蛇管式加热器64 加热器结构计算74.1油罐总传热系数74.2单位时间内加热油品所需的总热量84.3加热器的加热面积计算95 管路保温125.1 概述保温结构作用125.2 保温结构125.3 油罐和管路保温的热力计算126 蒸汽锅炉的蒸汽消耗量176.1 锅炉的用途176.2 蒸汽锅炉的分类176.3蒸汽锅炉的蒸汽消耗量177 结语208 参考文献21附 录22重庆科技学院本科生课程设计 总则总则设计依据:郭光臣 董文兰等参考文献1M中国石油大学出版社,2006王从岗 张艳梅.储运油料学M.中国石油大学出版社,200
7、9许行.参考文献1M.中国石化出版社,2009中国石油化工集团公司.石油库设计规范M.(GB50074-2002)马秀让.油库设计实用手册 M.中国石化出版社,2009李长友热工基础M中国农业大学出版社,2009设计原则:设计首先应考虑安全的原则,比如油品加热不能超过其闪点温度,以防止其发生火灾等安全事故。其次要针对不同油品选择合适的加热器,计算经济合理的加热温度,选择经济合理的蒸汽压力温度。与此同时,要考虑实用性。设计水平:本设计仅是以学习方法的目的进行的。由于知识水平有限以及参考资料不够齐整等原因,设计结果会存在比较大的偏差,设计结果不能作为实际油库运行仪器选择和参数设定。1重庆科技学院本
8、科生课程设计 引言引言油库是接收、储存、发放石油或石油产品的企业或单位。它是协调原油生产、原油加工、成品油供应及运输的纽带,是国家石油储备和供应的基地,它对于保障国防和促进国民经济高速发展具有相当重要的意义。此外,油库是我国现代化建设和军队后勤建设的重要组成部分,也是油料储存、供应的基础。中转油库中对油品的加热是必不可少的,油库三种不同油品,其中一些油品在低温条件下具有较大粘度,为使其装卸作业顺利进行,必须对油品进行升温加热。依据设计任务书上给出的油库经营的油品种类以及油品的年收发量和油品进入油库的方式以及运出的方式。依据油品的种类查阅相关的文献资料获得油品的性质为之后的加热温度、压力的取值提
9、供理论依据。油库油罐的加热器的形式以及管路保温材料的选择根据设计规范以及相关手册等选择。通过一学期的油库设计管理学习,能够根据油品性质和油库地质条件和地区气象资料等进行计算、分析、类比从而设计出针对不同油品的加热系统。本设计的大致设想如下:(1) 确定油库所在地的气象资料(2) 选择各油品的加热方式、加热器(3) 计算油罐总传热系数(4) 计算油罐前面加热所需热量(5) 计算加热器的加热面积(6) 计算管路保温层厚以及进行效果分析(7) 选择蒸汽锅炉2重庆科技学院本科生课程设计 基础资料1 基础资料1.1原始数据油库所在区域年平均气温12.4,月最高温度35,月最低温度-10;年平均降雨量68
10、0mm,日最大降雨量1140mm,年平均降雨天数67天;风向为东南。 某油库由管道输进原油20万吨/年,全部由铁路外运;93#汽油由火车运进10万吨/年,40%整装由汽车发送,其余由汽车发出。油品种类及性质见表1。表1-1 油品种类及性质油品93#原油比重,d415.60.720.97闪点,28180运动粘度,mm2/s201500.480801.2由原始数据初步得到的基本数据 由于年平均气温为12.4 而比重的油品温度为15.6所以将油品的比重换算到12.4在15.6时93# 汽油比重为0.72,原油比重为0.97, (1-1) 由以上公式计算:93# 汽油密度为0.72+0.003654=
11、0.723654 t/m3 原油密度为 0.97+0.00231=0.97321 t/m3表1-2 选罐结果选罐93#汽油原油总体积m363028.9380606.16罐个数1+24+1罐容量(104m3)3和22和0.2种类立式内浮顶油罐外浮顶油罐由选罐结果查参考文献1的表5-2、表5-5、 表1-3 石化公司北京设计院拱顶油罐系数公称容积m3底圈板内直径mm顶圈板内直径mm拱顶曲率半径mm壁板总高mm罐总高mm1005172514061325300587020066206580786064707197300775077109216707079204008288824098528240914
