Задачи для самостоятельного решения. Задача 11.1.В вертикальном цилиндрическом резервуаре типа РВС номинальной емкости V хранится М нефтепродукта плотностью ρ20

Задача 11.1.В вертикальном цилиндрическом резервуаре типа РВС номинальной емкости V хранится М нефтепродукта плотностью ρ₂₀. Определить колебание уровня нефтепродукта в резервуаре, если его температура изменилась от t₁ до t₂. Расширение резервуара не учитывать. Данные к задаче приведены в табл. 11.23.

Таблица 11.23

Исходные данные к задаче 11.1

Задача 11.2.В открытом резервуаре высотой H и диаметром D содержится нефтепродукт. При температуре t₁ уровень нефтепродукт не доходит до края резервуара на высоту h. Определить при какой температуре t₂ нефтепродукт начнет переливаться через край резервуара. Данные к задаче в табл. 11.24.

Таблица 11.24

Исходные данные к задаче 11.2

Задача 11.3.Нефтепродукт плотностью (750 + N) кг/м³ находится в подземном резервуаре и для его откачки установлен центробежный насос. Верх корпуса находится над уровнем нефтепродукта на расстоянии Н = 2 м. Для заливки центробежного насоса установлен вакуум насос. Какой необходимо создать вакуум для нормальной работы центробежного насоса?

N- номер варианта

Задача 11.4.Трубопровод подготовлен к гидравлическим испытаниям и заполнен водой при атмосферном давлении. Длина трубопровода (N/2) км, диаметр 426´4 мм, коэффициент объемного сжатия воды равен 0,5´10^-9 1/Па.

Какое количество воды необходимо подать в трубопровод, чтобы давление поднялось до 2 МПа?

Задача 11.5.В резервуаре РВСП находится нефтепродукт плотностью (750 + N) кг/м³. Определить массу груза, установленного на понтоне диаметром 45 м, если после установки груза осадка понтона увеличилась на 1 мм.

Задача 11.6.Простейший ареометр выполнен из круглого карандаша диаметром 8 мм, весом 0,006Н и к его основанию прикреплен металлический шарик диаметром 5мм. Определить плотность жидкости, если ареометр погружен в нее на 1,6 см.

Задача 11.7.В резервуаре-отстойнике типа РВС диаметром 4,7 м уровень воды составляет 5 м, а толщина всплывшего нефтепродукта равна 2 см. Показания манометра, установленного на крыше резервуара, равно 1,5 кПа. Определить силу давления на дно резервуара, если плотность нефтепродукта равна (780 +N) кг/м³.

Задача 11.8.В резервуаре типа РВС с нефтепродуктом плотностью (780 - N) кг/м³, установленный на крыше вакуумметр показывает N кПа. Необходимо определить показания манометра, установленного на стенке резервуара на расстоянии 6 м от уровня свободной поверхности жидкости.

Задача 11.9.Сможет ли насос откачивать бензин плотностью (750 + N) кг/м³ из закрытого подземного резервуара, если поверхность жидкости находится ниже оси насоса на 2 м и абсолютное давление на всасывающем патрубке насоса не может быть меньше (50 + N) кПа?

Задача 11.10.По трубопроводу переменного сечения перекачивается нефтепродукт плотностью (750 + N) кг/м³ в количестве 40 тыс. тонн в год. Диаметры трубопроводов равны: на первом участке - 325´4 мм, на втором участке - 219´4 мм, на третьем участке – 273´4 мм. Определить:

1. Скорость течения нефти на каждом участке.

2. Диаметр лупинга на втором участке исходя из условия, что скорость нефтепродукта в лупинге и на втором участке будет равна скорости на первом участке.

Задача 11.11.По горизонтальному трубопроводу диаметром 219´4 мм и длиной 7 км перекачивается нефтепродукт плотностью (760 +N) кг/м³ и вязкостью 0,9 Ст. Определить перепад давления, необходимый для перекачки нефтепродукта в количестве (100+N) т /ч. Трубы новые, стальные, бесшовные.

Задача 11.12.Определить расход жидкости в горизонтальном трубопроводе диаметром 273´4 мм протяженностью 1,5 км при перепаде давления 0,05 МПа. Плотность нефтепродукта – (800 + N) кг/м³, вязкость – 0,4 Ст.

Задача 11.13.По трубопроводу диаметром 108´4 мм подается нефтепродукт плотностью (740 + N) кг/м³ и вязкостью 0,15 сСт из резервуара с избыточным давлением (30 + N) кПа в расположенный выше резервуар, где наблюдается вакуум N кПа. Длина трубопровода (60 + N) м, разность геодезических отметок уровней свободных поверхностей жидкости в резервуарах равна 4 м, местные сопротивления: 3 задвижки, 3 поворота, вход в трубу. Определить расход нефтепродукта в трубопроводе.

Задача 11.14.Определить диаметр трубопровода и потери напора на участке, если известны: расход – 200 м³ /ч, длина участка – (200 + N) м, вязкость нефтепродукта 5,5 сСт, местные сопротивления – 1 задвижка, два поворота.

