Комплекс газодинамических устройств для сокращения потерь нефтепродуктов при сливе из цистерн

• Автор: Паренюк, Мария Анатольевна
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 148 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Основные условные обозначения.

Введение.

1 Обзор источников по проблеме сбережения

остатков нефтепродуктов при сливе из цистерн.

1.1 Обзор источников в области методов и устройств разогрева и слива остатков вязких нефтепродуктов
из цистерн

1.2 Обзор источников в области методов и устройств

слива остатков жидких нефтепродуктов из цистерн.

1.3 Проблема утилизации паров нефтепродуктов

при хранении, транспортировке и сливе.

1.4 Классификация газодинамических устройств для сбережения остатков нефтепродуктов после слива из цистерн.
1.5 Постановка задачи исследования газодинамических устройств для сокращения
потерь нефтепродуктов при сливе из цистерн
2 Математическое моделирование газодинамических устройств
для сокращения потерь нефтепродуктов на ППС
2.1 Моделирование работы струйного эжектора на водяном паре .
2.2 Моделирование работы циклона для сепарации нефтепродуктов с учетом конденсации их паров
2.3 Моделирование работы циклона с охлаждением
внутренней полости вихревой трубой.
2.4 Выводы по главе.
3 Испытания газодинамических и теплообменных
устройств
3.1 Сравнительные испытания струйного эжектора
на сжатом воздухе и водяном паре.
3.2 Испытания циклона для проверки эффекта конденсации паров воды из сжатого воздуха при повышенных степенях сжатия и при охлаждении внутренней полости
3.3 Испытания газожидкостного теплообменника барботера
для определения коэффициента теплопередачи.
3.4 Выводы по главе.
4 Математическое моделирование установок для
сокращения потерь нефтепродуктов при сливе из цистерн
4.1 Математическое моделирование установки для отсоса остатков светлых нефтепродуктов и конденсации их паров
4.2 Математическое моделирование установки для разогрева и отсоса остатков вязких нефтепродуктов.
4.3 Выводы по главе.
5. Экономический и экологический аспекты применения
установок для разогрева и отсоса остатков вязких нефтепродуктов и конденсации паров светлых нефтепродуктов.
5.1 Термоэкономический анализ установки для разогрева и
отсоса остатков вязких нефтепродуктов
5.2 Расчет приведенных затрат эксплуатации
установки для конденсации паров светлых нефтепродуктов.
5.3 Выводы по главе.
Заключение
Список использованных источников


Во-вторых, дегазация цистерн из-под светлых нефтепродуктов должна осуществляться с минимумом загрязнения окружающей среды, что диктуется не только стремлением сохранить экологию, но и требованиями пожарной безопасности. Третья задача является всеобщей для всех хозяйствующих субъектов, а именно, хозяйственная деятельность ППС должна протекать с минимумом финансовых затрат. Так как основные затраты на ППС связаны с потреблением энергии, то решение первых двух задач необходимо увязывать с требованием снижения потребления энергии. Таким образом, применение энергосберегающих технологий на ППС в настоящее время является актуальной задачей. В качестве таких технологий могут применяться различные способы использования потенциальной энергии давления водяного пара. В настоящее время при пропарке используется лишь тепловая энергия (давление водяного пара дросселируется до атмосферного) пара. Эти устройства можно использовать на ППС для извлечения остатков груза из цистерн в жидкой или паровой формах. Целесообразность извлечения остатков жидкого груза из цистерн с помощью газодинамических устройств обоснована в тех случаях, когда груз извлекается без обводнения, то есть без контакта с паром, когда пар, используемый в газодинамическом устройстве, утилизируется, то есть применяется по другому назначению, когда неисправен или отсутствует нижний сливной прибор. Извлекать жидкий груз без обводнения с помощью парового эжектора возможно, если на пути движения жидкости в эжектор разместить сепарационный циклон. Водяной пар, используемый в эжекторе, можно утилизировать в теплообменнике (например, в барботаж-ном аппарате) или подавать в цистерну, находящуюся на пропарке. Целесообразность извлечения из цистерн паров нефтепродуктов с целью их утилизации обосновывается требованиями пожарной безопасности на ППС и защитой окружающей среды. Однако конденсация паров связана со значительными затратами энергии. Поэтому актуальной задачей является разработка способов и устройств, осуществляющих конденсацию паров с минимумом затрат. Для решения поставленной цели необходимо составить математические модели газодинамических аппаратов и теплообменных процессов разогрева и плавления загустевшего нефтепродукта, а также охлаждения и конденсации паров светлых нефтепродуктов. Исследование этих моделей позволит предложить экономичные схемы устройств, применяемых для сокращения потерь нефтепродуктов при сливе из цистерн, и выбрать оп-тимальные режимы их работы. Разработка математических моделей эжектора на «остром» водя-ном паре, циклона для конденсации паров углеводородов, усовершенствованного циклона с охлаждением его внутренней полости вихревой трубой. Экспериментальное исследование комплекса газодинамических и теплообменных устройств с целью апробации их математических моделей. Исследование математических моделей газодинамических устройств, составляющих сложные технологические схемы, применяемые для разогрева и плавления загустевшего нефтепродукта, а также охлаждения и конденсации паров светлых нефтепродуктов, с целью оптимизации режимов их работы. Для решения этих задач предполагается использование метода моделирования газодинамических и теплообменных устройств с помощью идеальных термодинамических элементов, аналитических методов равновесной термодинамики, а также экспериментальных методов исследования теплообменных и газодинамических устройств. В первой главе диссертации анализируются способы и устройства сбережения остатков нефтепродуктов при сливе из цистерн. На основе анализа источников выбран ряд унифицированных газодинамических устройств, используемых по нескольким назначениям (эжектор, циклон, теп-лообменник барботажного типа). Во второй главе описываются модели эжектора, циклона, а также усовершенствованного циклона с охлаждением его внутренней полости. В третьей главе приводятся результаты экспериментальных исследований эжектора на сжатом воздухе и водяном паре, циклона на повышенных степенях расширения, теплообменного аппарата барботажного типа с рабочим телом - этиленгликоль.