12、850089838920106688810979470010263102001220494101053310001158011500137281058011857200015781156951876211370131103000189921890022608117601385150002370023640232961253015143100003128231120372721407017504同理查参考文献5的表综上可得本设计中所选用的油罐的尺寸如下表:表1-4 油罐尺寸油罐种类油罐容量()油罐直径油罐高度立式内浮顶油罐3460001935024050015850立式拱顶油罐239986214
13、4412850018969外浮顶油罐240500158500.214500126904重庆科技学院本科生课程设计 加热目的及方法2 加热目的及方法为了降低油品的粘度,提高其流动性,必须进行加热。油库中对油品加热的主要目的是:降低油品在管道内输送的水力摩阻,加快油罐车和油船的装卸速度,促进原油破乳,使油品脱水和沉降杂质,加速油品的调合等。油品加热常用的热源有水蒸气、热水、热空气和电能等。水蒸气是目前最常用的热源,它具有热焓高、易于制备和输送、使用比较安全等优点,油库加热作业常采用表压为3.8个大气压的水蒸气。对油品进行加热所采用的加热方法有:蒸汽直接加热法、蒸汽间接加热法、热水垫层加热法、热油循
14、环加热法和电加热法等。其中蒸汽间接加热法是将水蒸气通过油罐中的管式加热器和罐车的加热套,使加热器或加热套升温来加热油品。优点是蒸汽与油品不直接接触。这种方法适用于一切油品的加热,目前应用广泛。油库中对输油管道的加热方法有蒸汽管伴随加热和电加热。库内管道一般都不长,热油在管道中输送不会有很大温降,油品不至于在管路中凝固,所以一般情况下不需要进行伴随加热。只是对间歇作业的不放空的粘油和凝固点低于最低周围介质温度的油品,它们的管路才采用伴随加热。蒸汽管伴随加热法分为内伴随和外伴随,内伴随优点是热能利用率高,加热时间短。缺点是蒸汽管温度较高,应力补偿不易处理;蒸汽管发生漏损时不宜维修和处理;蒸汽管安装
15、在内部增大了油流的水力摩阻。外伴随用保温材料把蒸汽管和油管包扎在一起。优点是施工和维修方便;缺点是热效率低。管路的电加热有直接加热、间接加热和感应加热三种方法。直接加热法是对管路直接通电,使管路自体发热而加热管内油品,优点是比较简便,缺点是管路应包覆良好的电绝缘材料,以减少电流损失和保证安全。间接加热法是把有良好电绝缘的电热导线和油管用保温材料包扎在一起,电热导线通电后发热,将热量传给油管以加热管内油品;感应加热是把线圈和油管用保温材料包扎在一起,线圈通交流电后产生交变磁场,输油管在交变磁场中诱发产生感应电流而升温,使管内油品被加热。但是我国的电力资源一直比较紧张,所以一般不采用电加热方式。综
16、上所述,本设计中油罐加热采用蒸汽间接加热法,管路保温采用外伴随加热。5重庆科技学院本科生课程设计 加热器结构计算3 加热器的选择 油罐中常用的加热器按布置形式可分为全面加热器和局部加热器。3.1全面加热器 全面加热器用于对油罐中的油品全面加热,它均匀布置在罐内距罐底不高的整个水平位置上,其结构形式分为分段式加热器和蛇管式加热器。3.2分段式加热器分段式加热器由若干个分段构件组成,每一分段构件由24根平行的管子与两汇管连接而成。整个分段构件可从人孔进出,便于安装和检修。几个分段构件以并联或串联的形式联成一组,组的总数取偶数,每组有单独的蒸汽进口和冷凝水出口。优点:当某一组发生故障时,可单独关闭该
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