Задача 11.15.По трубопроводу перекачивается нефтепродукт плотностью (800 + N) кг/м³ и вязкостью 0,7 Ст. Диаметр трубы 273´4 мм, длина 5 км, разность геодезических отметок 3 м. Абсолютное давление в начале равно 1,6 МПа, в конце - 1,2 МПа. Трубы новые, стальные, сварные. Определить расход жидкости графо-аналитическим методом.

Задача 11.16.Определить вместимость резервуарного парка нефтебазы по бензину А-80 при заданном графике поступления и отгрузки, в процентах от годовой реализации (табл. 11.25).

Среднемесячное потребление бензина составляет (1000+N) м³.

Таблица 11.25

Исходные данные к задаче 11.16

Задача 11.17.Определить необходимый полезный объем резервуарного парка железнодорожной распределительной нефтебазы, расположенной севернее 60⁰ северной широты в районе, где промышленность потребляет 70% нефтепродуктов. Среднемесячное потребление дизельного топлива составляет 15000 м³.

Задача 11.18.Объем резервуарного парка равен (60 + N) тыс. м³ , из них 20% составляет бензин А-80, 30% - бензин А-93, остальное – дизельное топливо Л. Сделать выбор оптимальных типоразмеров резервуаров для каждого вида нефтепродукта и произвести компоновку резервуарного парка.

Задача 11.19.Определить время истечения нефтепродукта вязкостью 0,2 Ст из железнодорожной цистерны через нижнее сливное устройство по трубопроводу в резервуар (безнапорный слив). Диаметр цистерны 2,8 м, длина цистерны 10,2 м. Диаметр сливного трубопровода 102 мм, длина (30 + N) м. Разность геодезических отметок сливного патрубка цистерны и приемно-раздаточного патрубка резервуара равна 3 м. Площадь зеркала нефтепродукта в резервуаре (40 + N) м². Местные сопротивления: универсальный сливной прибор; угольник с углом поворота 90⁰; три задвижки; вход в резервуар; один тройник.

Задача 11.20.Определить время налива нефтепродукта вязкостью 0,25 Ст из резервуара в ж/д цистерну, диаметр которой равен 2,8 м, длина 10,2 м. Налив производится через верхнее наливное устройство под уровень жидкости. Максимальный взлив в резервуаре равен 10 м, минимальный взлив берется из условия, что в резервуаре объем жидкости равен объему одной цистерны. Площадь зеркала жидкости в резервуаре (50 + N) м². Разность геодезических отметок приемно-раздаточного патрубка резервуара и нижней образующей котла цистерны равна 3 м. Диаметр сливного трубопровода 150 мм, длина (60 + N)м. Местные сопротивления: внезапное расширение потока; три угольника с углом поворота 90⁰; три задвижки; один тройник.

Задача 11.21.Из пункта А перекачивается нефтепродукт насосом с производительностью Q (м³/ч) и одновременно подается в резервуары 4, 5, 6, 7 (рис. 11.8). На входе в резервуар 7 избыточное давление должно быть не менее Р₂ (МПа). В местах разветвлений трубопроводов установлены тройники, в начале каждого участка и перед резервуарами установлены задвижки. Определить диаметры отдельных участков трубопровода и подобрать насосы. Остальные данные представлены в табл. 11.26.

Рис. 11.8. Сеть распределительных трубопроводов

Таблица 11.26

Исходные данные к задаче 11.21

Задача 11.22.Подобрать механический дыхательный клапан для резервуара емкостью V при максимальной производительности закачки q₁ (табл. 11.27).

Таблица 11.27

Исходные данные к задаче 11.22

Задача 11.23.Определить потери автомобильного бензина при различных способах налива автомобиля-цистерны. Давление насыщенных паров по Рейду равно 40 кПа, температура бензина (280 + N) К, температура начала кипения бензина 319 К. Расход налива составляет:

АЦ- 5,5-4320 – 30 м³ /ч;

АЦ- 8,5-225Б – 40 м³ /ч;

АЦ-9,5-225Б – 45 м³/ч;

АЦ-10-260 – 45 м³/ч.

Налив ведется при атмосферном давлении Р_а =101 кПа.

Задача 11.24.Определить какой объем бензина вытечет через:

а) коррозионное повреждение длиной l=(1+N/2) мм, шириной b=(0,1N+1)мм;

б) круглое коррозионное отверстие диаметром d_ср= (0,5N+1) мм в стенке резервуара, находящееся на расстоянии 1,5 м от днища. Уровень взлива в период истечения 9 м. Продолжительность истечения 5 ч. Вязкость бензина равна 0,8·10^-6 м²/с.

Задача 11.25.Произвести гидравлический расчет трубопроводов для схемы слива, изображенной на рис. 11.9. Построить характеристики трубопроводов и подобрать центробежный насос. Отметки днища резервуара, оси насоса и нижней образующей цистерны одинаковы. Вязкость нефтепродукта ν=(0,05+0,1N) см²/с.

Рис. 11.9. Схема слива

Задача 11.26.Определить производитель­ность двух параллельно соединенных насосов (рис. 11.10). Подобрать двигатели к насосам и

Рис. 11.10. Схема слива

установить, как влияет высота резервуаров (H=11,5м) на производительность перекачки. Разность геодезических отметок днища резервуара и цистерны z₂ = 10 м, плотность нефтепродукта ρ = (750+N) кг/м³.