III rok GiG

Magazynowanie i transport ropy naftowej – PROJEKT 1

Temat projektu: Określenie podstawowych parametrów wytrzymałościowych zbiornika cylindrycznego pionowego oraz parametrów technologicznych procesu ogrzewania ropy naftowej w zbiorniku

W projekcie wymagane jest:

1. Określenie objętości zbiornika oraz wymiennika ciepła;

2. Określenie grubości ścianki zbiornika magazynowego;

3. Określenie objętości oraz masy ogrzewanej ropy naftowej;

4. Obliczenie ciepła potrzebnego na ogrzanie ropy do określonej temperatury;

5. Obliczenie ilości ciepła straconego przez ochładzanie zbiornika;

6. Obliczenie całkowitej ilości ciepła, jaką należy doprowadzić do zbiornika;

7. Określenie wymaganego czasu grzania ropy aby ją podgrzać z temperatury T_p do temperatury T_k .

8. Obliczenie obciążenia charakterystycznego śniegiem dachu wg PN-80/B-02010

9. Obliczenie obciążenia wiatrem wg PN-77/B-02011

10. Określenie położenia głównego pierścienia wiatrowego oraz obliczenie liczby i rozmieszczenia pierścieni pośrednich (wzmacniających) na pobocznicy zbiornika.

Dane projektowe:

numer projektowy studenta wg listy n

wysokość zbiornika H = 14,4 [m]

średnica zbiornika D = (50+5n) [m]

wysokość segmentu h = 2,4 [m] – wszystkie segmenty zbiornika mają taką samą wysokość

naprężenia dopuszczalne σ_h= 230 [MPa]

Grubość drugiego segmentu obliczyć na podstawie wartości ilorazu , grubość blachy kolejnych (wyższych) segmentów przyjąć jako t_n.

stopień wypełnienia zbiornika s = 85%

gęstość ropy ρ = 830 [kg/m³]

Szerokość wężownicy a = (10 + 0,25n) [m]

Wysokość wężownicy b = (2,5 + 0,05n) [m]

Grubość wężownicy c = (3,5 +0,05n) [m]

Temperatura początkowa czynnika grzewczego w wężownicy T_pw = (450 + 5n) [^oC]

Temperatura końcowa czynnika grzewczego w wężownicy T_kw = (400 + 3,5n) [^oC]

Współczynnik przenikania ciepła dla wężownicy k_w = 350 $\left\lbrack \frac{\text{kJ}}{m^{2} \bullet hr \bullet K} \right\rbrack$

Temperatura początkowa ropy T_p = (5 + 0,5n) [^oC]

Temperatura końcowa ropy T_k = (45 + 0,7n) [^oC]

Temperatura krzepnięcia ropy T_krz = (10+0,7 n) [^oC]

Temperatura otoczenia T_o = 5 [^oC]

Ciepło właściwe ropy C_r = 1,81 [kJ/kg⋅K]

Współczynnik przenikania ciepła przez ściany boczne zbiornik ks = 19,5 $\left\lbrack \frac{\text{kJ}}{m^{2} \bullet hr \bullet K} \right\rbrack$

Współczynnik przenikania ciepła przez dno zbiornika kd = 4,2 $\left\lbrack \frac{\text{kJ}}{m^{2} \bullet hr \bullet K} \right\rbrack$

Współczynnik przenikania ciepła przez dach zbiornika kg = 5,5 $\left\lbrack \frac{\text{kJ}}{m^{2} \bullet hr \bullet K} \right\rbrack$

Lokalizacja zbiornika: n nieparzyste - Kraków, n parzyste - Bielsko-Biała.

Kąt nachylenia połaci dachu (przyjmuje się dach stały) e = 3 [^o]

Obliczeniowe podciśnienie w zbiorniku p_p = 0,5 [kPa]

Pozostałe wielkości dobierać wg literatury lub po konsultacji z prowadzącym.

Literatura

[1] API STANDARD 650 Welded Steel Tanks for Oil Storage.

[2] Ziółko J., Zbiorniki metalowe na ciecze i gazy, Warszawa 1986.

[3] PN-B-03210:1997 Konstrukcje stalowe Zbiorniki walcowe pionowe na ciecze Projektowanie i wykonanie.

[4] PN-80/B-02010 Obciążenia w obliczeniach statycznych – Obciążenie śniegiem.

[5] Obciążenia w obliczeniach statycznych. Obciążenia wiatrem.